Temperaturstyring

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

Translate This Thread From Danish to

Threaded View
Hej,

Jeg har brug for at lave en temperaturstyring af et varmeelement (der
varmer vand op). Det er et 1300W element, der tager 230V ind. Mit mål er
at temperaturen skal fastholdes på feks 95 grader. Jeg ønsker at ramme
målet så hurtig som muligt, for derefter at holde temperaturen
stabilt. Så langt, så godt.

Umiddelbart forestiller jeg mig en to-delt løsning. Den ene del er en
simpel triac/diac regulering som kan drive elementet direkte, som styres
af den anden del der har en temperatur sensor og sørger for at switche
triac'en on/off på en hensigtsmæssig måde.

Der skulle vel ikke være nogen problemer med at styre et alm varmeelement
på den måde, andet end varmeafsætning i triac'en?

Nu kunne jeg godt tænke mig lidt input af hvordan det skal designes. Hvis
planen med stort set at genbruge en tekstbog triac regulator er fornuftig,
hvordan laver jeg så bedst koblingen til styringsdelen? Og hvordan
designer jeg styringsdelen - en op amp der feeder en oscilator af en art?
Jeg er ikke så hjemme i denne del af elektroniken, hvis det ikke allerede
er blændende åbenlyst udfra ovenstående :-)

Alle ideer modtages med kyshånd. På forhånd tak,

--
Jens Axboe



Re: Temperaturstyring

Quoted text here. Click to load it

Det ville jeg mene, er et job for et solitstate-relæ.
Disse findes vel som 10 amp. 25 amp. og 40 amp. måske flere.
Det er nogle dimser som en halv cigaretpakke, og indeholder,
som du selv er inde på, en triac eller lignende, og en optokobler
som den styres med, og kan typisk styres med fra 3 til 30 volt,
hvor du så kommer ind med styringen.
I første omgang.

Erling



Re: Temperaturstyring

Quoted text here. Click to load it

Kendte ikke til den slags, det lyder jo som en perfekt løsning til den
del af opgaven. Så er selve sensor delen vel bare en simpel op amp
løsning?

--
Jens Axboe


Re: Temperaturstyring
Hej Jens

Quoted text here. Click to load it

Køb en ganske almindelig termostat med kapilar føler, den
klare opgaven fint og effektiv. F.eks.  561-460  fra

http://www.rsonline.dk

--
Mvh Max



Re: Temperaturstyring

Quoted text here. Click to load it

Virker lovende. Kender du en som er lidt mere følsom, jeg kunne godt
tænke mig at holde temperaturen indenfor max +/- 0,5 grader om muligt.
Jeg prøver at google lidt, det hjælper når man har lidt terminologi i
baghånden :-)

--
Jens Axboe



Re: Temperaturstyring
Hej Jens

Quoted text here. Click to load it

Nej, og jeg kan også sige at det er ekstremt svært at lave noget der
overholder de krav. Du skal tænke på at der skal en afvigelse til før
du tænder varmelegemet og du skal op på temperatur igen før du
slukker dit varmelegeme og der er eftervarme i sådan et system.
Hvilken grund er der til kravet, skal du lave destillation ?

En løsning kunne være et varmelegeme der kørte konstant med noget
pulsbredde styrring, men dem kender jeg ikke godt nok til at rådgive om.

--
Mvh Max



Re: Temperaturstyring

Quoted text here. Click to load it

Heh, nej det er ikke til måneskins aktiviteter. Jeg blev inspireret af
følgende side:

http://www.murphyslawonline.com/silvia /

og kunne tænke mig at eksperimentere med noget lignende, dog ville jeg
kvie mig ved at smide så mange penge efter noget som blot er for sjov.
 
Quoted text here. Click to load it

Det var egentlig det jeg oprindeligt tænkte på, for at slippe for on/off
effekten som jo ikke kan undgå at give temperatursvinginger. I stedet for
at lave en præcis pulsbredde styring, ville det så være muligt at
switche strømmen on/off med en given frekvens og dermed klippe noget af
effekten som varmelegemet modtager? Hvor hurtigt man et solid state relæ
switche?

Da jeg kommer fra computer/software verdenen, var min først indskydning
at lave en styring fra et lille system-on-a-chip board og styre det solid
state relæ fra software. Det hiver selvfølgelig også prisen op, men til
gengæld åbne op for muligheder ang overvågning og styring fra nettet :-)

--
Jens Axboe



Re: Temperaturstyring

Quoted text here. Click to load it

Jeg har desværre ikke fulgt slagets gang, beklager.
For nu at vende tilbage til de der solitstate relæer, så er det altså en
elektronisk sammenbygget lille dims, der tillader en halvbølge, eller
helbølge, eller flere at passere.
Med andre ord, - man er i princippet i stand til at tænde og slukke for
strømmen halvtreds gange i sekundet, eller sjælnere, alt efter behov, og
efter styring. Altså en kontaktor, der er i stand til at stå og klapre, uden
det høres, og uden brændte kontakter.
Med den rigtige styring vil enheden varme op til temperatur, hvorefter den
vil stå og regulere uafladeligt, og så tæt på temperaturen, som man nu kunne
ønske sig, og som du selv var inde på, måske en op-amp.
Styrestrømmen, - ja, - jeg satte sådan tre relæer til at starte en trefaset
een hk motor. satte styreterminalerne i serie, og startede så motoren med
strømmen fra et ohmmeter.
Blot for at anskueliggøre, hvor simpelt det virker.

