Форум по микроконтроллерам: Простой усилитель термопары - Форум по микроконтроллерам

Перейти к содержимому

  • 2 Страниц +
  • 1
  • 2
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

Простой усилитель термопары Схема от Александра Милевского

#1 Пользователь офлайн   Юрий С. 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 7
  • Регистрация: 24 Март 11
  • ГородДонецк

Отправлено 03 Декабрь 2015 - 17:47

Здравствуйте Александр.
Собрал Вашу схемку так-как впереди сборка паяльной станции. Хотелось измерять температуру хотябы до 420-450 градусов, поэтому в качестве ОУ применил MCP 601, термопара от тестера (сам тестер ушёл в мир иной :) ) В поцесе настройки возникло несколько вопросов:
1) какое напряжение должно быть в точке соединения R1 и R2? Перебрал кучу диодов, но с падением 0,63В не нашёл, есть или 0,54-0,56В, или 0,66-0,68В.
2) на схеме резистор R5 21к, в ряду Е24 такого нет, какой лучше поставить 20к или 22к?

С уважением Юрий.
-1

#2 Пользователь офлайн   MAZ 

  • Консерватор - до мозга костей и суставов
  • PipPipPipPip
  • Группа: SuperMod
  • Сообщений: 1 371
  • Регистрация: 15 Февраль 11
  • ГородРоссия

Отправлено 03 Декабрь 2015 - 22:09

Добрый вечер Юрий!
Сразу скажу, что схема не моя.
Но эту схему я повторил в железе, наверно 40 раз.
Не заморачивайтесь с напряжением на диоде. Оно у всех разное.
Ничего не могу сказать про выбранный Вами ОУ. Не пользовался.
Если все нормально собрано, без ошибок, и на LM358 то только калибровка.
Можно сделать очень просто. Я так делаю чтобы проверить исправность.
Зажимаю пальцами, термопару. Выставлю 36.6. Закипятил чайник, отрегулировал 100. Если все регулируется, значит все работает. В конце,если сильно нужно, сделаете калибровку от 0. Но для паяльной станции, думаю это не принципиально. Также и с резистором, заменяйте как хотите, а можно 20+1)). Вы же не прецензионное устройство строите.
Если бы Бог не был консерватором, вместо десяти заповедей мы имели бы десять предложений
0

#3 Пользователь офлайн   Юрий С. 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 7
  • Регистрация: 24 Март 11
  • ГородДонецк

Отправлено 03 Декабрь 2015 - 23:27

Александр, спасибо за ответ. Первую плату сделал под SMD, развёл вторую под выводные детали и LM 358 с возможностью питания от +5В (на плате 78L05) и от входного напряжения +9В (крона). Возможно, на MCP 601 не получилось (не смог откалибровать) потому, что она CMOS? Соберу второй вариант отпишусь.

С уважением Юрий.
0

#4 Пользователь офлайн   Kapiton 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 49
  • Регистрация: 03 Апрель 13

Отправлено 06 Декабрь 2015 - 03:19

Просмотр сообщенияЮрий С. (03 Декабрь 2015 - 23:27) писал:

на MCP 601 не получилось (не смог откалибровать)

Для интереса проверил mcp601, вроде откалибровалась норм. вот с этими номиналами:
:blush:
Прикрепленное изображение: Op601.gif
Правда установка нуля очень тонкая. Проверял до 900*С, но свыше 100*С точность оценить нечем.
В электронику уже затем вникать следует, чтобы легче было без неё обходиться.( ' М.В.Ломоносов)
0

#5 Пользователь офлайн   Юрий С. 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 7
  • Регистрация: 24 Март 11
  • ГородДонецк

Отправлено 06 Декабрь 2015 - 16:31

Kapiton, спасибо, повожусь ещё с MCP601. Сегодня собрал и без проблем откалибровал схему на LM358 и от 5В, и от 9В. Подстроечник на неинвертирующий вход поставил 100 Ом и следом на землю ещё 100 Ом, ноль откалибровался легко. В обратной связи поставил 39к постоянный и 100к подстроечник, сначала выставил температуру тела 36,6*С, потом засунул термопару в кипяток и подстройка даже не понадобилась. Спасибо Александру за адаптацию схемы под доступный ОУ.

