logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Jak zbudować stabilizator temperatury z 3 czujnikami i wyświetlaczem?

użytkownik 25 Sie 2005 15:46 4627 23
REKLAMA
  • #1 1763382
    użytkownik
    Poziom 11  
    Posty: 74
    Ocena: 12
    Chodzi mi o to jak zrobić użądzenie, które będzie mieżyło temperature 3 czujnikami, liczyło średnią temperature, wyświetlało wynik na wyświetlaczu i wrazie potrzeby włączało by albo grzałke lub wentylator.
    Zakres temperatury to od 15-35°C.
  • REKLAMA
  • #2 1763437
    darkfenriz
    Poziom 22  
    Posty: 388
    Pomógł: 41
    Ocena: 10
    Więcej szczegółów, kolego.
    Jakbyś dorwał w miarę liniowe termistory to na wzmacniaczu sumującym, regulatorze PID, jednym przetw.A/C i wyświetlaczu i ew. dwóch kluczach analogowych to zrobisz. Problem to kalibracja (czy jak kto zwał?), dużo roboty i mała dokładność. Co innego ze scalonymi czujnikami, one mają już cyfrowe wyjście i wszystko da się sterować µkontorolerem.
    W każdym razie nie będzie to łatwe.
  • REKLAMA
  • #3 1763458
    tszczesn
    Specjalista - oldradio
    Posty: 2495
    Pomógł: 383
    Ocena: 184
    użytkownik napisał:
    Chodzi mi o to jak zrobić urządzenie, które będzie mieżyło temperature 3 czujnikami, liczyło średnią temperature, wyświetlało wynik na wyświetlaczu i wrazie potrzeby włączało by albo grzałke lub wentylator.
    Zakres temperatury to od 15-35°C.


    Jest to banalnie proste do zrobienia na dowolnym mikronktrolerze. Jak wystarczy ci dokładność rzędu 1 stopnia - np. na czujniku DS620 (Maxim) + jakiś mały procek - np. jakiś AVR, co lubisz. Układ jest bardzo prosty, jak nie jesteś w stanie sam tego sobie zaprojektować to mogę spróbować taki układzik zaprojektować. Oprogramowanie tego jets banalne - kilka linii kodu w asemblerze, najwięcej pewnie zużyje obsługa komunikacji z czujnikiem jak mikrokontroler nie wspiera odpowiedniego interfejsu sprzętowo, ale do tego są gotowe biblioteki.

    Nie powiedziałeś jeszcze czego temperaturę chcesz mierzyć (powietrze, woda, inna ciecz?) i jaką mocą sterować, rozwiązania tych zagadnień mogą być bardziej skomplikowane od samego termostatu.
  • #4 1763586
    użytkownik
    Poziom 11  
    Posty: 74
    Ocena: 12
    tylko jest mały problem ja nie umniem programować mikrokontrolerów i mikroprocesorów :( Chyba że ktoś by mi zaprogramował
    Chciałby mierzyć powietrze ale o bardzo dużej wilgotności ok. 80%.
    Grzałka ma moc 15W a wentylator 5W
    Bardzo proszę o pomoc
  • #5 1763790
    tszczesn
    Specjalista - oldradio
    Posty: 2495
    Pomógł: 383
    Ocena: 184
    użytkownik napisał:
    tylko jest mały problem ja nie umniem programować mikrokontrolerów i mikroprocesorów :( Chyba że ktoś by mi zaprogramował
    Chciałby mierzyć powietrze ale o bardzo dużej wilgotności ok. 80%.
    Grzałka ma moc 15W a wentylator 5W


    Z samym programowaniem to nie problem - jak tylko umiesz napisać program, to jego kompilacja i wprogramowanie w kostkę możesz zrobić u kogokolwiek kto ma programator (są też firmy które taką usługę prowadzą).

