Termometr "budżetowy" o rozdzielczości 0,01 stopni

[andrzejg11]

Ponieważ sugestia zbudowania termometru o rzeczywistej rozdzielczości 0,01 stopnia w jako uproszczonej alternatywy sterownika - pojawiła się dosyć nieszczęśliwie w innym temacie postanowiłem otworzyć nowy. Nie oczekuję tutaj rozmów handlowych lecz celem u jest omówienie zagadnienia oraz ustalenie potrzeb w przedmiotowym zakresie.
Termometr taki mógłby być dostępny w zasadzie prawie że od ręki, a zostałby zbudowany w oparciu o dotychczasowe doświadczenia i prace związane ze sterownikiem po prostu poprzez okrojenie istniejącego rozwiązania.
W chwili obecnej mogłyby być dostępne warianty od jednego do pięciu kanałów pomiarowych.

Konieczne byłyby:
1. Płytka procesora z czterema przyciskami - do kalibracji + jeden na ewentualny reset
2. Wyświetlacz LCD 2x16 lub większy w zależności od zapotrzebowania i ilości kanałów
3. Płytka pomiarowa obsadzona w zależności od zapotrzebowania od jeden do pięciu kanałów
4. Termometry Pt1000 w rurkach fi4
5. Przewody do termometrów
6. Jakieś pudełko, żeby to wszystko zamknąć
7. Zasilacz 9-12 V
No i najważniejsze chyba - trzeba by namówić kol @Maria-na żeby się podjął zrobienia tego ustrojstwa.

[Legion]

Na pewno chętnych nie braknie, sam się piszę na taki przynajmniej 4 kanałowy.

[starowar]

Może warto pomyśleć i o rozmowach handlowych

[lesgo58]

Drugi...Czterokanałowy...
Wyświetlacz 4-liniowy

[czekan]

Właśnie jestem na etapie budowy swojego sterownika opartego o ˆArduino (grzałki sterowane przez SSR-y). Również natrafiłem na problem pomiaru temperatury tzn albo sławetny Dallas DS18B20 z wszystkimi ograniczeniami albo niestety konieczność użycia przetwornika analogowo-cyfrowego 14+bit-owego. Tu problem jest taki, że wszystkie wyżej bitowe są wykonywane w technologi SMD (powierzchniowej), co jest mało kompatybilne z moimi talentami manualnymi.
Rozwiązanie jakie wygrzebałem z netu jest takie
ADS1115 z AdaFruit
Dokumentacja tego jest dostępna i wolna więc można zamówić wykonanie. (Sam chip to 10-12 zł)
[Sam jestem zainteresowany kilkoma sztukami]
Do tego trzeba tylko mostek oporowy i można podpiąć sondę PTxxxx

Pokuszę się o kosztorys:
AVR NANO 3 - 45zł
wyświetlacz LCD 2x16 (z I2C) - 25zł
jakiś zasilacz mini USB - 10 zł
ten przetwornik A\D - 50zł (sądzę, że mniej)
płytka prototypowa lub prosta drukowana z paroma opornikami ok 20 zł
obudowa + przyciski - 20 zł
do tego sondy temp PT1000 z kablem 3mb - 50zł szt.

Zestaw ma duże możliwości rozwojowe można:
- wpiąć np moduł ethernet za ok 20zł i podpiąć sobie do sieci lokalnej
- zasterować gotowymi modułami przekaźników czy sterować grupowo grzałkami
albo np. silnikiem krokowym, poprzez sterownik, obsługującym zawór precyzyjny lub pompkę dozującą (perystaltyczną), umożliwiającą bardzo dokładne odmierzanie odbieranych produktów
- wpiąć jakiś buzer ostrzegawczy
- tanią sondę DS18B20 na końcu chłodnicy ostrzegającą gdyby pary chciały się wydostać z powodu kłopotów z przepływem wody
- itd itp.

[drgranatt]

Pokuszę się o kosztorys:
AVR NANO 3 - 45zł
wyświetlacz LCD 2x16 (z I2C) - 25zł
jakiś zasilacz mini USB - 10 zł
ten przetwornik A\D - 50zł (sądzę, że mniej)
płytka prototypowa lub prosta drukowana z paroma opornikami ok 20 zł
obudowa + przyciski - 20 zł
do tego sondy temp PT1000 z kablem 3mb - 50zł szt.