С уважением Юрий.
0

#6 Пользователь офлайн   Kapiton 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 49
  • Регистрация: 03 Апрель 13

Отправлено 06 Декабрь 2015 - 18:33

Две кружки с водой. В одной плавает лёд, в другой торчит кипятильник.
Поочерёдно кунаем датчик туда-сюда и выставляем 0*С и 100*С.
Прикрепленное изображение: 1.JPG
В электронику уже затем вникать следует, чтобы легче было без неё обходиться.( ' М.В.Ломоносов)
0

#7 Пользователь офлайн   Pavlines 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 11
  • Регистрация: 26 Август 16

Отправлено 26 Август 2016 - 19:02

Объясните пожалуйста подробно, как это настраивать. Я уже три дня мучаюсь. Ничего толком не выходит. Курил схему несколько дне. Если я правильно понял, то на резисторах R1, R2 -зделана подтяжка к питанию, чтобы сигнал прошол пороговый уровень ОУ. Тогда R6 - добавляет/отнимает напряжение, а R12 - умножат его, так?

Сообщение отредактировал Pavlines: 26 Август 2016 - 19:10

0

#8 Пользователь офлайн   MAZ 

  • Консерватор - до мозга костей и суставов
  • PipPipPipPip
  • Группа: SuperMod
  • Сообщений: 1 371
  • Регистрация: 15 Февраль 11
  • ГородРоссия

Отправлено 26 Август 2016 - 22:08

А чего объяснить? Проверяйте монтаж. У меня меня был случай, что сильно повлиял флюс, какой-то китайский. Пока не отмыл, ничего не получалось.
Схему, только я повторил раз 30. И еще куча народа. Думаю проблема у Вас.
Да, еще возможно у Вас что-то с программой контроллера.
Если бы Бог не был консерватором, вместо десяти заповедей мы имели бы десять предложений
0

#9 Пользователь офлайн   Pavlines 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 11
  • Регистрация: 26 Август 16

Отправлено 27 Август 2016 - 00:18

Плата отмыта. Дело не в МК, я вольтметром меряю. Я имею ввиду порядок действий и начальное положение. Прежде чем крутить R6,R12 должен быть в минималтном положении или максимальном?

Прикрепленные изображения

  • Прикрепленное изображение: P_20160827_001317.jpg
  • Прикрепленное изображение: P_20160827_001244.jpg

0

#10 Пользователь офлайн   Pavlines 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 11
  • Регистрация: 26 Август 16

Отправлено 27 Август 2016 - 00:25

Я ставил R12 в минимум, выставлял R6 на температуру тела. Потом мокал ТП в кипяток и добавлял R12. В конечном счете, R12 уперлось в максимум. Пришлось увеличить R10 на 10кОм. И все равно не настраивается. А главное, даже то что выставлено сбивается, через время. Конечно может проблема в том, что это нагреватель паяльника, а не голая ТП.

Сообщение отредактировал Pavlines: 27 Август 2016 - 00:25

0

#11 Пользователь офлайн   MAZ 

  • Консерватор - до мозга костей и суставов
  • PipPipPipPip
  • Группа: SuperMod
  • Сообщений: 1 371
  • Регистрация: 15 Февраль 11
  • ГородРоссия

Отправлено 27 Август 2016 - 08:08

Я много не понимаю, что Вы делаете. Но делаете точно, не то что я писал. Например, где я писал, что показания температуры это напряжение на вольтметре? И чего Вы тогда калибруете?
Если бы Бог не был консерватором, вместо десяти заповедей мы имели бы десять предложений
0

#12 Пользователь офлайн   Pavlines 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 11
  • Регистрация: 26 Август 16

Отправлено 27 Август 2016 - 12:54

"Напряжение на выходе ОУ прямо пропорционально измеренной температуре. Если на вых. ОУ 1,00В, то это соответствует температуре 100 оС . Если на выходе 2,58В, то 258 градусам." Вот я и мерил
0

#13 Пользователь офлайн   MAZ 

  • Консерватор - до мозга костей и суставов
  • PipPipPipPip
  • Группа: SuperMod
  • Сообщений: 1 371
  • Регистрация: 15 Февраль 11
  • ГородРоссия

Отправлено 27 Август 2016 - 14:50

Просмотр сообщенияPavlines (27 Август 2016 - 12:54) писал:

"Напряжение на выходе ОУ прямо пропорционально измеренной температуре. Если на вых. ОУ 1,00В, то это соответствует температуре 100 оС . Если на выходе 2,58В, то 258 градусам." Вот я и мерил

И что получилось? А какая нагрузка у ОУ?
Еще раз напомню.
Калибровка
В домашних условиях калибровка проще всего сделать по двум точкам 0 и 100 градусов. Термопара погружается в талую воду, выставляется показания 0 градусов R6. Термопара погружается в кипящую воду, выставляется показания 100 градусов R12. Еще раз проверить 0 и 100, при необходимости подкорректировать. Можно проверить температуру тела 36,6 градусов.
Если у Вас так не получается. Ищите ошибку или неточность.
Если бы Бог не был консерватором, вместо десяти заповедей мы имели бы десять предложений
0

#14 Пользователь офлайн   Pavlines 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 11
  • Регистрация: 26 Август 16

Отправлено 27 Август 2016 - 15:02

Просмотр сообщенияMAZ (27 Август 2016 - 14:50) писал:

Просмотр сообщенияPavlines (27 Август 2016 - 12:54) писал:

"Напряжение на выходе ОУ прямо пропорционально измеренной температуре. Если на вых. ОУ 1,00В, то это соответствует температуре 100 оС . Если на выходе 2,58В, то 258 градусам." Вот я и мерил

И что получилось? А какая нагрузка у ОУ?
Еще раз напомню.
Калибровка
В домашних условиях калибровка проще всего сделать по двум точкам 0 и 100 градусов. Термопара погружается в талую воду, выставляется показания 0 градусов R6. Термопара погружается в кипящую воду, выставляется показания 100 градусов R12. Еще раз проверить 0 и 100, при необходимости подкорректировать. Можно проверить температуру тела 36,6 градусов.
Если у Вас так не получается. Ищите ошибку или неточность.

Непонял вопроса если чесно. Нагрузки у ОУ... к выходу ОУ подключен вольтметр, впоследствии вход АЦП.Я ж и спрашиваю, про начальные положения подстроечников. Я ккрутил-крутил, и в какойто момент стало не хватать сопротивления в обратной связи. Увеличил резистор R10 с 68 до 78 кОм.
0

#15 Пользователь офлайн   MAZ 

  • Консерватор - до мозга костей и суставов
  • PipPipPipPip
  • Группа: SuperMod
  • Сообщений: 1 371
  • Регистрация: 15 Февраль 11
  • ГородРоссия

Отправлено 28 Август 2016 - 00:02

Вы могли например выход замкнуть на 100 ом. :D Я же не знаю.
А может он у Вас в воздухе висит. Усилители они как-то без нагрузки работать не любят.

Вам говорю, что это простейшая вещь легко калибруется, если правильно собрано. А Вы положения подстроечников ищите. Если все правильно собрано, то сами все увидите, и не будете голову морочить подстроечниками. Лично я никогда не задумывался о их положении. Крутил, выставлял ноль. Все четко. Потом корректируешь 100. Возвращаешься и проверяешь по точней ноль.
Если бы Бог не был консерватором, вместо десяти заповедей мы имели бы десять предложений
0

#16 Пользователь офлайн   Pavlines 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 11
  • Регистрация: 26 Август 16

Отправлено 25 Октябрь 2016 - 22:20

Автор, ответе пожалуйста, какие в оригинале должны бить пределы измерения с данным усилителем? У меня максимум 370 градусов вышло. Можно ли переделать эту схему, чтоб верхний предел был 500 градусов? Я так понял, что помимо увеличения питающего напряжения, прийдется пересчитывать все делители.
0

#17 Пользователь офлайн   MAZ 

  • Консерватор - до мозга костей и суставов
  • PipPipPipPip
  • Группа: SuperMod
  • Сообщений: 1 371
  • Регистрация: 15 Февраль 11
  • ГородРоссия

Отправлено 26 Октябрь 2016 - 18:56

Просмотр сообщенияPavlines (25 Октябрь 2016 - 22:20) писал:

Автор, ответе пожалуйста, какие в оригинале должны бить пределы измерения с данным усилителем? У меня максимум 370 градусов вышло. Можно ли переделать эту схему, чтоб верхний предел был 500 градусов? Я так понял, что помимо увеличения питающего напряжения, придется пересчитывать все делители.


