Witam wszystkich
od pewnego czasu zastanawiam się nad dokładnym pomiarem temperatury pow 200 st.C

dobrym elementem jest niewątpliwie PT1000 ale przy moich założeniach przyjęcie ogólnego wzoru na obliczenie temperatury jest obarczone dużym błędem

wiem, że błąd pomiaru przez PT1000 ma tolerancję 0,1-0,3 C ale po co dodawać do tego jeszcze bład obliczeń
jak wiadomo błędy się dodają i to w najbardziej niekorzystny sposób

metodą prób i błędów opracowałem wzór na wyliczenie temperatury na podstawie zmierzonej rezystancji PT1000 , oczywiście można łatwo przeskalować do tego PT100 i PT500

co ciekawe po ponownym sprawdzeniu okazało sie , że popełniłem bład przy wyprowadzaniu wzoru i matematycznie powinien trochę inaczej wyglądać i to bardziej skomplikowanie a tu... obecny wzór działa

teoretycznie wygląda dobrze ale mam prośbę o opinie forumowiczów co sądzicie o nim

w założeniach operacje mają odywać sie na liczbach całkowitych z dokładnością do 2 miejsc po przecinku
( mnośnik x 100) do tego aby nie operować na ujemnych liczbach przesunąłem zakres temperatur o +50 C
czyli wynik 0 = temperatura 0 C
wynik 10000 = temperatura 50 C

jest to pierwszy etap tworzenia dokładnego pomiaru temperatury

docelowo zamierzam wykorzystać przetwornik MCP3421 dokładnie omówiony w kursie ADC cz.5
i mały ATTiny do obliczeń tak aby po np SPI dawał gotowy wynik w postaci liczby całkowietej

duża moc obliczeniowa nie jest wymagana ponieważ i tak pomiary temperatur wykonywane są w praktyce co 1min

Może jest to przerost formy nad treścią ale skoro chcemy mieć dokładny pomiar i mocno stabilizujemy Uref i wszystko po drodze co dotyczy napięc analogowych , to pasuje nie dokładać dużego błędu obliczeń.

Wzór działa w całym zakresie temperatur, ograniczeniem są zakresy zmiennych i dla uint32 najw. temp. to ok 950 C najniższa obecnie to -50 C poniżej wynik przyjmuje wartości ujemne.



Oczywiście proszę o uwagi

------------------------ [ Dodano po: 1 minucie ]

No i oczywiście Życzenia Noworoczne

niech PRĄD BĘDZIE Z WAMI

------------------------ [ Dodano po: 25 minutach ]

nie dodałem, że w excelu do tego arkusza włączam opcję :,,Dokładnośc tak jak wyświetlono"
wówczas obliczenia nie uwzględniają części ułamkowych niewidocznych na ekranie

bez włączenia tej opcji excel bierze liczby z ,,ogonami"

Takie pytanko MCP3421 ma wewnętrzne źródło zasilania nie wyprowadzone na zewnątrz, wiec zamierzasz użyć jeszcze jakiegoś źródła do zasilania dzielnika zbudowanego z rezystora precyzyjnego i PT1000, żeby do skalować do napięcia odniesienia z MCP3421, prąd samo grzania to 8mA więc drugie źródełko, jakie będzie ?

na lm334 zamierzam zrobić źródło prądowe 0,5mA z kompensacją temperatury na diodzie, do tego dokładny rezystor 1k +-1% na ujemnej nodze.

mały mikroswitch na plusowej nodze do dokładnej kalibracji prądu 0,5mA ( kalibrację jaką wymyśliłem mogę szerzej opisać)

wewnętrzne Uref scalaka jest bardzo dokładne więc pozostanę przy nim a dzięki prądowi 0,5 ma nie muszę stosować dzielnika

Witam

Są na rynku przetworniki dedykowane do PT100/PT1000 i to w różnych konfiguracjach (2,3,4-przewodowych) z gotowym wyjściem np SPI. Np taki. MAX31865 co mi się pierwszy z brzegu wyświetlił. Ten jest akurat 15 bitowy ale pewnie jakbyś poszukał to i 18 bitowy się znajdzie a cena sumarycznie pewnie będzie porównywalna do tego MCP i attiny.
Pozdrawiam (również noworocznie)
Jarek

Dziękuję Jarku

Właśnie szukałem czegoś takiego ale widocznie mój internet jest mniejszy od twojego

Wielkie dzięki na informację, na pewno zaoszczędzi mi to spoooro czasu.