Nie wiem czy dobrze to policzyłem. Wychodzi 370 zł. za taki termometr z 4 sondami

[przemo_07_10]

ja też bym się zgłosił na jeden 5-6 kanałów no chyba że andrzejg11 wymyśli coś do sterowania gazem

[czekan]

Nie wiem czy dobrze to policzyłem. Wychodzi 370 zł. za taki termometr z 4 sondami

Jeszcze trzeba to wszystko po przesyłać.
Największy problem jest z dostępnością przetworników analogowo-cyfrowych w formie tzw. kitów.
Przetworniki analogowo-cyfrowe w mikrokontrolerach, są albo 10 bitowe (1024 poziomy) w ośmiobitowcach albo 12 bitowe (4096 poziomów) w 32 bitowych ARM-ach np. STM32
Tylko 4096 poziomów przy zakresie od -20 do +100 daje dokładność 0,03 st. C. A to jescze by osiągnąć dokładność z tematu to jeszcze dwa bity za mało.

[andrzejg11]

Niezręcznie mi się odnosić do projektu kol. @Czekana, ale z punktu widzenia faceta, który było-nie było ma jakieś doświadczenia w budowie i programowaniu tego typu układów słów kilka:
1. Pomiar mostkowy jest oczywiście bardzo prosty, lecz obarczony wadami silnej nieliniowości, Dodatkowo potrzebne jest bardzo stabilne napięcie zasilania mostka - trzeba poszukać lepszych rozwiązań.
2. ADS1115 jest dobrym przetwornikiem. My mamy takich właśnie dwa wlutowane na płytce pomiarowej.
3. Zastanawia mnie ta prosta płytka z kilkoma opornikami. Z pewnością nie będzie prosta i musi zawierać nie tylko oporniki
Co do przedstawionego kosztorysu wstępnego:
1. Składanka z "gotowych" układów jest z pewnością droższa niż indywidualny projekt płytek wykonany w fabryce
2. Ceny przetworników Pt1000 to znowu "ceny sklepowe" można znacznie taniej
3. Cena wyświetlacza I2C - zaniżona - ale można przecież zastosować normalny wyświetlacz
4. Cena obudowy + przycisków - wątpliwa trzeba je na coś przylutować
5. Brak kosztów stabilizatora
6. Brak kosztów robocizny
7. Brak kosztów oprogramowania i terminu jego wykonania oraz gwarancji poprawności.
7. Brak narzutu - bo przecież jakiś zysk Kolega planuje

[andrzejg11]

Kol @Przemo
Na sterowanie gazem to się nie piszę. Wprawdzie nie byłby to wielki problem, lecz konieczne przebadanie, atestacja i koszty z tym związane - niebanalne.

Kolega @Berbelucha:
Cierpliwości, proszę, Teraz wprawdzie jestem zawalony inną robotą, lecz w ramach tej roboty jest zdalne i graficzne przedstawienie wyników pomiarów, co przeniesiemy na nasze potrzeby.

[duszysko]

Witam

Na wstępie witam wszystkich serdecznie.
Od kilku dni zastanawiam się nad dokładnością pomiarów o których na forum bardzo dużo
dlatego mam kilka wątpliwości co do rzeczywistych wartości pomiaru.
Dlatego mam pytanie do kolegi Czekan : jak na 12 bitowym przetworniku wyliczył
dokładność 0,03 stopnia i dla jakiego typu czujnika były to wyliczenia?

Pozdrawiam

[czekan]

@Andrzejg11

Niezręcznie mi się odnosić do projektu kol. @Czekana, ale z punktu widzenia faceta, który było-nie było ma jakieś doświadczenia w budowie i programowaniu tego typu układów słów kilka:

Każda konstruktywna krytyka jest wartościowa.

1. Pomiar mostkowy jest oczywiście bardzo prosty, lecz obarczony wadami silnej nieliniowości, Dodatkowo potrzebne jest bardzo stabilne napięcie zasilania mostka - trzeba poszukać lepszych rozwiązań.

Ad1. Tu się chętnie dowiem jakich. Wiem że oporniki do tej części muszą być precyzyjniejsze i stabilniejsze temperaturowo. Można zastosować pomiar różnicowy. Dodatkowo ads1115 własne źródło referencyjne napięcia wbudowane, podobno o małym dryfie. (wykresów zamieszczonych w specyfikacji nie analizowałem)

2. ADS1115 jest dobrym przetwornikiem. My mamy takich właśnie dwa wlutowane na płytce pomiarowej.

Ad.2 Na pewno ma korzystny współczynnik ceny do możliwości i na pewno wystarczające możliwości do zakładanego celu.

