Jump to content

    

Recommended Posts

Вы видимо пишите про т. н. релейный регулятор, то есть "интегратор с компаратором". Его недостаток - частота зависит от скважности. Вы пишите про "средний ток" и питаете холодильник прямо меандром? Тогда, да, параболы нет, но тепловыделение на горячем радиаторе больше, чем нужно.

 

Регулятор температуры у вас тоже аналоговый? Да, подбирать коэффициенты регулятора подстроечником для уникального изделия, существующего в одном экземпляре - тоже такая технология существует.

Дроссель сглаживает, интегратор интегрирует. Регулятор температуры частично аналоговый - интегратор, чтобы не использовать 20-разрядный ЦАП. Но иногда и такой. Мороки в 100 раз больше. А настройка на одном. Ведь не все приборы должны работать на северном полюсе... А то, что частота зависит от скважности... так нет там никакой частоты... только импульсы... сигма-дельта модулятор получается... Слыхали, наверное.

 

это что то типа схемы заряда аккумулятора получается :rolleyes:

А элемент Пельтье - почти конденсатор, немного испорченный. Но не аккумулятор. Нет.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Дроссель сглаживает, интегратор интегрирует. Регулятор температуры частично аналоговый - интегратор, чтобы не использовать 20-разрядный ЦАП. Но иногда и такой. Мороки в 100 раз больше. А настройка на одном. Ведь не все приборы должны работать на северном полюсе... А то, что частота зависит от скважности... так нет там никакой частоты... только импульсы... сигма-дельта модулятор получается... Слыхали, наверное.

 

Дроссель сглаживает? Тогда парабола. Однозначно и общеизвестно. Писал ранее. Переносимый поток пропорционален току, а выделяемое внутри элемента Пельтье на его сопротивлении тепло пропорционално квадрату тока. Половина выделяемого тепла должна быть перекачана самим холодильником обратно. Поэтому и парабола с максимумом разности температур при некотором "характеристическом токе".

 

20-разрядный ЦАП и не нужен. Для интегратора достаточно 20-разрядного сумматора. И многоразрядного АЦП термометров.

 

У сигма-дельта модулятора есть задающий частоту внешний генератор. Иначе вы путаете.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Дроссель сглаживает? Тогда парабола. Однозначно и общеизвестно. Писал ранее. Переносимый поток пропорционален току, а выделыемое внутри элемента Пельтье на его сопротивлении тепло пропорционално квадрату тока. Половина выделяемого тепла должна быть перекачана самим холодильником обратно. Поэтому и парабола с максимумом разности температур при некотором "характеристическом токе".

 

20-разрядный ЦАП и не нужен. Для интегратора достаточно 20-разрядного сумматора. И многоразрядного АЦП термометров.

 

У сигма-дельта модулятора есть задающий частоту внешний генератор. Иначе вы путаете.

Ну... не буду с Вами спорить... Есть задающий генератор - контроллер по таймеру измеряет сигнал с интегратора (не ПИД), а того, который интегрирует разность сигналов ПИД и тока. И включает или не включает ток на фиксированное время.

А по поводу сумматора непонятно. Вот как выдавать сигнал с ПИДа без многоразрядного ЦАПа? Там почти все от интегральной части.. В стационаре никакой-такой параболы не нужно учитывать для постоянной температуры, а только вариации тока. А импульс размазывается дросселем для удобства интегратора и др.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А по поводу сумматора непонятно. Вот как выдавать сигнал с ПИДа без многоразрядного ЦАПа? Там почти все от интегральной части.. В стационаре никакой-такой параболы не нужно учитывать для постоянной температуры, а только вариации тока. А импульс размазывается дросселем для удобства интегратора и др.

 

С интегратора нужно выдавать старшие битики. Разрядность интегратора имеет прямое отношение к его постоянной времени, но никак не к разрядности ЦАП. Разрядность ЦАП имеет отношение к СКО шума на его цифровом входе. Достаточно, чтобы шум превышал несколько младших разрядов, тогда шум квантования самого ЦАП будет несущественен. В ПИД регуляторе и так обычно есть достаточный шум от дифференциального звена, поэтому большая разрядность не нужна. Но даже если и нету - всегда можно подмешать дополнительный цифровой шум, при желании даже занявшись шэйпингом этого шума. Так как объект управления обычно интегрирующий некоторого порядка, и период обрабортки петли стараются сделать достаточно малым, чтобы не вносить заметных фазовых сдвигов, что тем более просто при управлении медленными Пельтье, этот шум эффективно фильтруется. В конце концов, можно управлять скважностью ШИМ даже потактово, просто со счетчиками с небольшой разрядностью, реализовав передискретизацию и шэйпинг цифрового шума.