Zaraz po nowym roku zamówię kilka różnych i jeśli ktoś będzie zainteresowany to chętnie podzielę się spostrzeżeniami

Z Noworocznym pozdrowieniem
Marek

,,Szukajcie (na forum) a znajdziecie"

Proszę bardzo.

Akurat to mi się kiedyś w jakim newsletterze maxima o oczy obiło

Ja z chęcią poczytam bo w przyszłości chciałbym sobie w jednym z projektów taki czujnik zastosować.
Pozdrawiam
Jarek

Witam ponownie
wczytałem się w MAX-a i z tego co mi się wydaje to:

Jest to bardzo dokładny przetwornik z rezystorem odniesienia 4xwiększym od PT100/PT1000 (400/4k) , sprytnie błąd rezystancji np 1% dzieli się /4

i w PDF wspominają, że wzór liniowy daje dobre rezultaty w temp +-100 C

a jeśli chodzi o pomiary poza tym obszarem, to wskazują wzór do obliczeń

i tutaj wraca do łask mój arkusz wyliczeń

... nie obędzie się bez testu praktycznego

------------------------ [ Dodano po: 9 minutach ]

p.s. rozpędziłem się z tym podziałem błędu rezystancji/4 , ale to chyba ze względu na późną porę

Ten MAX to był tylko taki pierwszy z brzegu przykład na to że są przetworniki dedykowane specjalnie pod te czujniki znacznie ułatwiające pracę z nimi. Pewnie każdy z głównych producentów krzemu ma coś takiego w ofercie o różnych parametrach. Tu jeszcze jeden mi się "narzucił" z texasa tym razem:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1247.pdf
Ten akurat już trochę droższy. Z pewnością znajdziesz coś co spełni Twoje oczekiwania.
Pozdrawiam
Jarek

Po twojej informacji ,,worek z scalakami się otworzył'' internet się powiększył
teraz mam już przynajmniej w połowie tak duży jak twój

ciekawa jest nota do scalaka AN-0970 na stronie 6 opisują wzór , który muszę przeanalizować pod moim kątem zastosowania
TRTD(r) = −242.97 + 2.2838 × r + 1.4727 × 10−3 × r2

------------------------ [ Dodano po: 15 minutach ]

Nie chciałbym aby pomyślano, że przesadzam z tą dokładnością

mam zamiar mierzyć temp. na razie do ok 300 C ( spaliny)
ale w przyszłości może nawet 500-700 C ( płomień) - błąd liniowych obliczeń może sięgać nawet kilkadziesiąt C
i stąd potrzeba dokładniejszego przeliczenia

poza tym PT1000 jest bardzo dokładnym elementem w porównaniu z innymi ,,wskaźnikami" a nie czujnikami temperatury
i szkoda byłoby nie wykorzystać jego potencjału

prosty sprawdzian, położyłem element PT1000 na zewnątrz i co jakiś czas mierzę multimetrem oporność
( krótkie pomiary, po kilku sekundach ciągłego pomiaru Rezystancja się zmienia pod wpływem podgrzania prądem pomiaru)
i po wstawieniu do arkusza bardzo ładnie wychodzi temperatura, inne termometry mogą się schować

błąd odczytu jakimiś tam termometrami sięga przynajmniej 1-2 a nawet 3 C

wielokrotnie patrzymy na termometr , który wskazuje 20 C i coś nam nie pasuje, bo jest chłodniej
a tu okazuje się , że jest 18,2 C

kiedyś będąc w markecie budowlanym chciałem kupić termometr elektroniczny
wybrałem model z czujnikiem zewnętrznym

rozpakowałem 5-6 szt , położyłem obok siebie i poczekałem ok 10 min (czujniki t zewn leżały tuż przy obudowach )

takiego koncertu życzeń temperatur to chyba nikt nie widział...

