Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: линейность / повторяемость 0.02°C
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника
_3m
Стоит задача термокомпенсации узла который имеет сильную температурную зависимость.

По результатам эксперимента для компенсации нужно измерять отклонение фактической температуры от калибровочной с точностью 0.02°C (указан порядок величины). Абсолютное значение температуры не интересует, требуется только дельта T. Дельта T используется только для автоматической компенсации так что она может быть в условных единицах единственное что нужно: линейность и повторяемость.
Интересует возможно ли измерение температуры в диапазоне 0-70°C с линейностью 0.02°C и какой датчик лучше применить.

Пробовал измерять платиновым термосопротивлением примитивной схемой без линеаризации - попытка потерпела фиаско предположительно из-за нелинейности ТКС (а может из-за несовершенства схемы).

Другой вариант этой же задачи:
Требуется измерить разность температур в двух точках платы, точность измерения разницы температур 0.02°C, рабочий диапазон 0-70°C. Абсолютное значение температуры опять же не интересует.
По моему эта задача сложнее если вообще решаема: нужны 2 идентичных термодатчика.


Многоточечную калибровку термодатчиков прошу не предлагать!
Tanya
Цитата(_3m @ Mar 24 2017, 11:51) *
Стоит задача термокомпенсации узла который имеет сильную температурную зависимость.

Все это можно. Непонятно, что Вы подразумеваете под дельта Т.
Подсказка - мостовой метод. Учет нелинейности датчиков обязателен. Для измерения разности температур можно также сделать термостолбик. Только придется изолировать концы термопар друг от друга.
Такие измерения возможны только при стационарных температуре и тепловыделении.
enclis_
Главный вопрос - за какое время надо измерять с точностью 0.02°C? Если это больше 10 секунд, то с этой задачей легко справится ADT7420.
_3m
Цитата(Tanya @ Mar 24 2017, 13:59) *
Все это можно. Непонятно, что Вы подразумеваете под дельта Т.
...
Такие измерения возможны только при стационарных температуре и тепловыделении.

Изменение текущей температуры относительно температуры при которой была выполнена калибровка.
Температура изменяется, измерение температуры как раз нужно чтобы скомпенсировать изменения.
prig
Цитата(Tanya @ Mar 24 2017, 13:59) *
Все это можно. Непонятно, что Вы подразумеваете под дельта Т.
Подсказка - мостовой метод. Учет нелинейности датчиков обязателен. Для измерения разности температур можно также сделать термостолбик. Только придется изолировать концы термопар друг от друга.
Такие измерения возможны только при стационарных температуре и тепловыделении.


Подсказка довольно сомнительная.
В первую очередь из-за этих самых "при стационарных температуре и тепловыделении". Попробуй формализуй и обеспечь.
Да и вообще, термопара - штука вредная, учитывать нелинейность с таким качеством может быть проблемно. ИХМА.

Таки проще с PT-100, качественным источником тока и четырёхпроводным подключением.
Градуировочные таблицы давно известны, при достижимой абсолютной точности 0.1С линейности должно хватить.


Tanya
Цитата(prig @ Mar 24 2017, 18:06) *
Подсказка довольно сомнительная.

Таки проще с PT-100, качественным источником тока и четырёхпроводным подключением.
Градуировочные таблицы давно известны, при достижимой абсолютной точности 0.1С линейности должно хватить.

Подсказка правильная - при изменении температуры или тепловыделении возникают тепловые волны, которые все портят. Тем более, что температура это нечто, что определено только в стационарном - равновесном случае.
С обычными платиновыми чипами можно получить точность лучше миллиградуса, а с настоящими (платиновая проволока в стекле) порядка десятка микроградусов.
Baser
Цитата(_3m @ Mar 24 2017, 10:51) *
Требуется измерить разность температур в двух точках платы, точность измерения разницы температур 0.02°C, рабочий диапазон 0-70°C. Абсолютное значение температуры опять же не интересует.

Исходных данных маловато. Какие размеры объектов? Какое расстояние между точками измерений? Какое внешнее окружение в плане теплоизоляции? Какие временнЫе параметры? И т.д.

Если речь идет о размерах порядка куб.дециметра и больше, и без теплоизоляции, то задача нерешаемая.
У вас градиенты температуры будут в градусы. А при хорошей теплоизоляции постоянные времени выравнивания внутренних температур будут десятки минут - часы.

А так, получить на платине разрешение в 0.02'С не проблема. Но и не "на коленке" - хорошие ОУ, АЦП. Ну и процессор с линеаризацией по формулам. И без калибровки по двум точкам ничего не получится.

С термопарами не работал, но по-моему, там все сложнее и хуже с точностью.
Tano
Я сделал не так давно систему термостабилизации с относительной погрешностью 0,002...0,003°C.
В ней используется термистор ТВ04-103, 16-битный АЦП, ПЛИС, PWM.
Эдди
Посмотрите мою заметочку по TSYS01. Датчик недорогой, точности выше крыши.
prig
Цитата(Tanya @ Mar 24 2017, 18:29) *
Подсказка правильная - при изменении температуры или тепловыделении возникают тепловые волны, которые все портят. Тем более, что температура это нечто, что определено только в стационарном - равновесном случае.
С обычными платиновыми чипами можно получить точность лучше миллиградуса, а с настоящими (платиновая проволока в стекле) порядка десятка микроградусов.