    A jakie masz wymagania odnośnie tej instalacji? Dokładność regulacji, szybkość przepływu itp? Bo prawdę mówiąc spodziewałem się akwarium :)

    Wilgotne powietrze nie powinno być problemem. Czujnik to mały (np. 8 nóg) scalaczek - trzaeba go wsadzić np. w rurukę, zalać szczelnie silikonem i będzie dobrze (o ile nie wymagasz reakcji w ułamku seknudy - trochę się jednak to będzie grzać).

    No i musisz wiedzieć jak należy traktować sygnał z każdego czujnika - jak ma on wpływać na sterowanie grzałą/wentylatorem.
  • #6 1764338
    użytkownik
    Poziom 11  
    Posty: 74
    Ocena: 12
    Oto chodzi że nie umniem programowac wiem co to jest kompilator i inne bajery ale żeby napisac program to jeszcze nie, przepisac tak!!
    A może jakiś schemat??
    Jeśli chodzi o dokładnośc regulacji to dobrze by było jak naj dokładniej ale bez przesady nie będe wymagał dokładności 0,001, myślę że dokładnośc 1°C wystarczy.
    Szybkośc przepływu... hmm.... ???
    To ma byc do terrariu, w którym powinna byc temp. 24-28°C
  • #7 1764372
    tszczesn
    Specjalista - oldradio
    Posty: 2495
    Pomógł: 383
    Ocena: 184
    użytkownik napisał:

    Jeśli chodzi o dokładnośc regulacji to dobrze by było jak naj dokładniej ale bez przesady nie będe wymagał dokładności 0,001, myślę że dokładnośc 1°C wystarczy.
    Szybkośc przepływu... hmm.... ???
    To ma byc do terrariu, w którym powinna byc temp. 24-28°C


    To nie wystarczy jeden czujnik? Bo jeżeli tak, to DS620 ma wyjście termostatu, jak wystarczy nastawić jedną temperaturę przy której się włącza grzałka, inną przy której włącza się wentylator to wystarczą dwie kostki DS620, zaprogramowane na te temperatury i już (+ oczywiście przekaźniki). Nie masz wtedy oczywiście możliwości regulacji i wyświetlenia temperatury, ale za to układ najprotszy z możliwych. Zresztą gdyby nawet trzeba było regulować, ale da się obyć bez wyświetlacza to tez układ jest prosty i tani (jeden termistor, dwa wzmacniacze operacyjne, kilka oporników i jeden potencjometr - części po kilka zł sztuka)
  • REKLAMA
  • #8 1764482
    użytkownik
    Poziom 11  
    Posty: 74
    Ocena: 12
    No to jak łatwiej jest zrobic jeden to ok....
    A masz może jakiś schemat najlepiej z wyświetlaczem!??
  • #9 1765732
    marek_Łódź
    Poziom 36  
    Posty: 3103
    Pomógł: 208
    Ocena: 66
    użytkownik napisał:
    Chodzi mi o to jak zrobić urządzenie, które będzie mieżyło temperature 3 czujnikami, liczyło średnią temperature, wyświetlało wynik na wyświetlaczu i wrazie potrzeby włączało by albo grzałke lub wentylator.
    Zakres temperatury to od 15-35°C.
    Analogowo - zero programowania - wersja A trzy czujniczki LM35 na trzy wzmacniacze x10, dalej sumatorek (na razie jesteśmy w jednym scalaku np. LM324). Wyjście podajesz na dwa komparatory porównujące średnie napięcie z czujników z wartością zadaną na potencjometrze dla uruchomienia grzałki i wentylatora (mamy drugi scalak). Dwa tranzystory i przekaźniki do układów wykonawczych. Wszystko...Pomijając pierwszy stopień wzmocnienia (wersja B) możemy się zmieścić z pomiarem i sterowaniem w jednej kości LM324.

