Witam,
W temacie piszę "precyzyjny pomiar temperatury", ponieważ uważam, że pomiar temperatury z rzeczywistą dokładnością 0,1stC takim pomiarem już jest.
Założenia do projektu były proste:
1) pomiar temperatury z dokładnością 0,1stC
2) pomiar temperatury ma odbywać się w wodzie (pod wodą)
3) poza wodą ma znajdować się układ wyświetlający pomierzoną temperaturę
4) odległość pomiędzy układem wyświetlającym temperaturę a elementem mierzącym wynosić będzie kilkadziesiąt metrów, a więc tak długi ma być przewód lączący.
Te proste założenia przysporzyły mi wieeeelu problemów.
Podłączenie elementu pomiarowego pt100 przewodem o długości np. 50m czy więcej, wydało mi się złym rozwiązaniem, więc pozostawało umieścić układ pomiarowy razem z pt100, a przewodem dostarczać zasilanie, oraz przesyłać wyniki pomiarów.
Przewód ma był dwuparową skrętką telefoniczną, jedna para dla napięcia stałego nie stabilizowanego, druga dla transmisji RS485.
Cały układ ma znajdować się w rurce miedzianej, szczelnie zamkniętej, a element pt100 przylegać będzie bezpośrednio do jej ścianki od wewnątrz.
A teraz parę słów wyjaśnienia do zaprojektowanego przeze mnie układu.
Jedna gałąź mostka pomiarowego ( z rezystorem 100 Ohm ) wyznacza minimalną mierzoną temperaturę, która wynosi 0 stC, druga gałąź mostka wraz z elementem pt100 wyznaczać będzie temperaturę otoczenia.
INA125 jest precyzyjnym i stabilnym źródłem napięciowym, oraz wzmacniaczem. Jego napięcie referencyjne 5V jest jednocześnie:
- napięciem referencyjnym dla mostka pomiarowego
- napięciem zasilania dla ATmega
- napięciem referencyjnym przetwornika ADC w ATmega
- napięciem zasilania MAX485
Zaznaczam, że w trakcie pomiaru, zmniejszany jest clk procesora do miezbędnego minimum, oraz wyłączane są wszystkie wewnętrzne moduły w procesorze, oprócz przetwornika ADC.
Rezystor R11 ustala wzmocnienie napięcia różnicowego z mostka pomiarowego tak, by temperatura ~ 38 stC dała na wyjściu 5V, czyli 0 stC = wartości 0 na ADC, a 38 stC = wartości 1023 na ADC.
Atmel obiecuje dokładność przetwornika ADC = 1,5 LSB, a więc 384 części, dla rozdzielczości 0,1 stC dostajemy więc zakres mierzonej temperatury = 38,4 stC.
Skalibrowanie temperatury jakoś sobie wyobrażam, zachowanie elementów pasywnych w zmieniającej się temperaturze również - cały układ pomiarowy będzie pracował w temperaturze w przedziale 0 - 38 stC. Źródło napięcia referencyjnego w INA125 ma dryft 25ppm/C. Nie bardzo już wiem jak zachowa się wzmacniacz w INA125 w zmieniającej się temperaturze, a kompletnie nie wiem czego spodziewać się po przetworniku ADC w funkcji temperatury, nie znajduję żadnych danych na ten temat u Atmela.
I tu moja prośba o spostrzeżenia, doświadczenia, pomysły lub słowa konstruktywnej krytyki co do mojej konstrukcji, może jakaś analiza pracy układu w zakresie temperatur od 0 do 38 stC.
Z góry dziękuję wszystkim, którzy zechcą mi pomóc .
Pozdrawiam.
yarpen2