3. Zastanawia mnie ta prosta płytka z kilkoma opornikami. Z pewnością nie będzie prosta i musi zawierać nie tylko oporniki

Ad.3 Opis budowy:
1. W płytkę prototypową wbijamy AVR NANO
2. Programowanie a Później zasilanie przez port microUSB (zasilacz z wtyczki)
3. Ekranik LCD I2C podpinamy do płytki 4 kabelkami VCC, GND, SCL, SDA
4. Przyciski mocowane do obudowy poprzez wiercenie na kabelkach (nie drukowane) do tego opornik i kondensatorek
5. Przetworniki ADC tak samo podpięte to mikrokontrolera poprzez I2C a z drugiej strony przez mostek do sond PT1000 (lub w lepszy spopób?)

Co do przedstawionego kosztorysu wstępnego:
1. Składanka z "gotowych" układów jest z pewnością droższa niż indywidualny projekt płytek wykonany w fabryce

Na pewno. To wszystko mieści się na jednej małej płytce, z wyświetlaczem przyciskami, mogą być jeszcze styki do sond wlutowane w płytkę. Do tego sympatyczna mała obudowa i żadnych kabelków mogących wylecieć. Z drugiej strony jak chce coś wymienić dołożyć czy przeprogramować to jest łatwo.

2. Ceny przetworników Pt1000 to znowu "ceny sklepowe" można znacznie taniej

Takie wygrzebałem na szybko z alledrogo. Można samemu sondę za kilka kilkanaście złotych dolutować do kabla dodać pasty termo-przewodzącej i wsadzić w tulejkę z kwasówki i zaizolować folią termokurczliwą połączenie tulejka kabel.

3. Cena wyświetlacza I2C - zaniżona - ale można przecież zastosować normalny wyświetlacz

Cena z dzisiaj z alledrogo, ale tradycyjne podłączenie konsumuje dużo pinów i robi się za duży tzw. "pająk"

4. Cena obudowy + przycisków - wątpliwa trzeba je na coś przylutować

nie koniecznie ta obudowa - lispol
Przycisk do wkrecenia

5. Brak kosztów stabilizatora

Wydaje mi się że zasilacz mini USB taki do tzw. smartfonów do zasilania starczy. A źródło referencyjne ADS1115 posiada. Ale w tym punkcie nie będę się za bardzo mądrzyć.

6. Brak kosztów robocizny

Ja chce pokazać jak to zrobić samemu, a nie iść do monopolowego

7. Brak kosztów oprogramowania i terminu jego wykonania oraz gwarancji poprawności.

Nie, nie spisuje umowy o dzieło ani zlecenie. Nie prowadzę działalności nie wystawiam faktur.
A oprogramowanie i tak będę pisał dla siebie więc mogę je udostępnić.

8. Brak narzutu - bo przecież jakiś zysk Kolega planuje

Nie, nie chce nic sprzedać. Jedynie co mnie ew. interesuje to wspólne zamówienie sobie płytek z ADS1115.

[ Komentarz dodany przez: Legion: 2013-05-27, 22:30 ]
Kolego popraw jakoś czytelniej te cytaty
---
Poprawiono cytowania

[andrzejg11]

Życzę powodzenia.

[czekan]

Witam
Od kilku dni zastanawiam się nad dokładnością pomiarów o których na forum bardzo dużo
dlatego mam kilka wątpliwości co do rzeczywistych wartości pomiaru.
Dlatego mam pytanie do kolegi Czekan : jak na 12 bitowym przetworniku wyliczył
dokładność 0,03 stopnia i dla jakiego typu czujnika były to wyliczenia?

Witam!
Co do rzeczywistych wartości i to pomiaru temperatury to jest mocno skomplikowane całe książki są o tym.
To co ja policzyłem to ΔT=120°C czyli różnicę pomiędzy maksymalną temperaturą (przyjęte +100C°) a minimalną (przyjęte -20°C). Tą różnicę podzieliłem przez 4096 czyli 10^12 czyli ilość poziomów jakie może zwrócić przetwornik 12 bitowy.
Zakładając, że mam idealny przetwornik o charakterystyce liniowej bez zakłóceń i bezbłędny przetwornik 12 bitowy uzyskałbym taki wynik.
No i oczywiście zbudowałbym układ taki by pracował w takim zakresie.
Dla tych wyliczeń nie ma znaczenia czy jest to termopara czy termistor.

[marmaco]

Koledzy!
Z elektroniki jestem totalna noga więc wasze rozważania nic do mnie nie mówią. Jednak nie skreślajcie wszystkich, co na gazie (propan-butan) pracują . Zainteresowany byłbym takim sprzętem (niedrogim )do pomiaru temperatur, nie wszyscy pracują na prądzie, nie którzy są na gazie .
Pozdrawiam.