    A... jeszcze odczyt. Dajesz wielopozycyjny przełącznik i mały panelik odpowiednio wyskalowanego (potencjometr) woltomierza cyfrowego LCD (gotowce-składaki) co pozwoli Ci odczytać temperaturę średnią oraz nastawienia zadajników-potencjometrów (w wersji A również oddzielnie z każdego czujnika). Możesz też użyć najprostszego woltomierza cyfrowego (za 15-20 zł).
  • #10 1766056
    użytkownik
    Poziom 11  
    Posty: 74
    Ocena: 12
    A może podasz mi kompletny schemat tego użądzonka !!
    Będe bardzo wdzięczny!!
  • #11 1766109
    marek_Łódź
    Poziom 36  
    Posty: 3103
    Pomógł: 208
    Ocena: 66
    Będzie to tak: czujniki LM35 10mV/° podane na sumator, wzmocnienie x10 , na wyjściu mamy 11V-100mV/° (temperatura średnia z 3 kanałów). Dalej mamy dwa komparatory z zadawanym progiem zadziałania. Z komparatorów możemy wyjść przez opornik 1k na bazy tranzystorów mocy sterujących przekaźniki (emiter do masy, kolektor przez cewkę przekaźnika do plusa, dioda na cewce przekaźnika katodą do plusa zasilania). Jedno z tych z tych sterowań trzeba odwrócić (wentylator załącza po przekroczeniu zadanej temperatury, grzałka rozłącza). Można to zrobić wykorzystując w jednym torze styki zwierne, w drugim rozwierne przekaźniczka.
    Oporniki R8 i R9 ustalają histerezę układu, żeby w okolicy progu nie wpadał w oscylacje.

    Wyjście woltomierza 100mV/stopień (drugi biegun woltomierza do masy).
    Zasilanie czujników (+12V i masa). Cały układ - 3 czujniczki, jeden scalak, dwa potencjometry, 7 oporniczków i 2 elektrolity + dwa dzielniki (1V i 11V np z potencjometrów).

    Mam nadzieję, że nie dałem jeszcze jakiejś plamy

    Pozdrawiam

    _jta_ dzięki za uwagi

    Schemat poprawiony
    Załączniki:
    • term1.jpg (38.13 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #12 1766768
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48970
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4230
    Może do woltomierza to lepiej by było dać wtórnik, niż inwerter,
    bo inwerter ma małą oporność wejściową, i przełączanie go może
    zakłócać działanie reszty układu. I uwaga na podłączenie LM35 -
    o ile pamiętam, dają na wyjściu napięcie względem minusa ich
    zasilania równe 10mV*temperatura_w_stopniach_C, trzeba żeby
    to jakoś pasowało do układu, w którym dajesz 5V na wejście "+".
  • #13 1768907
    użytkownik
    Poziom 11  
    Posty: 74
    Ocena: 12
    Mam kilka pytań do tego schematu:
    1.Co to jest ten kwadracik oznaczony s1
    2.Gdzie mam podłączyc grzałke i wentylator?
    3.Poco jest tam woltomierz??
    4.Te napięcia 1V i 11V mam zrobic na dzielnikach napięcia??
    5. Wjaki sposób mam regulowac progi włączania grzałki i wentylatora??
    6.Jaka może byc cena tego układu?
  • REKLAMA
  • #14 1769229
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48970
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4230
    1. przełącznik (mikro-switch 3);
    2. do X1-5 i X1-6 podłączasz np. przekaźniki (*);
    3. żeby wyświetlać temperaturę;
    4. wydaje mi się, że muszą być dokładnie stabilizowane;
    5. potencjometry R6, R7;
    6. same elementy z rysunku około 2zł, do tego dolicz:
    3*LM35 (po 5zł), woltomierz (12zł), przekaźniki, trafo do zasilania (np. 5zł),
    diody prostownicze, kondensator, stabilizatory napięcia (razem 3zł);
    razem pewnie prawie 50zł; można by taniej używając LM335 jako
    czujnika temperatury (oszczędność 6zł - są po 3, i prostszy układ).