Z pozdrowieniami
Marek

Wymień jakie tam scalaki wygrzebałeś z odmętów internetu ? Bo jestem bardzo ciekaw co bierzesz pod uwagę i z jakich względów ?

Tak mi się przypomniało

Tak mi się przypomniało

Z doświadczenia wiem (a pracuję w firmie produkującej m.in. termometry na PT1000 i PT100), że dla PT1000 prąd powinien raczej wynosić 100uA. Maksymalnie 200uA. 0,5mA to graniczna wartość, przy której uznaje się, że samogrzanie wpływa w akceptowalnym zakresie na wynik, ale jest to raczej pobożne życzenie, jeśli chce się mieć dokładność na poziomie 0,2°C (oczywiście stosując czujnik selekcjonowany, bez indywidualnej kalibracji dla każdego czujnika).

_________________
40-32:2=4!

Wielokrotnie czytałem o max prądzie 1mA stąd założyłem , że 0,5 mA wystarczy z nawiązką

a tu widać jak ma się praktyka do teorii

Dziękuję PJS za info i teraz muszę zmienić założenia projektowe zaczynając od źródła prądowego na przeliczeniach kończąc

------------------------ [ Dodano po: 5 minutach ]

mam jeszcze pytanie PJS

co sądzisz o długości przewodów łączących PT1000 z układem pomiarowym ?

wpływ rezystancji przewodów powinien być znikomy natomiast zastanawiają mnie indukowane napięcia w długim przewodzie

Pozdrawiam

Jeśli chodzi o przewody to najlepiej (dla dokładności) stosować metodę pomiaru 4-przewodową. Jednak dla dokładności powyżej +/-0,5°C (dla czujników selekcjonowanych, bo standardowe typu B to raczej +/-0,8°C) spokojnie dwuprzewodowy kabel może mieć nawet i 20m, tylko musisz filtrować zakłócenia, a rezystancję kabla możesz uwzględniać przy wyliczaniu temperatury. Mierzysz rezystancję PT1000+kabel, odejmujesz rezystancję kabla i wyliczasz temp. Najlepiej do liczenia użyć tabeli rezystancja-temp. (gdzie dokładność temp. jest o jedną pozycje wyższa niż rozdzielczość wyświetlana_. Mając taką tabelę przyśpiesza się znacznie działanie programu, niestety kosztem zajętości pamięci.
Przy kablu powyżej 20m problemem stają się "wnikające" zakłócenia, które należy dobrze filtrować (szczególnie 50Hz i pochodne). Ale wszystko zależy od wymaganej dokładności. Natomiast sama rezystancja przewodów nie jest jakimś problemem. Można dla PT1000 zignorować, albo uwzględnić w przeliczeniach.

_________________
40-32:2=4!

Witam ponownie PJS

przeglądnąłem informacje dot. klasy dokładnosci dla PT 100/1000
i przygotowałem tabelę odchyłek dla klażdej z klas AA,A,B dla temp od 0 do 1200 C
wygląda to tak:

t AA A B
dt dt dt
[C] [C] [C] [C]
- 0,10 0,15 0,30
100 0,27 0,35 0,80
200 0,44 0,55 1,30
300 0,61 0,75 1,80
400 0,78 0,95 2,30
500 0,95 1,15 2,80
600 1,12 1,35 3,30
700 1,29 1,55 3,80
800 1,46 1,75 4,30
900 1,63 1,95 4,80
1 000 1,80 2,15 5,30
1 100 1,97 2,35 5,80
1 200 2,14 2,55 6,30

klasa B dla 0 C ma max odchyłkę 0,3 C natomiast już dla 100 C / 0,8 C i tego już nie poprawimy

wniosek szukać PT1000 klasy A lub nawet AA

w klasie B należy mieć na uwadze w/w odchyłke
oczywiście są to o niebo lepsze wyniki od czujnikw NTC KTY itp ......

------------------------ [ Dodano po: 37 minutach ]

może ktoś zapytać do czego potrzebna jest taka dokładność

podam przykład z którym mam osobiście do czynienia

założyłem w budowanym domu w kotłowni mierniki ciepła, są tam PT500 na powrocie i zasilaniu do tego przepływomierz

na podstawie pomiaru przepływu i różnicy temperatur wyliczają energię cieplną przekazaną do odbiornika

niestety przy różnicy temp. mniejszej niż 3 C nie zliczają nic a w przypadku podłogówki może to mieć znaczenie

Są jeszcze czujniki selekcjonowane PT1000 tzw. S. Dla każdego takiego czujnika jest podawana grupa. Na jej podstawie uwzględnia się poprawkę dla 0 i 100 stopni (chyba ten zakres w tym przypadku jest istotny). Pozwala to uzyskać dokładność +/-0,2°C w zakresie 0-100°C (bez indywidualnej kalibracji czujnika). Jeżeli chcesz jeszcze większą dokładność to już niestety musisz wykorzystać czujnik PT100U lub też inaczej określany jako 1/10PT100 (wtedy prąd zalecany to 1mA). Ale sposób pomiaru musi być 4-przewodowy i kalibracja indywidualna każdego egzemplarza czujnika - można osiągnąć wtedy dokładność poniżej 0,1°C (a nawet i 0,02 - ale w domowych warunkach możliwości technicznych to fikcja), a kable mogą mieć nawet kilkadziesiąt metrów (wymagane filtrowanie zakłóceń).
Trzeba też pamiętać, że sam tor pomiarowy musi być skalibrowany bardzo dokładnie, przynajmniej w dwóch punktach (najlepiej mieć precyzyjne rezystory, na których kalibruje się, oraz kilka innych do sprawdzenia liniowości toru pomiarowego). A dopiero po tym podłączyć czujnik i sprawdzić w znanych temperaturach. I tu uwaga: dwa leżące na stole obok siebie (w odległości powiedzmy 2cm) czujniki mogą pokazać temperaturę różniącą się w skrajnych przypadkach nawet o kilka stopni (na jeden promieniuje jakaś lampa, a na drugi w tym czasie wieje przeciąg i tak pechowo sobie leżą). W normalnych warunkach jednak będzie to różnica do 1°C. Dlatego porównując ze sobą dwa termometry należy im zapewnić takie same warunki klimatyczne. W domowych warunkach to mieszana woda o stałej temperaturze (z lodem - około 0°C, wrząca - około 100°C; to "około" wynika z tego, że ciężko uzyskać roztwór wodno-lodowy, gdzie woda zamarza, a lód topi się jednocześnie, a temp. wrzenia wody zależy natomiast od ciśnienia, u mnie w Zabrzu wynosi ono 980-1000hPa przeważnie i temp. wrzenia wynosi od 98,7 do 100,0°C)

_________________
40-32:2=4!

zgadzam się w 100% z wszystkim co tutaj napisałeś

jeśli chodzi o pomiar temperatury to przypomina mi się profesor z metrologii, który na laborce z pomiaru temperatury powiedział nam tak ( a było to kilkanaście lat temu):

jeśli mierzycie temperaturę to osiągniecie dokładność +- 1 C to więcej się nie da

w warunkach pracowni można pokusić się o dokładność 0,5 C i to jest dobry wynik

0,2 0,1 i mniej to już pomiar w warunkach laboratoryjnych

to pamiętam do dziś

zdaję sobie sprawę z wszelkich bolączek pomiaru temperatury i jest dokładnie tak jak PJS napisałeś szczególnie jeśli chodzi o pomiar dwoma czujnikami.

technika poszła do przodu chociaż PT1000 to pewnie stosowali już przy budowie piramid i mamy możliwość użycia szarych komórek , przetworników i procesorów do stworzenia w domowych warunkach układu całkiem nieźle mierzącego zarówno pojedynczą temperaturę jak i różnicę.

co do pojedynczego pomiaru temperatury to możemy prostymi sposobami wygładzić napięcie zasilające , wykorzystać cały zakres pracy przetwornika ADC i w końcu programowo skompensować nieliniowość ch-ki PT1000 /100 /500.
Pozostanie błąd związany z samym pomiarem ( np umiejscowieniem czujnika, co jest niesamowicie ważne ) i ew kalibracja

w pomiarze różnicowym wpadł mi do głowy pomysł aby dwa czujniki podłączyć do wejścia różnicowego przetwornika ADC a ponadto każdy z nich do osobnych wejść ADC tego samego przetwornika. I tutaj mamy możliwość skalibrowania ich razem z sobą umieszczając obok siebie w np wodzie o temp od 0 do 100 C .
pozwoli to zmierzyć odchyłkę w funkcji temperatur a jednocześnie wykorzystać to samo Uref dla obu czujników.

Można oczywiście programowo to zrobić na zasadzie obliczeń ale wydaje mi się, że dodatkowy pomiar różnicowy będzie obarczony mniejszym błędem.

Czyli, jeśli dobrze rozumuję: masz dwa przetworniki ADC; jednym mierzysz różnicę napięć (pośrednio więc różnicę temp.) na dwóch PT1000, a drugim ADC napięcia (temp.) na każdym PT1000 osobno (dwa wejścia przetwornika)? Zakładam więc, że masz tablicę odchyłek dla poszczególnych różnic temp. i indeksujesz ją czym? temp. z pierwszego czy drugiego PT1000? Czy może interesuje cię sama różnica temp. jako taka? Jeśli tak, to po czym poznasz czy to 60,2-45,3°C czy 60,5-45,1°C (jeśli oba wskazania są w zakresie błędu pomiaru, a tobie chodzi o dokładność na poziomie 0,2°C? Rodzi się więcej pytań/problemów: co kalibrujesz: różnicę, same czujniki (wtedy po co ci znać ich różnicę - różnicowy ADC to dodatkowy koszt, a przecież masz już procek, który to wyliczy), i to i to - ale po co?). Czy komplikacja i zwiększenie kosztów układu jest tego warte (tym bardziej, że więcej elementów to więcej potencjalnych źródeł zakłóceń i niedokładności - trzeba by przeprowadzić analizę wrażliwości ).
Musisz sobie odpowiedzieć jaki poziom abstrakcji jest dla ciebie istotny, bo w mojej ocenie dokładność pomiaru na poziomie +/-1°C (a byłby to maksymalny błąd w całym zakresie, a więc w większości temp. nawet mniejszy) każdego czujnika może okazać się wystarczająca - tym bardziej, że można spodziewać się, że dla obu zastosowanych PT1000 błąd będzie "szedł" w tę samą stronę.

_________________
40-32:2=4!

już tłumaczę i objaśniam

uprośćmy analizę czyli

dwa równoległe tory PT1000 każdy jednym przewodem podłączony do AGND ( domyślnie przez rezystor np 1k) drugi przewód na wejście różnicowe
jeden PT1000 na ujemne drugi PT1000 na dodatnie. Różnica napięć nie zawiera błędu pomiaru każdego z nich a jedynie błąd pomiaru różnicy napięć


do tego mogą dojść różniące się nieco ch-ki obu czujników ale tutaj programowo można je skalibrować dokonując pomiaru dla niskiej temp. i wysokiej ( okolice 0 C i okolice 100 C)
dla 100 C różnica R wynosi 0,38k

przy takim pomiarze i kalibracji dwóch czujników z sobą w parze dokonujemy jednego pomiaru niwelującego odchyłki elementów rzeczywistych

nie obliczamy każdej z temp osobno i nie dorzucamy błędu pomiaru

oczywiście mogę się mylić i stąd proszę o uwagi

------------------------ [ Dodano po: 13 minutach ]

można napisać procedurę kompensacji czujników,

umieścić je w jednym medium np woda o niskiej temp i stopniowo podgrzewać do np temp wrzenia

procesor w tym czasie mógłby tworzyć tabelę dT=f(t), ale to już czyste teoretyzowanie

bez testów i prób się nie obejdzie ...