Все правильно поняли. Но пересчитывать входные цепи не надо
Измеренная температура зависит от питания ОУ и опорного АЦП микроконтроллера.
У Вас сейчас 5В, на выходе ОУ 3-4В должно быть, как повезет.
Повышайте напряжение питания ОУ стабилизируя на уровне 5В питание входных цепей ОУ. При опорном АЦП( питание мк) 5В, максимально можно получить результат
500 или применить делители на выходе ОУ, для понижения выходного напряжения с учетом этих делителей в программе.
Прикрепленное изображение: image004.jpg Вот схема первоисточника с ошибкой, она почему-то после обновления сайта пропала из статьи. Суть в выходном напряжении.
Расскажете, где у Вас была проблема, о которой выше писали. Многим поможет.
Если бы Бог не был консерватором, вместо десяти заповедей мы имели бы десять предложений
0

#18 Пользователь офлайн   Pavlines 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 11
  • Регистрация: 26 Август 16

Отправлено 27 Октябрь 2016 - 01:50

Как оказалось, это была не проблема, а мой косяк. Т.к. термопара находилась внутри нагревателя, то ее нагрев в воде и от тела, происходил очень долго. К тому же при длительном пребывании в кипятке, нагревался холодный спай и показания температуры уплывали вниз. Закончилось все тем, что я разобрал нагреватель. И правда, усилок откалибровал за пару проходов.=) Насчет моего вопроса, т.е. нужно просто увеличить напряжение питания? Входную цепь не нужно менять? там же, вроде, делители и подтяжки на определенное напряжение рассчитаны?
0

#19 Пользователь офлайн   Pavlines 

  • Новичок
  • Pip
  • Группа: Пользователи
  • Сообщений: 11
  • Регистрация: 26 Август 16

Отправлено 27 Октябрь 2016 - 01:59

ААА! Тю) Тут выходит что мне нужно перерезать дорожку, подающую питание на МК и запитать его напряжением побольше. Таким образом на усилитель будут подаваться два напряжения. +5 для делителей и +24 для ОУ. А делители на выходе с усилителя и так придется делать, у МК входное +3,3В. Знал бы прикуп, развел бы на плате место, под два подстроечника, а так придется с подбором резисторов мурыжится.
0

#20 Пользователь офлайн   MAZ 

  • Консерватор - до мозга костей и суставов
  • PipPipPipPip
  • Группа: SuperMod
  • Сообщений: 1 371
  • Регистрация: 15 Февраль 11
  • ГородРоссия

Отправлено 27 Октябрь 2016 - 09:50

Просмотр сообщенияPavlines (27 Октябрь 2016 - 01:59) писал:

ААА! Тю) Тут выходит что мне нужно перерезать дорожку, подающую питание на МК и запитать его напряжением побольше. Таким образом на усилитель будут подаваться два напряжения. +5 для делителей и +24 для ОУ. А делители на выходе с усилителя и так придется делать, у МК входное +3,3В. Знал бы прикуп, развел бы на плате место, под два подстроечника, а так придется с подбором резисторов мурыжится.

Я немного не догнал. Зачем подстроечники? Зачем у мк менять напряжение в таких пределах? Он просто погорит. Разве это разрешено производителем? +24 для ОУ, т.е при двухполярном 48В. Наверно такие ОУ есть, но я не встречал.
Достаточно ввести 12В - питание ОУ, А входные цепи так и питать от 5В. Вы это сделайте, для начала. На выходе ОУ будет 10В при 1000 град. Шаг квантования АЦП 0,005 вольта при питании мк от 5.12 Вам надо измерить 10В максимум. Сделайте на выходе ОУ делитель выходного сигнала 1:2. И все будет нормально Ваш предел входного напряжения будет 0-10,23В. Я так понял, что пользоваться АЦП Вы умеете.
Если бы Бог не был консерватором, вместо десяти заповедей мы имели бы десять предложений
0

Поделиться темой:


  • 2 Страниц +
  • 1
  • 2
  • Вы не можете создать новую тему
  • Вы не можете ответить в тему

1 человек читают эту тему
0 пользователей, 1 гостей, 0 скрытых пользователей