    (*) nie wiem, na jakie napięcie są grzałka i wentylator, jak 230V~, to
    raczej trzeba użyć przekaźników, jak na niskie napięcie stałe, to można
    zastosować tranzystory, i to będzie sporo taniej - masz szansę zmieścić
    się w okolicy 30zł (zwłaszcza jak użyjesz LM335, a nie LM35).

    LM335 trochę inaczej działają - dają spadek napięcia równy
    T*10mV/stopień_K, czyli po około 3V w temperaturze pokojowej;
    łączysz je _szeregowo_, dajesz tylko 1 opornik 3k, i zamiast 1V
    potrzebujesz około 9V, _precyzyjnie_ stabilizowane.
  • #15 1769334
    użytkownik
    Poziom 11  
    Posty: 74
    Ocena: 12
    Dzięki _jta_ za pomoc- trochę się z tym wszystkim pogubiłem.
    Ale jak dokładnie będe regulował temperatury graniczne, opiszcie ten proces!
  • Pomocny post
    #16 1769460
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Posty: 48970
    Pomógł: 3207
    Ocena: 4230
    Domyślam się, że po to jest przełączanie woltomierza do trzech różnych
    punktów układu: do punktu, gdzie masz aktualną wartość temperatury,
    i do napięć progowych do włączania/wyłączania grzałki i wentylatora.
    Po prostu przełączasz woltomierz np. na "próg grzałki" i regulujesz
    próg tak, żeby woltomierz wskazał temperaturę graniczną...

    Tylko lepiej by było, jakby woltomierz był podłączony ciut inaczej
    - tak, by nie obciążał układu mierzonego... ale to trzeba przeliczyć
    cały układ na nowo, żeby ustalić, jak ma być włączony.

    Najprościej chyba tak: zamiast 1V (dla LM35) podajesz napięcie
    regulowane w okolicy zera (-0.02..+0.02V) tak, by na wyjściu IC1A
    uzyskać 0V-t*100mV/stopień_C, wtedy IC1D łączysz '-' z wyjściem,
    '+' na przełącznik, oporników (3 po 10k) nie dajesz, a woltomierz
    między wyjście a masę (- do wyjścia, + do masy).
    Będzie to wymagało zmiany podłączenia potencjometrów R6,R7
    - zamiast do +12V łączysz przez oporniki 50k do -12V.

    Po podłączeniu całego układu z czujnikami umieszczasz je
    w znanej temperaturze (którą postaraj się zmierzyć możliwie
    dokładnie dobrym termometrem) regulujesz to napięcie "1V"
    tak, by woltomierz na wyjściu IC1A pokazał tę temperaturę (jak to
    jest np. 20 C, to woltomierz ma pokazać 2V - temperatura/10).
    Potem woltomierz przełączasz (S1) np. na próg grzałki, i ustawiasz ten
    próg; uwaga, progi włączania i wyłączania różnią się o około 1 stopień.

    Aha, założyłem przy tym wszystkim, że LM324 ma zasilanie +12V,-12V.
    W zasadzie jak użyjesz LM35, to nie potrzebujesz do pomiaru wzorca
    napięcia; potrzebujesz go jedynie do progów dla grzałki/wentylatora -
    to znaczy, że -12V do tych oporników 50k ma być stabilizowane, może
    to być np. -6V podane na same potencjometry (bez tych oporników) -
    chodzi mi o to, żeby mieć tam zakres regulacji 0V..-6V, co odpowiada
    zakresowi temperatury 0C..60C - jak popłynie to napięcie, to regulacja
    też (ale pomiar na woltomierzu nie), dlatego należy je stabilizować,
    można by do tego użyć układu LM7906 (lub LM7905 - -5V, 0-50C).

