Посоветуйте пожалуйста датчик температуры с высокой точностью

Тема в разделе "Посоветуйте детальки", создана пользователем remotesp, 18 янв 2016.

  1. remotesp

    remotesp Нерд

    Добрый день.
    Стоит задача измерения температуры в очень малом интервале (от +60 град С до +100 град С).
    Требуется шаг измерения 0,05 С и максимальная погрешность в районе +-0,1 С.
    Подскажите пожалуйста, существуют ли в принципе датчики с очень малыми интервалами температур и заданной точностью в данном интервале.
    И второй вопрос - возможно ли реализовать на ардуино уно термодатчик с такими характеристиками? В принципе, получается что с учетом такого шага измерения, требуется всего 800 значений, а разрядность АЦП позволяет получать 1024 значения, но я ни разу не встречал датчиков с такими узкими диапазонами, а с расширением диапазона увеличиться и минимальная разрядность АЦП.
    В электронике новичок...
     
  2. DimNsk

    DimNsk Нерд

    DS1820 не подходит?
     
  3. ИгорьК

    ИгорьК Гуру

    Погрешность 0.5, не подходит.
     
  4. remotesp

    remotesp Нерд

    Добрый день. Да, не подходит, к сожалению.
    Я пока решил купить DS1624. У него и выход цифровой и погрешность 0,5%, как и у DS1820. На моем интервале она составит около 0,4 градусов, что много, но хотя бы будет, от чего отталкиваться. Зато, у него показания 13 битные.
    Забыл еще написать - важна не столько точность датчика, а скорее стабильность работы. Устройство будет работать как термостат: следишь за показаниями датчика - температура стала стабильной - установил температуру - если она изменилась на несколько десятых градуса, то открыл ЭМ клапан. Соответственно, погрешность измерений может быть и 0,5 градуса, но DS1820 всеравно не подходит ввиду малой разрядности показания.
    П.с. - извиняюсь за неправильную постановку проблемы в первом сообщении.
     
  5. Onkel

    Onkel Гуру

    при ваших требованиях только один выход - термопара с усилителем со смещением нуля. Но это уже из области асутп и цены там не в баксах, а в сотнях баксов. Любая контора по асутп или махп вам эту термопару и усилитель продадут с радостью.
     
    remotesp нравится это.
  6. Onkel

    Onkel Гуру

    DS18b20 дает 1/16 градуса цену деления. Вроде достаточная разрядность, не так ли?
     
  7. remotesp

    remotesp Нерд

    Благодарю за подсказку. Была мысль, что все сложнее, чем кажется на первый взгляд, но покупать эту штуку не хочется. Устройства, подобные тем, что я хочу сделать продают от 8 000р до 15 000р. Но, видимо, погрешность там как раз на уровне 0,5С, и никто особо не заморачивается.

    Поскольку срабатывание клапана планировалось делать при изменении температуры на 0,1 градуса первоначально, то я решил искать датчик с ценой деления 1/32, чтобы в заданный мной интервал помещалось хотя бы 3 шага измерения. Если взять 1/16, то, в принципе, ничего страшного не произойдет, но придется ставить задержки на срабатывание клапана, чтобы он не менял состояние каждые несколько миллисекунд.

    Всем спасибо за подсказки, буду дальше думать.
     
  8. Я так понимаю, что датчик для ректификации?
    Я делаю специальные цифровые высокоточные датчики температуры для ректификации, с компенсацией от давления. Абсолютная точность (относительно калибровочного источника) достигается калибровкой, но конечно насколько позволяет постоянство характеристик используемых компонентов. Относительная точность (чувствительность к изменению температуры) я использую 0,001 С, но может быть и больше, если заморочится и хорошо заэкранировать от радио помех. Так как при ректификации спиртовая "полка" идет в диапазоне около 0,005 С, то этого вполне достаточно.
    Запитывается и подключается к ПК, или смартфону, через USB, с отображением на них показаний и возможностью записи текстового лога для дальнейшей обработки например в MS Excel.
    При достижении заданных параметров, выдает звуковые оповещения, и посылает уведомления в Telegram и VK.
    Цена: 2000 руб.
    Экран программы для ПК. Датчик просто лежит на столе завернутый в полотенце, для минимизации температурных колебаний.
    upload_2021-1-29_15-56-16.png

    Вид текстового лога:
    upload_2021-1-29_15-57-8.png
    Давление показывает постоянным из-за того, что к данному экземпляру пока не припаян датчик давления
    Есть видео с примером использования. Ещё старой версии:

     
    alp69 нравится это.
  9. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    не неси бред. Или предъяви поверочный сертификат.
     
  10. У меня нет калибровочного оборудования с такой точностью. Соответственно нет смысла идти поверять. Для моих целей ректификации, не нужна абсолютная температура, нужны изменения температуры. Изменения, я вижу с точностью до 0,001 С. На скрине выше, по шкале справа виден масштаб фиксируемых изменений графика температуры. В файл сохраняется и с большей точностью, но я понимаю, что смысла рассматривать тот шум от помех с большей точностью уже нет.
    upload_2021-1-29_18-35-33.png
    вот на скрине участок, когда датчик один лежал на столе, я уезжал. Температура пошла вверх, когда я опять сел рядом за компьютер.
     
  11. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    тогда и не надо заявлять
    я понимаю, что это чисто субъективное восприятие, никак не связанное с реальностью.
    В промышленности точность на уровне 0.1 С стоит очень-очень больших бабок. И всё из-за выверенной схемотехники.
    В продемонстрированном выше варианте точность градус, максимум полградуса. Это типовые значения для любительских конструкций, за которые просят
    Все кажущиеся изменения - это банальные шумы.
     
  12. Когда я гоню спирт, эти банальные шумы формируют спиртовую полку. На протяжении часов 10, она гуляет в диапазоне около 0,003
     
  13. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Это означает, что у системы очень высокий гистерезис. Как следствие, очень низкая чувствительность. Лучшие промышленные решения имеют чувствительность на уровне 0.05С при точности 0.1С. Стоят такие измерительные комплексы от 500$. В России может и производятся, но только под заказ. Я не встречал серийных образцов.
    Ни в домашних, ни в промышленных условиях невозможно поддержать температуру на уровне 0,003 градусов.
    0,001 - это разрешение измерительной системы. Не имеет ничего общего с точностью.
     
  14. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    а, ну понятно.
    А я, грешным делом, подумал ардуино...
     
  15. Какой гистерезис? О чем ты? Металлический колпачок датчика конечно обладает тепловой инерцией, но не до такой же степени, чтобы давать низкую чувствительность. Я специально полотенцем обернул, чтобы получить относительный ровный график, иначе бы температура скакала от любого моего движения.
    Я и не поддерживаю. Спиртовые пары своим составом в узле отбора колонны поддерживают такую температуру. Я измеряю. Еще колонна утеплена, поэтому внешние мелкие изменения температуры не сильно влияли. Короче, смотри внимательно видео выше. Там правда старая версия, без шкалы справа, поэтому не понятен диапазон колебаний в колонне. Но если за главной цифрой наблюдать, то становится понятно.
    Да, это не точность, я об этом ещё в первом посте написал. Действительно, это разрешение, которое позволяет мне регистрировать изменения температуры с точностью 0,001 С. Ориентируясь на изменения, я делаю выводы об изменении состава паров.
    Я вообще не знаю, чего ты влез. Я предлагал решение человеку, у которого похоже стоит та же проблема, что стояла и у меня. Я за пару месяцев её решил, и могу помочь ему сэкономить кучу времени.
     
  16. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    которое не даёт
    Это два разных понятия.

    Самый обыкновенный. Обусловлен шумами и нестабильностью питания, шумами квантования АЦП, не способностью поддержать стабильный ток через опорный элемент...Тепловая инерционность, как свойство не электрической природы, здесь ни коим боком. Как следствие, невозможно понять, изменилась температура на 0.01 градус или это всё же 0.02.

    а потом пишешь:
    За чуть больше, чем
    можно купить измеритель Овен с классом точности 0.25% и поверкой. И это будет настоящий класс точности 0.25%, а не сказки венского леса.

    Чтобы поддерживать температуру, необходимо поддерживать давление. Какой-то там закон термодинамики.
     
  17. Разрешение 0,001 С и регистрация изменения в 0,001 С это практически одинаковые величины, если не придираться совсем уж к мелочам.
    Для компенсации нестабильности опорного напряжения, шумов квантования и т.п., применяется специальные технические и программные решения.
    Давление атмосферное, меняется медленно, и температура корректируется программно в соответствии с текущим давлением. Для этого в этом датчике и нужен канал давления.
    Покажите мне графики спиртовой полки с Овена с дискретностью 0,001 С на протяжении 10 часов, при меняющимся атмосферном давлении (это есть у меня в видео). Сравним его колебания с моим. Подключается ли он к смартфону? Делает ли он уведомления на телефон? Вот это уже будет конкретный разговор со сравнением с альтернативой. А до этого был голословный троллинг.
     
  18. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Без поверки это все
    Один человек дотащил известный ds18b20 до поверочного стенда. Выяснилось, что при нагреве и последующем охлаждении, датчик не выходит на прежнюю температуру. То же самое и с охлаждением. Да, его показания полностью укладываются в даташитные значения, но человек хотел точность всего в 0.1С. Ведь у датчика целых 12 бит! Не получилось. И калибровать бесполезно - из показаний датчика мы не можем определить истинное направление изменения температуры.
     
  19. Да, было бы интересно дотащить мой датчик до поверочного стенда.
    Что бы то ни было, пока он меня радует. Показывает все нюансы. Много узнал о факторах влияющих на качество спирта. Литров 100 с ним выгнал.
    Как узнаете о лучшей альтернативе, дающий более точные отображения изменений температуры голов, спиртовой полки и хвостов, пишите.
     
  20. parovoZZ

    parovoZZ Гуру

    Какие?
    Разрядность АЦП? Что за ИОН?