Erling



Re: Temperaturstyring
Quoted text here. Click to load it

Ganske hurtigt, lader det til. Jeg fandt i hvert fald hurtigt en model
paa google som kan switche med 100KHz.

Kunne man forestille sig en firkant generator hvor man varierer
pulsbredden af on tiden, switchende ved 10KHz eller noget i den dur? Er
det en brugbar maade at styre effekten afsat i legemet paa?

--20%
Jens Axboe


Re: Temperaturstyring
Quoted text here. Click to load it

Fortæl lidt mere om, hvad det skal bruges til.

Hvor meget vand skal varmes op ?

Ønsker du simpel styring ?

Hysterese i dine temepraturønsker (og varmeforskel fra vandet omkring
varmelegme til vand i toppen af kar) ?

Hvad må det koste ?



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: Temperaturstyring

Quoted text here. Click to load it

Se også mit svar til Max. I korte vendinger en styring af temperaturen af
vandbeholderen i en espressomaskine.

Quoted text here. Click to load it

Ved jeg faktisk ikke helt præcist. Specifikationerne siger at der er 2,5L
vand i beholderen, men mon ikke selve kedlen er mindre.

Quoted text here. Click to load it

Meget. Efter indkøring, skal der ikke pilles ved temperaturen. Ellers
blot en temperaturindstilling.
 
Quoted text here. Click to load it

Hvis temperaturen kunne holdes konstant inden for 0,5 grader ville det
være optimal, ellers er 1 grad også ganske fint. Ang varmeforskel, så
kender jeg desværre (endnu) ikke opbygningen af kedlen. Det jeg er
interesseret i, er temperaturen af det vand som ledes ud.

Quoted text here. Click to load it

Ingen bestemt pris, men det er et hygge hobby projekt, så mere end 1000,-
ville være lidt fjollet!

 --
Jens Axboe



Re: Temperaturstyring
Hej Jens

Quoted text here. Click to load it

Jeg følger lidt med her også :)

Quoted text here. Click to load it

Du har et stort problem i det at din vandvolume ændre sig efterhånden
som du brygger espresso.

Quoted text here. Click to load it

Problemet med den variable volume gør at du nok skal sigte efter
en lidt kompliseret styring. Måske en triac med noget fasesnit-
styring kan gøre det.

Quoted text here. Click to load it

Jeg laver selv en del espresso og jeg er overbevist om at du sagtens
kan nøjes med at sigte efter +/- 1 grad.

--
Mvh Max



Re: Temperaturstyring

Quoted text here. Click to load it

Fint :-)

Quoted text here. Click to load it

Det er sandt, det komplicerer jo logikken en del. Det havde jeg ikke
lige taenkt paa.

Quoted text here. Click to load it

Hvad siger du til foreslaget fra min sidste post - solid state relae
med en simpel firkant duty cycle variation?

Quoted text here. Click to load it

Uden tvivl, som udgangspunkt kunne det dog vaere interessant at have
praecis styring. Det er en laereprocess for mig (baade mht til espresso
og saa projektet :-).

--
Jens Axboe


Re: Temperaturstyring
Hej Jens

Quoted text here. Click to load it

Det ligger uden for mit kompetence område den slags, så jeg kan ikke
rådgive om det.

Quoted text here. Click to load it

En fin indgangsvinkel at gøre tingene bare for at gøre det, det lære man af.
Jeg vil da gerne være prøvesmager på Espressoen :)

--
Mvh Max



Re: Temperaturstyring
Quoted text here. Click to load it

Men der er opskriften jo allerede.....
 
Quoted text here. Click to load it

Og, når vandet løber ud ?
 
Quoted text here. Click to load it

Okay, jeg menter præcis men langsom regulering med en vis hysterese.

Quoted text here. Click to load it

Okay, så du har sådan set bare brug for et gennemstrømningsvarmelegme
der er 95 grader varmt :-)
 
Quoted text here. Click to load it

Hvis du vil køre PWM, skal du køre DC på varmelegmet. Det giver lidt
sjove oplevelser rent elektronisk, da du skal switche på 310VDC. Valget
af komponenter er yderst afgørende her.

Vil du køre en lidt langsommere regulering er et solidstate relæ med
nulgennemgangsstyring klart at foretrække, så er det bare et spørgsmål
om at programmere en processor med den ønskede temperatur og ønskede
kurve (puls/pauseforhold jo højere temperaturen bliver). Det kræver nok
en _smule_ afprøvning, men bor du i nærheden kan du da godt låne en
pt100 med instrument af mig i måleperioden :-)



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: Temperaturstyring

Klaus D. Mikkelsen skrev:
Quoted text here. Click to load it

Hej Klaus

Kan man ikke lave noget PWM-lignende med AC, altsE5% hvor man laver
fase-kontrol? Lidt ligesom der stE5%r noget om her:
http://www.epanorama.net/documents/lights/lightdimmer.html#basics
Men ved overhovedet ikke om det er aktuelt for ift. den effekt, der
skal bruges her...

Mvh
Jesper
--
http://fdf.dk/landsdel1 /


Re: Temperaturstyring
Jesper H skrev:
Quoted text here. Click to load it

Jo det kan man

Quoted text here. Click to load it

Det stF8%jer af helvede til og der afsE6%ttes effekt i det og sE5% skal
man til at detektere nulgennemgang og regne. Ensretter man til DC skal
man "bare" PWM'e frit.

Massen i varmelegmet og vandet gF8%r at man let kan bruge en PID
regulator i stedet og fE6%rdige ss relE6%er der tE6%nder og slukker i
nulgennemgang.

Klaus


Re: Temperaturstyring

Jesper H skrev:
Quoted text here. Click to load it

Jo det kan man

Quoted text here. Click to load it

Det støjer af helvede til og der afsættes effekt i det og så skal
man til at detektere nulgennemgang og regne. Ensretter man til DC skal
man "bare" PWM'e frit.

Massen i varmelegmet og vandet gør at man let kan bruge en PID
regulator i stedet og færdige ss relæer der tænder og slukker i
nulgennemgang.

Klaus

Ja Klaus, og det er der, at solid states relæerne kommer ind.
Der er næsten ingen varmeafsætning, så derfor kan dette også bruges.
Må hellere finde et billede frem af sådan nogle dimser.

Erling



Re: Temperaturstyring


Quoted text here. Click to load it

Mon ikke der skal anvendes proportional/integral-regulering? Afhængig af
massen skal der nok anvendes PID² regulering - og som Klaus foreslår en
PT100 føler.

En regulering +/- 0,5° er nok noget optimistisk.
--
Med venlig hilsen
Karsten H. Jensen
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Temperaturstyring
Jens Axboe forklarede den 02-01-2007:

Quoted text here. Click to load it


Jeg er midt i en lignende problemstilling.
Her drejer det sig om temperaturer mellem 40 og 90 grader C., og
en samlet vægt af vand og emne på omkring 6 kg (varmebehandling
af fødevarer, samt luft-tørring i ovn - 100 gram).

De første forsøg viste, at jeg som udgangspunkt skulle hælde
kogende vand i karret, som herefter langsomt afkøledes. Kødet
skulle være tæt på den ønskede sluttemperatur (få grader under).
Herved blev 'hele systemet' gennemvarmt, så reguleringerne blev
få og små.
Det hjalp også at isolere vandvarmeren (en firekantet  
frituregryde (med net til kødpakkerne) til kr. 200,- fra
Kvickly) og halvere varmelegemets ydelse v.h.a. en diode. Men
temperaturforskellene var for store, hvilket betød forlænget
behandlingstid.
For mig, er det vigtigt, at max. indstillet temperatur i vandet  
ikke overskrides.

Min første indskydelse var, at bruge en Atmel T2117 til
styringen. Det er en billig Zero-voltage Switch with Adjustable
Ramp. Den kan justeres (konstrueres) til et par KW, eller mere.
Fordelen er, at jo nærmere man kommer den ønskede temperatur, jo
færrer halvbølger slipper den igennem kredsløbet.

Altså: Ved koldt vand = Fuld knald. Ved få grader til den
indstillede temperatur, slippes f.eks. kun hver 119. halvbølge
af de 240 volt igennem. Nøjagtigheden kan indstilles til at være
bedre end en halv grad C. Hysteresen kan altså blive meget lav.
Den kræver relativt få ydre komponenter.

Afgørende for mig, for at forkaste projektet, var, at føleren er
galvanisk forbundet med nullen i stikkontakten. Det kan jeg selv
nok leve med; men tanken om, at mine (voksne) børn skulle låne
udstyret, og bruge det i deres ukontrollerede elinstallationer,
fik mig til at sige fra. Det kan jeg jo så gøre noget ved.
Projektet kan gennemføres for små penge.

Men så fik jeg øje på noget het andet - og meget dyere: Et
Velleman kit K2649. Det ligner noget brugbart, hvis man altså
lige skifter udgags-relæet med noget Solid State (zener,
modstand og så videre til styringen).
Her er der digital udlæsning af indstillet og aktuel temperatur.
Nøjagtigheden (hysteresen) kan justeres o.s.v. (errindrer svagt,
at det var muligt helt ned til 0,1 grad C. - teoretrisk).


Du kan nok nok selv finde links, ellers sig frem. Jeg har
datablade og App-notes på min hd, men har ikke gemt linkene.
Som tidligere nævnt i tråden, kan en ganske simpel - men
nøjaftig - termostat klare opgaven. Så nu er jeg igen i tvivl
om, hvordan jeg skal løse opgaven.


Godt nyt år
m.v.h. Emil



Site Timeline