Как подключить рт100 к микроконтроллеру

Arduino.ru

Добрый день! Появилась по работе необходимость, подключить датчик температуры Pt100 к ардуино. Как я понял из интернета, необходим измерительный мост который будет подключатся к модулю АЦП, который к ардуино.

Схему нашел такую :Разьесните плз, по мосту. Я так понял что там просто три резистора на 100 ом и один на 1 кОм? и все?

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 17:27
Зарегистрирован: 24.07.2015

я так понял нужно три резистора на 100 Ом ( так как датчик при 0 градусов 100 оМ) и вместо 4-го Rx- сам датчик Pt 100

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 18:05
Зарегистрирован: 02.09.2016

Обязательно pt100 использовать или может max6675 с k термопарой устроит?

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 18:26
Зарегистрирован: 24.07.2015

Обязательно Pt 100. не я его выбрал, он в реакторе химическом уже врезан в металл.

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 18:38
Зарегистрирован: 02.09.2016

Тогла в али PT100 усилитель, или pt100 там есть тоже усилители сигнала но они с питанием 24в или 12в, а в этой схеме надо испльзовать прецизионные резисторы и калибровку еще делать и есть ли еще компенсация холодного спая?

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 18:45
Зарегистрирован: 24.07.2015

Прошу прощения, как код написать я хорошо понимаю, а вот в электротехнике я 0) Не могли бы поточнее. ничегоне понял из того что Вы сказали)

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 18:59
Зарегистрирован: 02.09.2016

Используется такого плана усилитель который преобразует сигнал с термопары пропорциональное линейное значение по току, https://m.ru.aliexpress.com/item/32373442147.html?aff_click_id=cc3c07f98.

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 19:18
Зарегистрирован: 02.09.2016

Еще есть цифровые модули на max31865 но цена около 1500 2000 руб

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 20:16
Зарегистрирован: 24.07.2015

это я так понял из разряда купил-подключил. Но не проще ли спаять самому измерительный мост? У меня вопрос по схеме выше, не могу понять как устроен этот мост.

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 20:20
Зарегистрирован: 24.07.2015

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 20:28
Зарегистрирован: 02.09.2016

Без усилителя мост работать небудет, точнее будет, но у дуины разрадности маловато , а если еще взять нелинейность датчика и компенсацию по температуре холодного спая , то простой путь маловероятен

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 20:57
Зарегистрирован: 24.07.2015

А max31865 просто напрямую подрубается к ардуино и все? Без всякого гемороя?)

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 20:58
Зарегистрирован: 02.09.2016

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 21:14
Зарегистрирован: 24.07.2015

А он что, затрагивает последовательный порт ардуино?Rx и Tx?

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 21:27
Зарегистрирован: 24.07.2015

Хотя на этой схеме не задействованы, но какая то микросхема еще плюсуется : http://i57.tinypic.com/fdt0ky.png

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 21:29
Зарегистрирован: 02.09.2016

Spi порт используется

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 22:13
Зарегистрирован: 23.02.2015

Смотря какая точность требуется. Если несколько градусов, то еще одно сопротивление и аналогРидом считываете.

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 22:20
Зарегистрирован: 02.09.2016
uragan пишет:

Смотря какая точность требуется. Если несколько градусов, то еще одно сопротивление и аналогРидом считываете.

не считается аналогридом это не терморезистор

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 22:59
Зарегистрирован: 24.07.2015

чем точнее тем лучше. Просто суть такая: Есть лабораторный реактор химический, у него есть нагрев и датчик температуры, так де хочу прикрутить к нему насос на охлаждение проточной водой, ну и дисплей конечно. Насос будет находится в удаленном месте, поэтому хотел поставить две ардуинки и связать их по rs485. Мне портов то хватит? Просто если идет передача данных по rs485, как я понял , он занимает последовательный порт ардуинки полностью.

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 23:09
Зарегистрирован: 24.07.2015

будет две ардуино, одна мини , одна мега. На мини вешаем релле, которое будет включать/выключать насос , датчик температуры (любой от 5-20 градусов) который будет измерят температуру воды поступающую на охлаждение и шилд rs485. На меге rs 485, подключенный пока неизвестным способом датчик температуры pt100 от реактора и скорее всего как то надо будет городить регулятор скорости вращения перемешивания и регулятор нагрева.

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 23:14
Зарегистрирован: 02.09.2016

spi не использует rx tx,так что проблем небудет

а так я бы всетаки рассмотрел вопрос замены pt100 на к-термопару,

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 23:18
Зарегистрирован: 02.09.2016

двигатель асинхронный? его мощность?