Всё правильно.
Только для "платины" стационарность ограничивается зоной самого датчика и определяется преимущественно объектом.
С термопарой, как Вы прекрасно знаете, всё намного хуже.
Для такой линейности придётся обеспечивать эту самую стационарность и в точке измерения, и для провода, и для подключения с компенсацией температуры холодного спая.
Короче, получить раскалибровку в пару сотых градуса можно просто от небольшого сквозняка.

Десятую градуса я упоминал только в плане достаточности для обеспечения линейности на уровне сотой градуса.
И если для для платинового сопротивления нелинейность совсем невелика,для термопары всё сильно хуже.

Reanimator++
Точно могу сказать что пленочные платиновые датчики использовать для этих целей не стоит, через полгода разбегутся на десятые доли градуса.
Я бы воспользовался проволочными датчиками производства Термико. Если вам на плату то безкорпусными. ЧЭПТ-1.
Цена вопроса 500 руб. Обещают стабильность 0.05°С/год. Могут сделать пару подогнанную до 0.05°С по диапазону.
Насчет 0.02 не знаю.
iliusmaster
@Стоит задача термокомпенсации узла который имеет сильную температурную зависимость.@
Вот от этого нужно и исходить.

1. Задача обеспечения температуры печатной платы с указанной ТС линейностью(0,02С) практически не решаемая. Ввиду физических ограничений структуры платы, ну или плату нужно делать на медном массивном основании для выравнивания термоградиентов.
2. Такие задачи решаются другим способом - изоляция конкретного узла в термокамеру, которая термостатируется, обычно подогревом в температурный диапазон 45-60С.(Например такие решения применены практически во всех вольтметрах и калибраторах напряжения с разрешением в 8 десятичных разрядов)

Посмотрите, как конструируют печатные платы источников опорного напряжения на LTZ1000 для этих самых 8-разрядных вольтметров. Как делают термобарьеры, как выравнивают градиенты, как засовывают в теплоизоляцию. Вот после принятия таких мер можно попробовать в этот термостатированный блок засунуть PT - 1000 (а не 100 для уменьшения тепловыделения на самой платине). Решение измерения температуры с такой линейностью также не тривиальная задача (это если без многоточеченой калибровки результата), и требует применения соответствующих компонентов. То есть резисторы от неизвестного узкоглазого Ляо уже и не поставить нигде в этой аналоговой схеме. Придется что-то от НИИЭМП или Vishay, ОУ тоже выбор не велик, АЦП вот может и старенький AD7799, вполне потянет.
bingo
Цитата(Tanya @ Mar 24 2017, 19:29) *
Подсказка правильная - при изменении температуры или тепловыделении возникают тепловые волны, которые все портят. Тем более, что температура это нечто, что определено только в стационарном - равновесном случае.
С обычными платиновыми чипами можно получить точность лучше миллиградуса, а с настоящими (платиновая проволока в стекле) порядка десятка микроградусов.


Добрый день, коллеги
Не подскажите, есть ли работы по близкой тематике в смежной области
Существует ли возможность определять пульс человека (пульсометрия) по пульсации температурных волн на коже человека?
Капилляры подходят достаточно близко к поверхности кожи..

Есть ли в природе такие приборы/исследования.
Какие ждут проблемы?
Или подход тупиковый?

Заранее благодарю за ответы
novikovfb
Цитата(bingo @ Oct 30 2017, 09:44) *
Существует ли возможность определять пульс человека (пульсометрия) по пульсации температурных волн на коже человека?
Капилляры подходят достаточно близко к поверхности кожи..

Есть ли в природе такие приборы/исследования.
Какие ждут проблемы?
Или подход тупиковый?

Предположу, что случайные мышечные сокращения дадут гораздо большие колебания температуры, чем пульсация потока крови.
bingo
Уважаемая Tanya, Вы , как один из опытных людей в этих вопросах , не смогли бы высказать свое мнение:
О возможности пульсометрии по измерению температуры на коже человека

Заранее благодарю за ответ
Tanya
Цитата(bingo @ Nov 1 2017, 09:36) *
Уважаемая Tanya, Вы , как один из опытных людей в этих вопросах , не смогли бы высказать свое мнение:
О возможности пульсометрии по измерению температуры на коже человека

Заранее благодарю за ответ

Мой ответ - нет. Температура крови в капиллярах не будет пульсировать. Кроме того сам датчик должен был бы быть очень маленький (с малой теплоемкостью и очень хорошим контактом с телом и плохим с проводами). И волны там малюсенькие... Если об этом можно тут говорить...
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2018 Invision Power Services, Inc.