Share this post


Link to post
Share on other sites
С интегратора нужно выдавать старшие битики. Разрядность интегратора имеет прямое отношение к его постоянной времени, но никак не к разрядности ЦАП. ....подмешать дополнительный цифровой шум, при желании даже занявшись шэйпингом этого шума.

.... счетчиками с небольшой разрядностью, реализовав передискретизацию и шэйпинг цифрового шума.

Ну-ну. Если мне нужно держать точно температуру, то основной сигнал с интегратора в стационарном режиме. И он не меняется, и выдает нужную мощность... Сколько стоит ОУ с конденсатором?

И не уговаривайте меня делать его внутри контроллера... заниматься шейпингом я предпочитаю в другом месте.

Share this post


Link to post
Share on other sites
С интегратора нужно выдавать старшие битики. Разрядность интегратора

Разрядность ЦАП имеет отношение к СКО шума

В ПИД регуляторе и так обычно есть достаточный шум от дифференциального звена,

чтобы не вносить заметных фазовых сдвигов,

можно управлять скважностью ШИМ даже потактово, просто со счетчиками с небольшой разрядностью, реализовав передискретизацию и шэйпинг цифрового шума.

Братцы, сама задача и схема по сложности чуть мудрее утюга.

А мы опять в эмбеддерщину....

великолепно, когда человек оперирует и фазой, и ошибками квантования, и ПИД, и знает что с этим делать. Но не в утюге же?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Братцы, сама задача и схема по сложности чуть мудрее утюга.

А мы опять в эмбеддерщину....

великолепно, когда человек оперирует и фазой, и ошибками квантования, и ПИД, и знает что с этим делать. Но не в утюге же?

Вы это зря. Элементы Пельтье - это элементы Пельтье. Даже в утюге. И применяются не только для переноса тепла, но и для количественного измерения этого переноса. Например, в некоторых калориметрах. И довольно большой динамический диапазон...

И точность. Только параболы там не видно почему-то.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Только параболы там не видно почему-то.

 

Таня, вы меня удивляете. Как можно там не заметить параболу? Тем более, что в любой книжке по расчетам холодильников Пельтье она упомянута. Думаю, в Ленинке еще сохранились те книжки, которые я там брал, когда был студентом. И в любом советском паспорте на холодильники Пельтье было написано "характеристический ток такой-то".

 

Вы, наверное, применяете свои холодильники с большим запасом производительности вдалеке от пресловутого "характеристического тока". Или нагрузка изменяется мало, и поэтому линеаризация вблизи одной точки адекватна.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Таня, вы меня удивляете. Как можно там не заметить параболу?

 

Вы, наверное, применяете свои холодильники с большим запасом производительности вдалеке от пресловутого "характеристического тока".

Не знаю ничего про параболу. Не интересует в моем случае тепловыделение, а только теплоперенос, который пропорционален току (заряду).

Если использовать для измерения теплового потока, то вот 20-разрядный ЦАП (почему-то лучше ничего не придумалось) задает ток. Мне показалось, что проще не измерять ток, интегрировать, измерять...., а сразу его задавать. Все линейно.

Так говорит калибровка...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не знаю ничего про параболу. Не интересует в моем случае тепловыделение, а только теплоперенос, который пропорционален току (заряду).

Если использовать для измерения теплового потока, то вот 20-разрядный ЦАП (почему-то лучше ничего не придумалось) задает ток. Мне показалось, что проще не измерять ток, интегрировать, измерять...., а сразу его задавать. Все линейно.

Так говорит калибровка...

 

Не-а. Нелинейно.

Подумайте, какой именно физический процесс ограничивает предельно достижимый на холодильнике перепад температур? Если всё линейно - то увеличивая ток можно было бы достичь хоть абсолютного нуля. А у лучших однокаскадных холодильников перепад ограничен величиной 50-70 градусов, и то, под ватой.

Ваша калибровка врёт, значит, если "всё линейно". Мои калибровки давали очень красивую параболу.

Да, вершина параболы, разумеется, именно при этом "характеристическом токе", а не в нуле.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Не-а. Нелинейно.

Подумайте, какой именно физический процесс ограничивает предельно достижимый на холодильнике перепад температур? Если всё линейно - то увеличивая ток можно было бы достичь хоть абсолютного нуля. А у лучших однокаскадных холодильников перепад ограничен величиной 50-70 градусов, и то, под ватой.

Ваша калибровка врёт, значит, если "всё линейно". Мои калибровки давали очень красивую параболу.

Да, вершина параболы, разумеется, именно при этом "характеристическом токе", а не в нуле.