Pozdrawiam

O ile się nie mylę to tym sposobem unikasz tylko błędu przeliczeń, bo błąd każdego z czujników wchodzi w różnicę napięć (jeden daje w danej temp. rezystancję R1, a drugi w tej samej R2, które niekoniecznie są identyczne ze sobą, a prawdopodobnie nawet każda odbiega od teoretycznej wartości dla PT1000).
Rozpiszmy to na wzorach:
R1= Rteoret+dR1
R2= Rteoret+dR2
dR= R1 - R2 = dR1-dR2
U1=I*R1
U2=I*R2
dU=U1 - U2 = I(R1-R2) = I(dR1-dR2)


Programowe skalibrowanie w dalszym ciągu nie pozwala uniknąć odchyłek poza temp. kalibracji (tylko je zmniejsza), chyba, że zdjąłbyś dla każdego czujnika pełną charakterystykę co 0,05°C (dla dokładności 0,1°C).


A czym będziesz mierzył temperaturę dla tej tabeli? - potrzebujesz wtedy miernika o rząd dokładniejszego. Nie wspominając o problemach z gradientem temp. w medium (nawet stosując mieszanie). Oczywiście wszystko o czym do tej pory mowa dotyczy abstrakcyjnych dokładności pomiaru
Bo dla sensownej dokładności +/-0,5°C (i tak trochę na wyrost w domowych warunkach) to trochę niepotrzebne komplikowanie układu.

_________________
40-32:2=4!

Witam

zdaję sobie sprawę, że zaczynamy wkraczać w sferę domniemań co by było gdyby...

tutaj najlepszym sędzią jest czynnik praktyczny

bez wykonania prototypu raczej się nie obędzie, co prawda krucho z czasem ale najszybciej jak się da poskładam prototyp i na pewno podzielę się spostrzeżeniami

Pozdrawiam

A może po prostu zmienić ten parametr? Jaki to jest ciepłomierz?

Witam

APATOR CQM III
nie da się zmienić prawie nic, tylko serwis.

Do tego co potrzebuję spokojnie wystarczają, aby licznik mierzył wystarczy aby sterownik wyłączał pompę obiegową prz dT <3 C z małym zapasem.
Na obecną chwilę te muszą mi wystarczyć

Pozdrawiam

Nie prawie, a nic;) Mierzą od dT 2,8K.
Dlaczego nie chcesz ich wysłać do serwisu? Skąd jesteś?

zgadza się są maksymalnie poblokowane, na początku chciałem wyzerować liczniki, ale odpuściłem sobie

z czasem chciałbym uruchomić komunikację RS485 w/w ciepłomierzy ,

na razie dopracowuję kotłownię , potem pomieszczenia

pomiar to jedno a dystrybucja ciepła i zarządzanie nim to całkiem co innego

mam kocioł stałopalny w kotłowni będzie jeszcze automatyczny, do tego bufor 1000L
zbiornik CWU 140l nad buforem grzany grawitacyjnie
grzejniki 8 sekcji sterowanych, podłogówka 9 pętli też sterowanych
każdy pokój będzie miał czujnik temperatury i regulator,
do tego w podłogach umieściłem rurki do wpuszczenia czujników temperatury jastrychu

liczniki energii mam 4 na: kotle, CWU, Grzejnikach, Podłogówce

( a poza tym wszyscy zdrowi)

Pozdrawiam

Poszła pw.

Jako ciekawostkę dodam, że dzięki pomiarowi kotła otworzyły mi sie oczy na sprawnośc kotłów stałopalnych.

Rzeczywista to 50%-60% na czystym nowym kotle

Czytałem, że potrafi spokojnie spaść do 30%.

Natomiast w górę chcąc chociaż zbliżyć się do fabrycznych 80% to już rola mikrokontrolera
i tutaj wraca tytułowy dokładny pomiar temperatury

Pozdrawiam