Temperaturmåling med NTC+AVR

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From Danish to

Threaded View
Jeg vil gerne lave en meget nøgagtig temperaturmåling med en NTC og en AVR.

Jeg vil gerne måle i området -20 til 100 grader, gerne med en bedre
opløsning end 0.1 grader.

Problemet er at AVR'ens A/D converter har en opløsning på 10 bit, så
teoretisk set bør jeg kunne få en opløsning på 0.14 grader, hvis NTC'en
var liniær og spændingen dækkede hele ADC'ens måleområde.

Ind til videre har jeg opnået en opløsning på 0.11 grader eller bedre i
området -20 til +65 og 0.12 til 0.15 resten af vejen op til 100 grader
ved at bruge 3 forskellige pull up modstande og skifte til den der giver
den bedste opløsning for den aktuelle temperatur.

Min anden ide er at oplade en kondensator via NTC'en og så tage tid på
opladningen, så er det kun clock frekvensen der sætter begrænsningen på
opløsningen, til gengæld er det ikke så nemt at regne sig til
temperaturen og kondensatoren kan skride i værdi over temperatur/tid.

Data for NTC'en er: ca 100k ved -20 grader (ca 4k/grad), 10k ved 25
grader (ca. 0.5k/grad) og 0.7k ved 100 grader (20 ohm/grad).


Hvad gør folk?




Re: Temperaturmåling med NTC+AVR
Quoted text here. Click to load it

Bruger en pt100 føler.



Klaus
--
  Modelbane Europas hjemmeside: http://www.modelbaneeuropa.hadsten.dk
  Modeltog, internet, gratis spambekæmpelse, elektronik og andet:
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Temperaturmåling med NTC+AVR
Quoted text here. Click to load it

Hmm:
1) Pt100 er ikke den føler jeg har.
2) ... Fordi de pt100 prober ikke billige (min 100 kr hos Elfa)
3) Det hjælper ikke på at min ADC er på 10 bit.

... Jeg tror bare jeg slår mig til tåls med den opløsning jeg kan få med
NTC'en (0.1 grader i gennemsnit over -20 til 100 grader)


Re: Temperaturmåling med NTC+AVR

Quoted text here. Click to load it
hvorfor ikke anvende en DAC til at generere reference spændingen til ADCen ?
Eller det kan man måske ikke ved AVR ? (Kender ikke lige til AVR serien..så
ved ikke om der er mulighed for ekstern reference?)
Så kan man jo opnå højere grad af opløsning ved at lade målealgoritmen
skifte reference spændingen (via DACen)...man zoomer så og sige :) Andre
processorer har en intern DAC til at generere referencespændingen...men som
sagt...bær over med mig...kender intet til AVR serien :)



Re: Temperaturmåling med NTC+AVR
 > hvorfor ikke anvende en DAC til at generere reference spændingen til
ADCen ?

Hmm, det var da en mulighed.

Jeg har masser af digital io (ATmega88) og 6 ADC'er.

Den har en intern vref på 1.1V, som jeg kan switche til ekstern hvis jeg
har lyst.

Jeg vil lige prøve at regne på det, tak for forslaget.

Re: Temperaturmåling med NTC+AVR
Quoted text here. Click to load it

Det kan du få.

Quoted text here. Click to load it

Hvor mange skal du bruge ?
http://home6.inet.tele.dk/moppe/ksb.html

Quoted text here. Click to load it

Nej, men på linearitet af din måling.
 
Klaus
--
  Modelbane Europas hjemmeside: http://www.modelbaneeuropa.hadsten.dk
  Modeltog, internet, gratis spambekæmpelse, elektronik og andet:
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Temperaturmåling med NTC+AVR
Quoted text here. Click to load it

Der findes ganske gode og veldefinerede formler for NTC'ere. Tag et kig
på Steinhart-hart ligningen (1/T = a+b*ln(R)+c*(ln R)^3).
T er den målte temperatur, R er følerens aktuelle modstand og a, b og c
er konstanter der er individuelle for hver føler. Med ovenstående formel
kan man opnå en præcision på op til +-0,001°C i et interval på 100°C.

Man kan, hvis ikke fabrikanten af føleren opgiver det, beregne a, b og c
ved hjælp af praktiske målinger med føleren. Mål modstanden i føleren
ved 3 forskellige veldefinerede temperature og løs tre ligninger med tre
ubekendte.
Så er det ikke længere følerens uliniaritet der sætter begrænsningen.

Inden for et begrænset måleområde er en NTC faktisk en ganske god og
billig føler.

- Lars

Re: Temperaturmåling med NTC+AVR
Quoted text here. Click to load it

Man setter seg ned og tenker litt, de som kan da :-)

100 grader + (-20) grader = 120 grader = 1200 /10 grader.
10 bits oppløsning gir en oppløsning på 1024.
Du ønsker mer en en AVR kan.

120/1024 = 0,117. Det er fineste oppløsning du teoretisk kan få.kan få.

NTC:
R-20 grader = 100 000R
R25  grader =   7 000R
R100 grader =     700R

Du oppererer over et svært stort måleområde, både absolutt og i forhold
til motstanden, og fremfor alt, NTC-en er ulineer.

Vis du nu skifter ut seriemotstanden med en konstant strømgenerator da
tar du bort den ulineeriteten som seriemotstanden gir.

Et alternativ til NTC-en er å bruke en billig PTC som er betraktelig mer
lineer: PHILIPS KTY81-210, TO92 hus.

Siden du med en NTC alikevel trenger en OPAMP, kan du likegodt bruke en
555 med NTC/PTC som det frekvensvariable ledd og et par POT for å
justere. Bruk T1, 16 bit, for å måle pulslengden fra 555. (Tell clk.
pulser.)


Ellers bør du vurdere feilkildene, men det blir kanskje et annet spørsmål.

HM

Re: Temperaturmåling med NTC+AVR

Harald Mossige skrev i meddelelsen

Quoted text here. Click to load it


Nemlig, det er føleren alle de italienske styringer til semikommercielle
kølemøbler bruger, det være sig SAE, LAE, Eliwell mfl. Den føler virker
nemlig også om et år eller to.

Men vi var "klogere" i Aalestrup den gang, :-| NTC var godt nok, WRONG !  En
NTC lever ca. en måned i et fordampermiljø, (-15° til +5°), så har fugt
allerede ændret materialets egenskaber. Alverdens indstøbninger kunne ikke
ændre ved, at fugt trak ind gennem ledningerne. Dette problem har KTY'en
ikke, den finder sig i det barske miljø, (temperatursvingninger under 0°).

mvh
Orla
http://home20.inet.tele.dk/tfv/vtr



Re: Temperaturmåling med NTC+AVR
Quoted text here. Click to load it

Tak:)


Quoted text here. Click to load it

Ikke nødvendigvis, NTC'en er jo ikke liniær, så hvis man skifter vref ud
kan man flytte de 1024 inddelinger ned i det område hvor ændringen i
modstanden er blevet komprimeret, så jeg burde kunne komme langt over 10
bit effektivt.

Det trick kan man ikke med en PTC:)


Quoted text here. Click to load it

Nu føler jeg mig ret dum, den har jo både fine specs og er billig:)


Quoted text here. Click to load it

Fin ide.

Re: Temperaturmåling med NTC+AVR
Quoted text here. Click to load it

Joda. (forutsatt OPAMP). Du kan endre ofsett. 1 bit gir 2 måleområder, 2
bit gir 4, 3 bit gir 8. Så er du oppe i 13 bit oppløsning.

HM

Quoted text here. Click to load it

Site Timeline