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Чт, 24/11/2016 — 23:25
Зарегистрирован: 24.07.2015

Заменить датчик невозможно, так как он врезан в металлический корпус реактора и выковыривать его не вариант. По двигателю пока нет информации так как реактор только получает сертифаикат и будет только через месяца два. Китайские друзья пока смогли скать информацию только по датчику.

Так я не понял, если я закажу max31865 , то он на прямую подрубается к ардуинке ? Мне бы пока выяснить что надо покупать. я бы до прихода , на макетной плате все собрал бы, а как все приехало начал бы пуско-наладочные работы.

По мне как я понимаю с частю системы которая будет на стороне насоса на ардуино мини проблем нет, тут все я ясно, ардуинка замерят температуры и по запросу отправляет данные на основной контроллер, так же по запросу отключает -выключает релле.

• Войдите на сайт для отправки комментариев

Схемы подключения датчиков температуры Pt100, Pt1000

Как видно из рисунков 1-3 датчик представляет из себя некий термоэлемент, сопротивление которого изменяется в зависимости от его собственной температуры. К термоэлементу в зависимости от схемы подключения могут быть подпаяны 2 провода (рис.1), три провода (рис.2), четыре провода (рис.3).

Для чего применяются различные схемы подключения датчиков температуры сопротивления?

Дело в том, что измеряемым параметром при применении таких датчиков является сопротивление датчика, однако провода имеют собственное сопротивление и внсят тем самым определенную погрешность.

Например, если датчик температуры Pt100 при нуле градусов Цельсия (сопротивление 100 Ом) подключен по двух проводной схеме медным проводом сечением 0,12 мм2, длина соединительного кабеля 3 м, то два провода в сумме дадут сопротивление около 0,5 Ом в результате набегает погрешность — датчик дает суммарное сопротивление 100,5 Ом, что соответствует температуре примерно 101,2 градуса.

Эту погрешность можно скорректировать прибором (если прибор это позволяет), введя корректировку на 1,2 градуса. Однако такая корректировка не может полностью компенсировать сопротивление проводов датчика. Это связано с тем, что медные провода являются сами по себе термосопротивлениями, т.е. сопротивление проводов так же меняется от темепратуры. Причем в случае например с нагреваемой камерой часть проводов, которая находится вместе с датчиком нагревается и меняет сопротивление, а часть за пределами камеры меняется с изменением температуры в комнате.

В случае рассмотренном выше при сопротивлении проводов 0,5 ома при нагреве на каждые 250 градусов сопротивление проводов может измениться практически вдвое. Дав дополнительно 1,2 градуса Цельсия погрешность.

Для исключения влияния сопротивления проводов применяют трехпроводную схему подключения датчика температуры. При такой схеме подключения прибор измеряет суммарное сопротивление датчика с проводами и сопротивление двух проводов (или одного провода и умножает его на 2) и вычитает сопротивление проводов из суммарного, выделяя тем самым чистое сопротивление датчика. Такая схема подключения позволяет получать достаточно высокую точность при значительных влияниях сопротивлений проводов на тчоность измерения. Однако данная схема не учитывает, что провода ввиду погрешностей изготовления могут обладать разным сопротивлением (в следствии неоднородности материала, изменения сечения по длине и пр.) такие погрешности вводят меньшие отклонения в отображаемой температуре чем при двух проводной схеме, однако при больших длинах проводов могут быть существенны. В таких случаях может потребоваться применение четырех проводной схемы подключения, в которой прибор измеряет непосредственно сопротивление датчика без учета соединительных проводов.

В каких случаях можно применять двух проводную схему подключения:

1. Диапазон измерения не большой (например 0. 40 градусов) и требуется невысокая точность (например 1 градус)

2. Соединительные провода имеют большое сечение и длина их не велика, т.е сопротивление проводов мало по сравнению с сопротивлением датчика и не вносит существенной погрешности. Например суммарное сопротивление 2 проводов 0,1 ом, а сопротивление датчика меняется на 0,5 Ома на градус, требуемая точнось 0,5 градуса, таким образом сопротивление проводов вносит погрешность меньше, чем допустимая погрешность.

Трехпроводная схема подключения датчиков температуры сопротивления:

Наиболее распространненная схема подключения, применяемая для измерений на удалении датчика от 3 до 100 м, позволяющая в диапазоне до 300 градусов иметь погрешность порядка 0,5 %, т.е. 0,5 С на 100 С.

Четырех проводная схема подключения:

Применяется как правило для прецизионных измерений с точностью 0,1 С и выше.

Прозвонка (проверка) датчиков температуры сопротивления:

Для прозвонки датчиков температуры требуется обычный тестер показывающий сопротивление, для датчиков с сопротивлением при нуле градусов до 100 ом включительно потимальный диапазон измерения тестера до 200 Ом.

Прозвонку можно производить при комнатной температуре, либо при другой заранее известной температуре входящей в рабочую зону датчика (например поместив датчик в сосуд с водо-ледяной смесью 0 градусов или кипящий чайник примерно, с поправкой на давление, 100 градусов).

При прозвонке определяется, какие провода соединены между собой накоротко возле датчика, сопротивление между такими проводами как правило существенно меньше чем сопротивление датчика (это сопротивление между выводами 1,3 и 2,4). Сопротивление между такими выводами для стандартных датчиков составляет от 0 до 5 Ом, в зависимости от сечения и длинны соединительных проводов. Найдя провода с таким значением сопротивления мы однозначно можем определить какие выводы куда подключать. При трехпроводной схеме выводы 1 и 3 равнозначны т.е. если их подключить наоборот на измерение это никак не повлияет. При четырехпроводной схеме пары проводов 1,3 и 2,4 между собой равнозначны, и внутри пары между собой провода тоже равнозначны, т.е. первый с третим можно переставлять между собой, и второй с четвертым можно переставлять, и целиком пару 1,3 можно переставить с парой 2,4 на результаты измерений это не повлияет.

Кроме этого проверяется, что датчик рабочий, т.е. выдает то сопротивление которое должен при данной температуре (измерение между выводами 1 и 2).

Таблицу значений сопротивлений для основных типов датчиков при разных температурах можно посмотреть тут.

Кроме этого нужно убедиться, что датчик не замыкает на корпус термопреобразователя, прозвонив на мегаомном диапазоне (20. 200 МОм) сопротивление между проводами и корпусом датчика, при этом руками касаться контактов корпуса, проводов и щупов нельзя. Если на мегаомах тестер показывает не бесконечное сопротивление, то скорее всего в корпус датчика попал жир или влага, такой датчик может работать некоторое время, но точность показаний будет снижаться, показания могут плавать.

Каким образом можно подключить датчик температуры сопротивления если его схема подключения не совпадает со схемой на приборе?

Рассмотрим различные варианты:

1. в наличии есть двухпроводный датчик температуры

Соответственно если подключить требуется к прибору с трехпроводной или четырехпроводной схемой, то можно установить соответственно одну или две перемычки на контактах прибора, в местах, где подключаются короткозамкнутые провода. На рисунках 4 и 5 это обозначено перемычками на контактах 1,3 и 2,4.

Подключение двухпроводного датчика по трех- и четырехпроводной схеме

Несомненно такое подключение приведет к погрешности измерения, и если прибор не позволяет её скомпенсировать, то можно в требуемом диапазоне измерения определить погрешность показаний используя образцовый термометр и рассчитать корректировку, которую нужно прибавлять к показаниям. Это позволит временно решить проблему и не останавливать технологический процесс.

2. в наличии есть трехпроводный датчик температуры

Если подключать такой датчик по двухпроводной схеме рекомендуется соединить два короткозамкнутых у датчика провода вместе, для уменьшения споротивления соединительных проводов (так же можно один из короткозамкнутых проводов заизолировать и не подключать или откусить кусачками). Датчик будет работать в двухпроводной схеме не внося никакой дополнительной погрешности.

Подключение Термометра Сопротивления Pt100 К Микроконтроллеру.

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Поделиться

Последние посетители 0 пользователей онлайн

• Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

Объявления

Сообщения

Про сдвиг тут поосторожнее. Регистры 595-е уже отвергнуты на этой почве.

там все элементарно. 4 переключателя (2 пластины по 2 переключателя). В переключателе 6 выводов( общий + 5 позиций) общие к резисторам, 1перек. позиц 2-3-4-5 2перек позиц 3-4-5 3перек позиц 4-5 5перек позиц 5 соединить все вместе к выводу ADJ наверно тем, что импульсные

Ничего, зато кисть будет сильная. А чем не устроили готовые китайские драйверы? Платка размером с ноготь, по цене пачки сигарет, ничего не греется и бесполезных потерь энергии минимум.

Включил я аппарат в сеть через 2 лампочки по 30 ватт. Ничего не бахнуло и мультиметр говорит что на выходе 50вольт но он по моему не ТРУ РМС. Вот осцилка по выходу И вот К-Э нижнего: не знаю как проверить настоящее напряжение на выходе потому что ослик тоже врёт. Так же когда аппарат выключается из сети то при снижении напряжения на входных конденсаторах tny264 начинает цикличесски перезапускаться и щелкать реле. Что раздражает но думаю резистор паралельно конденсаторов сможет помочь Вообще ослик говорит что 83 вольта. Надеюсь не врёт

Все очень просто — разный тех процесс изготовления. Будете удивлены — сопротивления даже у партий отличаются. ЗЫ. Не надо цитировать то что не надо цитировать. Открываете даташит на изделие и находите разброс параметров: Не говоря уже о том что один у вас подделка.

Вариант установки термосопротивления Pt100 на термоблок

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Термосопротивление RTD Pt100 бывает в разных корпусах, но для установки на 3D принтер подходит несколько компактных вариантов. Основной и похоже, самый популярный — это цилиндр длиной 20 мм и диаметром 3 мм. Под этот вариант делаются стандартные термоблоки с отверстием под датчик температуры диаметром 3 мм. Предлагаю ещё один вариант установки термосопротивления.

Моя история…

Решил я как-то поставить датчик Pt100 вместо NTC3950, немного поиска и понял, что по конструктиву они не совместимы. Про электронику под Pt100 уже знал, что напрямую к АЦП микроконтроллера не подключить, но для этого тоже есть решение и об этом напишу в другой статье. (Есть два основных варианта — с аналоговым усилителем или с АЦП MAX31865. Третий вариант — применить АЦП HX711, о чём и напишу позже)

Нашёл совместимый конструктив — в виде цилиндра 20 мм х 3 мм. Под этот вариант есть стандартные термоблоки — что и было приобретено. Датчики Pt100 в таком корпусе оказались несколько дороже, чем ожидалось и с их покупкой решил подождать. Нашёл относительно дешёвые датчики в корпусе 40 мм х 4 мм — думал рассверлить отверстие в термоблоке до 4 мм и можно пробовать. Заказал датчики с маркировкой “WZP-Pt100”. Пока искал датчики в цилиндрическом корпусе, попадались датчики на керамической подложке размером примерно 3 мм х 2 мм, но у них не было проводов, только короткие выводы. Короче, их тоже заказал, т.к. цена у них примерно одинаковая по сравнению с WZP-Pt100.

Первый “блин” подгорел

Получил датчики в корпусе 40 мм х 4 мм. Подключил их и стал проверять как они работают. Выяснилось, что разброс в показаниях температуры у 4-х датчиков примерно 1,5 градуса при примерно одинаковых условиях — до класса допуска “B” не дотягивают, если я правильно это понимаю. Допуск для класса “B” вычисляется по формуле: ±(0,3+0,005 |t|), где |t| — абсолютное значение температуры в градусах по Цельсию. При температуре воздуха 25 °С допуск ±0,425 °С.

Потом стал проверять на скорость реакции датчика при изменении температуры, и доигрался. Грел обычной зажигалкой, а в программе не сделал проверку, когда значения с АЦП находятся около верхней границы и дальнейшее повышение температуры уже не отслеживается. Расчётный диапазон измерений был ограничен примерно +450 °С и когда рост температуры прекратился, я подумал, что это максимальная температура пламени газовой зажигалки… Потом я ещё подумал, когда корпус датчика уже потемнел и тут я вспомнил про ограничение по температуре в схеме АЦП, но датчик уже подгорел. В этот день я заказал ещё два таких же датчика Pt100, но пришли они уже немного в другом корпусе:

Новые датчики пришли в какой-то точёной втулке и провода выходят из керамической трубки.

Сгоревший датчик был разобран:

Теперь понятно, почему у него время реакции достаточно большое — внутри “датчика” сам датчик, который ещё в трубке и ещё в чём-то, что уже сгорело.

Если кто видел, где такие датчики можно купить, которые внутри корпуса устанавливаются — поделитесь ссылкой, в китайском магазине я их не нашёл.

Вскоре пришли мелкие датчики Pt100 на керамической подложке.

Выбор мелкого Pt100

Как установить большой датчик в термоблок, было уже понятно, но как поставить такой маленький и не обломав ему ножки — вот в чём вопрос!

Когда их заказывал, по картинке их размер мне был понятен — примерно 3 на 2 мм. Когда я их увидел в пакетике, они казались совсем мелкими и тут уже пришлось подумать, как их использовать. Продавец писал в описании, что эти датчики с классом допуска “A” — это уже интересно попробовать в термоблоке. Была только одна проблема — как подключить к маленьким ножкам проводки и при этом их не сломать. На самом деле, была ещё одна проблема — я не знал как его крепить к термоблоку, т.к. его нужно прижать плоскостью основания к корпусу термоблока.

Время реакции датчика на керамической подложке заявлено 0,25 секунды! Для сравнения с датчиками в цилиндре — при касании пальцем корпуса датчика в цилиндрическом корпусе, температура менялась с заметной задержкой, а при касании корпуса датчика на керамической подложке — изменения происходили практически сразу. В итоге, было принято решение, попробовать прикрутить мелкие датчики к термоблоку. Осталось выбрать способ подключения проводов к выводам.

Учитывая, что рабочая температура термоблока 250 °С, а может и 350 °С, то пайка оловянным припоем не подходит, т.к. ножки короткие и место пайки будет находится рядом с термоблоком. В таком случае, подходит три варианта соединения провода с мелким датчиком:

1. Сварка — это относительно несложно, если взять графитовые стержни от круглых батареек, но этот вариант я не стал пробовать
2. Обжим гильзой — не очень надёжный вариант — даже о нём и не думал
3. Пайка, только не обычным припоем (для кого-то и наоборот), а высокотемпературным — этот вариант я и проверил.

Пайка выводов

Для пайки высокотемпературным припоем понадобится сам припой (медь с фосфором), который продаётся в виде прутков. Ещё может понадобится флюс паяльный для среднеплавких припоев (так на коробочке написано), например ПВ-209. Но если паять медные проводки медным припоем, то флюс вроде не нужен, но по факту, с ним пайка была лучше и легче.

Процесс пайки относительно простой:

1. Подготовка проводов — взял их от сгоревшего датчика и МГТФ для сравнения, зачистил концы проводов на 2-3 мм
2. Подготовка датчика для пайки — важно ограничить передачу тепла от вывода к корпусу датчика. Взял разводной ключ 4” (102 мм) и вывод датчика зажал углом губок так, чтобы датчик оказался с одной стороны губок, а вывод торчал с другой стороны
3. Газовой горелкой нагреваем край прутка (припой) и “макаем” его в флюс — достаточно, чтобы прилипло несколько крупинок флюса
4. Нагреваем край припоя до жидкого состояния и в образовавшуюся каплю макаем провод. Желательно, чтобы на кончике провода остался шарик припоя
5. Нагреваем шарик припоя на проводе, макаем его в флюс
6. Теперь, нагревая шарик припоя на проводе, подносим его к выводу датчика и пару секунд прогреваем место пайки. Как только припой растёкся по выводу датчика — убираем горелку.

Результат пайки выглядит так:

Интересно было поведение изоляции на проводах. Изоляция на проводах, которые были на сгоревшем датчике, плавилась и капала. Изоляция на проводе МГТФ не капала, а просто оплавлялась — на фото это видно.

Установка в стандартный термоблок с отверстием под резьбу М3

Можно было просто прижать его шайбой и винтом, но думаю, что это неправильно, т.к. датчик хрупкий и при нагревании термоблока может ослабнуть прижим. Нужно было что-то пружинящее и я стал искать пружинящие контакты, скобки и т.п. Потом пришёл к выводу, что если найти пружинку и одеть её на винт — это оптимальное решение. Начал искать пружинки в китайском магазине и не мог выбрать какую надо, но решение нашлось само — сломалась авторучка и из неё вылетела пружинка, которая на пишущий стержень одевается. Для установки датчика на термоблок нужен ещё винт М3 и широкая шайба:

Теперь осталось вкрутить винт с пружинкой и шайбой и, отжимая шайбу, подложить под неё датчик. Датчик надо защитить от замыкания выводов, например, одеть тонкую тефлоновую трубку или защитить каптоновым скотчем.

Датчик нужно поставить так, чтобы выводы при изгибе не упирались в шайбу:

После пайки датчиков и измерения их сопротивления в примерно одинаковых условиях получились такие результаты: 109.6 Ом (24.65 °С), 110.0 Ом (25.68 °С) и 109.8 (25.17 °С) Ом. Можно предположить, что это уже попадает в класс допуска “B”.

Кроме крепления самого датчика, необходимо зафиксировать провода, чтобы они не двигались относительно корпуса датчика.

Пока эти датчики не использовал в работе, поэтому других выводов не будет…

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.