Witajcie,
mam problem ze znalezieniem odpowiedniego czujnika temperatury.

Założenia są takie: pomiar w zakresie 0-150 stopni Celsjusza, dokładność +/- 1 stopień, szybki czas odpowiedzi.

Ze znanych mi metod pomiaru:
-DS18B20 - precyzja dobra, zakres odrobinkę za mały, ale przede wszystkim zbyt wolny czas odpowiedzi (nawet kilka sekund przez bezwładność obudowy)
-LM35 - precyzja dobra, zakres dobry, zbyt wolny czas odpowiedzi (podobnie jak DS18B20)
-termopara K + max6675 - bardzo duży zakres, przez co precyzja wynosi +/- 3 stopnie ...
-PT100 - czas odpowiedzi szybki, trudniejszy pomiar (aby uzyskać dobrą dokładność trzeba użyć dodatkowo wzmacniacza różnicowego i dobrego przetwornik AC)
-NI100 - trudno dostępny, ale chyba precyzyjniejszy od PT100 z powodu mniejszego zakresu temperatur. problemy takie same jak w PT100

Znacie jeszcze jakieś inne metody pomiaru, lepsze do moich potrzeb czy powinienem wybrać którąś z powyższych ?


Edit: słowa precyzja i dokładność używałem zamiennie - ciężko mi wyczuć różnicę między nimi

Zgoda, niedokładnie rzecz ująłem. Przydałyby się 2 wiarygodne (czyli uwzględniające bezwładność termiczną czujnika) pomiary na sekundę -> czas odpowiedzi 500ms. Z tego wynikło mi, że wszystko w obudowach TO-92 odpada . A szkoda, bo one są chyba najprzyjemniejsze w pomiarze.

Ja mogę polecić MAX31855, z mojego doświadczenia +-1 stopień.
I sa to dwa termometry więc ma kompensacje zimnego końca.

https://www.adafruit.com/datasheets/MAX31855.pdf

Fajny scalak, taki "dopakowany" max6675, chyba troszkę tańszy

Tyle tylko, że według noty:
"Thermocouple Temperature Gain and Offset Error -200 C to +700 C" +/- 2 stopnie
"Internal Cold-Junction Temperature Error" +/- 2 stopnie.

Czyli sumarycznie producent gwarantuje +/- 4 stopnie . Będę musiał to sprawdzić z jakimś wzorcem.

Jeśli chodzi o PT100/PT1000 to układ pomiarowy wymaga właściwie tylko przetwornika o odpowiedniej (do oczekiwanej dokładności) ilości bitów (w twoim wypadku wystarczy popularny MCP). W zależności od metody pomiaru stosujesz wtedy stabilne źródło prądowe lub dokładne, stabilne napięcie odniesienia. Dokładność +/-1st. C to przeciętna dokładność, więc nie ma dużych wymagań. Natomiast czas reakcji zależy od tego, jak mechanicznie zmontujesz czujnik z obudową (np. umieścisz w rurce). To właśnie obudowa wnosi największy "bezwład" termiczny.
Inna sprawa, czy ten czas reakcji, który podajesz jest powiązany z rzeczywistością. W mojej praktyce (a pracuję w firmie produkującej m.in. termometry) tylko parę razy zetknąłem się z problemem tak szybkich zmian temp. w obserwowanym środowisku (czyli 1 lub więcej stopni na sekundę),a i wtedy nie mierzono temp. tylko jej zmiany w czasie. Chyba, że rzeczywiście masz taką sytuację , w takim przypadku stosowanie PT100/PT1000 odradzam - nie spełnią kryterium czasowego.

_________________
40-32:2=4!

Aktualnie porównuję dokładność i szybkość pomiaru ds18b20 i termopary K na scalaku max6675.

W wstanie ustalonym, temperaturze pokojowej rozbieżność wynosi 1,5 - 2,5 stopnia Celsjusza. Zakładając katalogową dokładność ds18b20 (+/- 0,5 stopnia), to termopara jest dość niedokładna.

Ponadto kiepsko działa kompensacja zimnego końca - gdy ogrzeję scalak max6675, pomiary temperatury wariuję.

Jeśli uda mi się coś ciekawego wywnioskować, dam znać tutaj.

Edit: a czasami rozbieżność nawet 3 stopnie.
Edit2: a może ja coś robię źle? macie jakieś wskazówki odnośnie używania termopar?
Zastanawiał mnie przez chwilę sposób podłączenia - czy na złączu ark nie powstają jakieś problemy - ale końcówki termopary niestety wykonane są z nielutowalnego metalu, więc nic tutaj nie wymyśliłem.

W ramach moich prac nad czujnikami temperatury, dzisiaj mam dla Was ciekawy wykres.
Porównałem ds18b20 w typowej obudowie TO-92 z termoparą K bez obudowy -> eksperyment polegał na przyłożeniu ich w jednakowym momencie do rozgrzanej płyty kuchenki elektrycznej.

W tym doświadczeniu mniej istotne są rozbieżności temperaturowe, ważniejsza prędkość narastania/ opadania:

Wybaczcie brak opisanych osi - w pionie temperatura w stopniach Celsjusza, w poziomie czas w sekundach.

Bardzo wyraźnie widać, że termopara reaguje błyskawicznie, natomiast dla ds18b20 i minuta to zbyt krótki czas na pokonanie bezwładności cieplnej obudowy.

Z tego doświadczenia wynika, że do moich szybkich pomiarów muszę wykorzystać termoparę.
A z poprzedniego postu wynika, że zamiast max6675 będę musiał zbudować własny układ pomiarowy z dobrym pomiarem do kompensacji temperatury (w max 6675 to +/- 2 stopnie) i jakimś rozsądnym, dużo-bitowym przetwornikiem (bo te 12bit w max6675 to też kiepskawo jeśli chcę mierzyć 0-100 stopni ze sporą dokładnością :/ ).

Pozdrawiam !

A może by coś na popularnej diodzie 1n4148 pokombinować. Powinna spokojnie wytrzymać dość wysoką temperaturę, a i z liniowością chyba też ujdzie

_________________
http://www.sylwekkuna.com

ADC 12-bit to 4096 "poziomów", czyli dla rozdzielczości 0.1 stopnia daje ci to około 4bity na 0.1 stopnia w zakresie 0.0-100.0. Czyżbyś chciał jeszcze większą rozdzielczość? W pierwszym poście pisałeś o dokładności +/-1 stopień.

_________________
40-32:2=4!

Ale, ale - te 12 bitów w max6675 jest dla rozpiętości 0-1024 stopnie. Do tego nie wszystkie są pewne - jak mówi karta katalogowa : "and exhibits thermocouple
accuracy of 8LSBs for temperatures ranging from 0°C to +700°C". Czyli z 12 bitów przetwornika robi się tylko 8 "pewnych", a reszta to jakieś zaszumienie, offset, dryft czy cokolwiek.
Taka sytuacja

Gdybym budował tor pomiarowy na jakimś wzmacniaczu i przetworniku to myślę, że celowałbym w przetwornik 14-16 bit.