    Używając LM335 musiałbyć zamiast regulować napięcie -0.02..0.02V
    (w punkcie "1V") regulować tam 8.17..8.21V, i do tego potrzebowałbyś
    jakiegoś wzorca napięcia - np. 2-go stabilizatora (pierwszy dla progów).
    Z tym, że z LM335 będzie sporo taniej, bo tańszy o 2zł, a stabilizator
    napięcia (np. LM317) kosztuje może 1zł. Dokładność porównywalna.
  • Pomocny post
    #17 1770438
    marek_Łódź
    Poziom 36  
    Posty: 3103
    Pomógł: 208
    Ocena: 66
    użytkownik napisał:
    Mam kilka pytań do tego schematu:
    4.Te napięcia 1V i 11V mam zrobic na dzielnikach napięcia??


    Można zastosować potencjometry wieloobrotowe (powiedzmy 2zł/szt) zasilane stabilizowanym napięciem. W sumie jeśli ustawisz te napięcia niezbyt precyzyjnie (np. na zwykłych potencjometrach montażowych) też się nic złego nie stanie pod warunkiem, że nie wyjedziesz poza zakres liniowej pracy układu. Tyle, że wtedy z odczytu temperatury nici.

    W przypadku odbiorników 230V DC możesz zastosować optotriac MOCxxxx +triac, których cena pewnie będzie zbliżona do kosztu tranzystora i przekaźnika.
    ================================================
    Po poprawkach proponuję schemat jak niżej. Myślę, że tym razem nie ma błędów ;-) . Na szczęście jest to nauka w miarę ścisła i co jeden spaprze, drugi może poprawić (_jta_ jeszcze raz dzięki za uwagi).

    Zasilanie +/-(5 do 12 V), przekaźniki dowolne na napięcie V+ ze stykami np. na 1A.

    R14-R15 dobrać do zakresu woltomierza (można dać potencjometr.
    Załączniki:
    • term2.jpg (43.24 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #18 1770547
    euromatic
    Poziom 21  
    Posty: 422
    Pomógł: 17
    Ocena: 14
    Moim zdaniem jedynie zastosowanie procesora jest słuszne.
    Jak znajdę ze dwie godzinki czasu to zaproponuję Ci coś łatwego.
    pozdrawiam
  • #19 1771219
    marek_Łódź
    Poziom 36  
    Posty: 3103
    Pomógł: 208
    Ocena: 66
    euromatic napisał:
    Moim zdaniem jedynie zastosowanie procesora jest słuszne. Jak znajdę ze dwie godzinki czasu to zaproponuję Ci coś łatwego.
    pozdrawiam


    Można to też zrobić na PC w LabView. Potrzebna tylko jakaś karta COMBO albo jakieś moduły na 485 (ADAMy). Jest to proste jak konstrukcja cepa (robota na 15 minut).
  • #20 1772625
    użytkownik
    Poziom 11  
    Posty: 74
    Ocena: 12
    euromatic napisał:
    Moim zdaniem jedynie zastosowanie procesora jest słuszne.
    Jak znajdę ze dwie godzinki czasu to zaproponuję Ci coś łatwego.
    pozdrawiam


    Dzięki, czekam z niecierpliwością!!
    Pozdrawiam
  • #21 1772666
    euromatic
    Poziom 21  
    Posty: 422
    Pomógł: 17
    Ocena: 14
    Można, ale czy nie taniej wyjdzie zrobić to na małym atmelku?
    Troszeczkę nakombinowałem się, żeby zmieścić to co potrzeba w tym maluchu.
    Dla zainteresowanych załączam program na AT902313, program na PC który współpracuje z tym procesorem. ( COM1 )

    Układ mierzy temperaturę za pomocą 3 układów DS18B20, uśrednia i załącza przekażnik lub zmienia moc na wyjściu PWM

    Proponuję podłączyć grzałkę do wyjścia PWM, pozwoli to na płynną regulację mocy grzałki do wymaganej mocy. Pozwoli to uzyskać dokładną regulację temperatury.
    Wszystkie temperatury i parametry pokazane są na PC, nastawa temperatury możliwa jest za pomocą komputera PC w zakresie 12..32 stopni.
    Moc grzania w zakresie 1...99 %

