Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20

temperature

Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« kdy: 06. 06. 2014, 19:03:01 »
Ahoj,
chci se zeptat na Váš názor ohledně měření teploty. Jaké výhody/nevýhody vidíte mezi použitím digitálního nebo odporového snímače teploty a to z různých pohledů: přesnost, odezva, HW zařízení atd.
Na Arduinu jsem vyzkoušel oba způsoby. Upřednostnil bych digitální čidlo → jednoduchost, cena, dostatečná přesnost
Nerozumím, proč v systémech měření/regulace topení jsou použity převážně odporové snímače.

Díky za Vaše názory



jdoucí kolem

Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #1 kdy: 06. 06. 2014, 19:10:40 »
A není to standard jak analog tak digital? Nevím jak pro malé či domácí nasazení, ale v průmyslu se používá standard který přenáší po jedněch drátech jak analogový signál, tak digitální hodnotu. Pochopitelně bude toto řešení dražší než jen připojit dráty k termočlánku.

hmmm

Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #2 kdy: 06. 06. 2014, 19:55:34 »
Par let jsem se pohyboval v prumyslu a na 1wire jsem tam fakt nenarazil, vsechno bylo na principu mereni odporu a temer vzdy dvoudratove. Ani ne tak Pt100, protoze tam je vysledna teplota prilis ovlivnena odporem dratu. Spis Pt1000, Ni1000, NTC25k.

Nepremyslel jsem o tom, proc to tak je, proste se to tak dela.

Ale kdybych si mel tipnout tak:
* 1wire jede na 3 nebo 5 Voltech (?), to fakt neni napeti do prumyslu, s tim at si hrajou bastlici na stole s RaspberryPi. Standard je 24 V, rozumne minimum je tak 12 V.
* Kdyz mas cidla ruzne po budove nebo po stroji, tak obvykle neni prilis velke terno mit vsechna cidla na jedne sbernici. Kdyz ti nekdo presekne kabel, tak mas pulku cidel v riti. Nekdy to ani prostorove nema vyznam tahat sbernicove. Kabel stoji radove 10 Kc/metr, to skutecne neni pri realizaci ta nejdrazsi polozka. Porovnejte si, kolik stoji 1 km kabelu a kolik stoji prace roztahat 1 km kabelu.
* Kdyz hledas problem, tak si teplotu zmeris jakymkoliv ohmmetrem. Kdyz chces provizorne nejakou teplotu nasvindlovat, tak ti staci zapojit primerene velky odpor. Moduly s analogovymi vstupy ti i podle odporu nahlasi, jestli je cidlo rozpojeno, nebo jestli je naopak vyzkratovano.
* Kdyz ti nekdo odpali cidlo nebo posle po dratech neco blbeho, tak obvykle prijdes o cidlo nebo o vstup, malokdy o cely vstupni modul. Co se stane, kdyz ti nekdo po 1wire posle 230V?

Jakou ma 1wire vyhodu krome dvou dratu? (Bez ironie, proste nemam zkusenost s 1wire.)

Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #3 kdy: 06. 06. 2014, 20:01:22 »
Mám 10 čidel ds18b20 a 6 čidel ukazuje stejnou teplotu a 4 čidla se rozcházejí až o 2,5 stupně nahoru i dolu.
Rychlost měření po vteřině je dostačující ale třeba pokud se pustí plamen tak bez vody se za 1 vteřinu stane ledacos.

temperature

Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #4 kdy: 06. 06. 2014, 21:56:17 »
díky za názory, nasazení v rpůmyslu jsem nedomyslel tak daleko
- navíc je pravda, že 2 čidla vedle sebe nedávají stejné hodnoty


anonym

Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #5 kdy: 06. 06. 2014, 22:13:35 »
Rychlost měření po vteřině je dostačující ale třeba pokud se pustí plamen tak bez vody se za 1 vteřinu stane ledacos.
pokud vim tak vterina je hardcoded v digitempu, a je na to aby se nabily cidla z pasivniho napajeni (tedy z dataline). pokud mas zapojeny 5V do napajeci nohy tak muzes cist rychleji

Tomáš

Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #6 kdy: 07. 06. 2014, 07:55:07 »
Hlavně jde o rozsah. PT100 (a jiné platinové) do 800 stupňů a termočlánky i hodně přes tisíc. Křemíkový čip nemůže z principu měřit více než nějakých 200 stupňů. (to je přibližná teplota, při které přestává fungovat křemíkový polovodič kvůli tepelnému generování nosičů ve vlastním polovodiči) Navíc konkrétně s platinovými čidly se dá dosáhnout hodně vysoké přesnosti.

Jinak dneska se analog nikam netahá. Odpor nebo napětí z detektoru se co nejdříve převede na digitální informaci a dále už putuje po nějaké digitální sběrnici. Takže máš třeba trubku s vodou, do toho strčenou PT100, hned na ni v hlavici převodník na digitál a dále už třeba RS485 nebo bezdrát. Vzdálenost od čidla k převodníku jsou max. desítky centimetrů, případně metrů - tak, aby elektronika převodníku pracovala ve svých mezích (teplotních i jiných).

Pokud to prostředí dovolí a teplotní rozsah a přesnost dostačuje, tak se používají integrované teploměry, třeba jako zmíněný Dallas. V průmyslu i jinde. Hlavně kvůli ceně, protože je to výrazně levnější než měření s PT100.

JardaP .

  • *****
  • 11 064
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #7 kdy: 07. 06. 2014, 13:07:58 »
- navíc je pravda, že 2 čidla vedle sebe nedávají stejné hodnoty

Vznika ta odchylka nepresnosti vstupu nebo nepresnosti cidla? Co se stane, kdyz ty cidla ve vstupech prehodite?

Petr

Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #8 kdy: 07. 06. 2014, 13:49:59 »
Samozřejmě digitální bude lepší a jednoduší, odpadne ti nutnost kalibrace, přečteš si zrovna výsledek. Navíc to analogové nemá tuším lineární charakteristiku v celém rozsahu, zase nutnost s tím počítat.
Měření po vteřině nevadí, čidla jsou v plastovém pouzdru a za 1 vteřinu se to ani nestihne prohřát, takže debaty o rychlosti jsou o ničem.

To že je to v průmyslu nepoužitelné a že se nepoužívá 1wire, není pravda. Používá, jen se to netahá na metry daleko.
Prostě to čidlo se připojí k mikroprocesoru, který to přechroupe a dál už to jede po nějaké sběrnici.

txt

Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #9 kdy: 07. 06. 2014, 14:29:22 »
Samozřejmě digitální bude lepší a jednoduší, odpadne ti nutnost kalibrace, přečteš si zrovna výsledek. Navíc to analogové nemá tuším lineární charakteristiku v celém rozsahu, zase nutnost s tím počítat.
Měření po vteřině nevadí, čidla jsou v plastovém pouzdru a za 1 vteřinu se to ani nestihne prohřát, takže debaty o rychlosti jsou o ničem.

To že je to v průmyslu nepoužitelné a že se nepoužívá 1wire, není pravda. Používá, jen se to netahá na metry daleko.
Prostě to čidlo se připojí k mikroprocesoru, který to přechroupe a dál už to jede po nějaké sběrnici.
Analogové je v principu každé čidlo. Otázka je, kde je převodník. Jestli je součást součástky, nebo musíte připojit externí. Někde za AD převodníkem pak budete kompenzovat nelinearitu a také kalibrovat. (polovodičová čidla jsou mnohem nelineárnější než třeba platina). Čidlo které nejde zkalibrovat bych na většinu účelů nepoužil. Časová konstanta bude asi u platiny vyšší (nechce si mi to teď ověřovat). Pokud nespecifikujete blíž použití, tak rada neexistuje. Text o výhodách/nevýhodách ve všech myslitelných situacích by byl dost dlouhý.

Když to zgeneralizuju:
Polovodičové čidla představují levný lowend. V některých aplikacích může být přesnost dostatečná.
Pt je dražší, přesnější, větší rozsah teplot.
Termočlánky do extrémnějších prostředí a na vyhodnocení potřebujete víc "bižuterie".
Taky by šlo klasický lihový teploměr vyhodnocovat webkamerou :-)

Ježíš

Re:Teplotní čidlo: Pt100 nebo ds18b20
« Odpověď #10 kdy: 07. 06. 2014, 14:35:12 »
Tak jen abych doplnil místní "odborníky"... Kalibrace je porovnání s referenční hodnotou etalonu s návazností na státní a mezinárodní etalon pro ověření parametrů. Tady tím mysleli spíš justování, tedy do nastavení, případně SW úpravou výstupní charakteristiky čidla (Pt100, Ptxxxx ...). U nich se vždy v průmyslu a běžné praxi používají vždy lepší vyhodnocovací obvody (lepší A/D převodníky, než v tom hnusu - arduinu, měřicí karty s můstky, RTD převodníky apod.) a dle přesnosti čidel (např. třída A mají přesnost cca ± 0,012 °C, záleží dle výrobce). Odpor vodičů se odstraňuje 3 nebo 4 vodičovým zapojením, kdy si elektronika vždy proměří odpor vedení (který se mimochodem mění ohřevem samotného vedení). Tedy se Ptéčka používají pro přesnější/rychlejší/větší rozhas měření. Další věc, že se proud pro měření odporu Ptéčky pohybuje max. do 1mA, aby se zamezil ohřev samotného čidla měřicím proudem (z kterého se potom počítá jeho odpor). Dále se u Ptček převádí odpor podle převodního polynomu (jsou jisté standardy), což MCU a vyhodnocovací elektronika hravě zvládne líp a rychleji než komunikovat po 1-wire, I2C, RS485 aj. sběrnici...

Dále tu jsou digitální čidla, které pracují na podobném principu, ale výstup mají po sběrnici. Řádově vychází mnohem levněji než průmyslová Ptčka. Ovšem nemají většinou takovou životnost/stabilitu/rozsah/přesnost, ale pokud to budete mít k Arduinu/RasPI (na které jsou v průmyslu, automotive apod. už dost alergičtí), tak vám to bude určitě stačit. Mezi předními jsou nejpřesnější senzory od Sensirionu, což jsou Švýcaři. Potom tu jsou ostatní alá Dallas a další.