Мы о разном. У меня нет разности температур. Она убивается этим самым Пельтье. В чем и смысл. А с точки зрения теплового КПД, я не спорю и даже писала о том, что выгоднее для охлаждения постоянный, а не пульсирующий ток при условии перетекания одинакового заряда (и тепла). Однако, если говорить о другой системе с ШИМ, то при достаточно редких импульсах (чтобы не перекрывались совсем) или частых, то дроссель помогает увеличить КПД.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Мы о разном. У меня нет разности температур. Она убивается этим самым Пельтье. В чем и смысл. А с точки зрения теплового КПД, я не спорю и даже писала о том, что выгоднее для охлаждения постоянный, а не пульсирующий ток при условии перетекания одинакового заряда (и тепла). Однако, если говорить о другой системе с ШИМ, то при достаточно редких импульсах (чтобы не перекрывались совсем) или частых, то дроссель помогает увеличить КПД.

 

Это не имеет значения, есть разность температур или нет. Производительность холодильника при нулевом перепаде температур есть разность тех же самых двух членов, линейного и квадратичного, которые в результате дают ту же параболу уже в производительности с тем же самым характеристическим током. И ввиду симметрии ровно половина выделившегося внутри столбиков тепла уходит на холодный спай. Характеристический ток (вершина параболы) вообще говоря не зависит от внешней линейной нагрузки. С точностью до независимости от температуры физических характеристик столбиков, которые обычно в подобных задачах принимаются постоянными.

 

Для чистого меандра с постоянным током тепловыделение на внутреннем сопротивлении материала столбиков пропорционально скважности, и поэтому тоже линейно. Но диапазон получаемой производительности при этом ограничен диапазоном возможного изменения скважности. А вот если его начать фильтровать, особенно, устранив пульсации достаточно хорошо, то тепловыделение пропорционально квадрату тока, и появляется парабола. При этом можно ожидать, что для неперекрывающихся сглаженных импульсов одной длины будет всё линейно, но зависеть некоторым нелинейным образом от амплитуды импульсов (параболическим, разумеется, там суммируются полиномы максимум второго порядка), а когда импульсы начнут существенно перекрываться и осредняться - тут и начнет проявляться у вас парабола во всей красе.

 

"Если вам кажется, что всё идет хорошо - значит, вы что-то не заметили". Это не я придумал. :laughing:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Это не имеет значения, есть разность температур или нет. Производительность холодильника при нулевом перепаде температур есть разность тех же самых двух членов, линейного и квадратичного, которые в результате дают ту же параболу уже в производительности с тем же самым характеристическим током. И ввиду симметрии ровно половина выделившегося внутри столбиков тепла уходит на холодный спай. Характеристический ток (вершина параболы) вообще говоря не зависит от внешней линейной нагрузки. С точностью до независимости от температуры физических характеристик столбиков, которые обычно в подобных задачах принимаются постоянными.

 

 

"Если вам кажется, что всё идет хорошо - значит, вы что-то не заметили". Это не я придумал. :laughing:

Что Вы пишите? У меня оба спая холодные. А вот если бы были не холодные, то тепло бы текло к холодному. И о чем мы спорим... Никто (даже я...) не будет оспаривать тот факт, что ток вызывает нагрев... Но речь идет о переносе тепла с одного конца на другой.

Вы будете оспаривать тот факт, что перенос тепла пропорционален заряду? Я вот это измеряю и проверяю. Все сходится.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы будете оспаривать тот факт, что перенос тепла пропорционален заряду?

 

Да, буду оспапаривать. Перенос тепла равен связанному с эффектом Пельтье члену, пропорциональному заряду, минус тепло, выделившееся внутри столбиков холодильника на их сопротивлении и попавшее на холодный спай (тот, с которого переносится тепло) за счет теплопроводности. Это перенос тепла с холодного спая. Для горячего спая выделение тепла есть переносимое эффектом Пельтье тепло с холодного спая плюс половина выделившегося тепла внутри столбиков, что в результате дает переносимое с холодного спая внешенее тепло плюс всё выделившеся внутри холодильника тепло. Вы будете оспаривать тот факт, что совершенно однородный материал столбиков, по которому протекает электрический ток, наверняка не является сверхпроводником, по крайней мере, при ваших температурах, и поэтому нагревается протекающим через него электрическим током, в добавление к эффекту Пельтье на спаях, причем, зависимость выделяемой тепловой мощности от протекающего тока квадратична?

 

Я вот это измеряю и проверяю. Все сходится.

 

"Значит, вы что-то не заметили" :laughing:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, буду оспапаривать. Перенос тепла равен связанному с эффектом Пельтье члену, пропорциональному заряду, минус тепло, выделившееся внутри столбиков холодильника на их сопротивлении и попавшее на холодный спай (тот, с которого переносится тепло) за счет теплопроводности.

 

Позволю себе заметить. Что задача еще сложнее.

При ненулевой разности температур на спае, в паузах между шим импульсами "тепло" еще передается в обратном направлении.

 

Нужно расматривать несколько потоков энегии: наружу за счет эфекта пельтье, внутрь за счет теплопроводности, и нагрев на активном сопротивлении

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this