    Procesor należy dołączyć do PC za pomocą konwertera max 232 lub poprzez inny układ dopasowujący, np. transoptory.
    Zapomniałem dorysować zasilania, ale to nie problem, napięcie 9..12 V podać należy na nogę 3 stabilizatora 78L05

    układ dostosowany jest programowo do komunikacji RS485, Portd.5 procesora należy w tym celu dołączyć do końcówki 2,3 układu SN75176 lub MAX 485, pełni ono funkcję przełącznika kierunku transmisji.
    Pozdrawiam

    Jeszcze jedno: układ nie musi być ciągle podłączony do PC, po konfiguracji i sprawdzeniu działania można to połączenie rozłączyć.
    Załączniki:
    • ekran na PC.jpg (33.88 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • Program na PC.rar (1.41 MB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • wkład do procka AT902313.rar (3.85 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
    • regulator.jpg (80.01 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #22 2992978
    345
    Poziom 15  
    Posty: 224
    Pomógł: 2
    Ocena: 14
    Ja bym zastosował dokładniejszy czujnik, z dokładności 0,1 st celsjusza, dodakowo zastosować ochronę czujnika przed przypadkowym wzrostem temperetury, po to aby dane były wiarygodne. Dane powinny być przeanalizowane i wysterowane przez regulator PID. Daje to rzetelne stabilizowanie temperatury. Oczywiście przy zastowowaniu odpowiednio szybkich układów wykonawczych.
  • #23 2994623
    euromatic
    Poziom 21  
    Posty: 422
    Pomógł: 17
    Ocena: 14
    przecież dokładność tych czujników jest właśnie 0.1 stopnia......
    dodanie algorytmu PID do tego procka jest moim zdaniem niewykonalne ze względu na słabość tego procka.
    pozdrawiam
  • #24 2995104
    crazy_phisic
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 2244
    Pomógł: 278
    Ocena: 130
    I znów zaciera się oczywista różnica pomiędzy dokładnością i rozdzielczością pomiaru... DS mierzy z dokładnością +/- 0.5C i tego nie przeskoczysz... aby uzyskać większą dokładność należy zastosować inne czujniki a co za tym idzie zmienić układ wejściowy. Pytanie czy naprawdę jest wymagana taka dokładność...
    PS. oczywiście można przy odpowiednim oprogramowaniu i kalibracji uzyskać dokładność nawet 0.01C ale to już inna bajka ;)

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy budowy stabilizatora temperatury mierzącego temperaturę za pomocą trzech czujników, obliczającego średnią wartość, wyświetlającego ją oraz sterującego grzałką i wentylatorem w zakresie 15-35°C, przeznaczonego do terrarium. Proponowane rozwiązania obejmują układy analogowe z czujnikami LM35, wzmacniaczami operacyjnymi (np. LM324), sumatorem, komparatorami i przekaźnikami do sterowania obciążeniem. Wskazano na możliwość regulacji progów załączenia grzałki i wentylatora za pomocą potencjometrów oraz odczytu temperatury na woltomierzu cyfrowym z przełącznikiem wielopozycyjnym. Omówiono też warianty z mikrokontrolerami AVR lub Atmel (np. AT90S2313) współpracującymi z cyfrowymi czujnikami DS18B20 lub DS620, umożliwiające precyzyjniejszą regulację i wyświetlanie danych na komputerze PC. Zwrócono uwagę na trudności programistyczne i kalibrację, a także na różnice między dokładnością a rozdzielczością pomiaru. Wspomniano o zastosowaniu regulatora PID dla lepszej stabilizacji, choć zastrzeżono ograniczenia mocy obliczeniowej prostych mikrokontrolerów. Poruszono kwestie ochrony czujników przed wilgocią i szybkim wzrostem temperatury oraz możliwości sterowania mocą grzałki przez PWM. Koszt elementów oszacowano na około 30-50 zł, zależnie od zastosowanych komponentów i sposobu sterowania. Alternatywnie zaproponowano systemy PC z oprogramowaniem LabView i modułami komunikacyjnymi.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA