Temperaturstyring

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
Reply to
Jens Axboe
Loading thread data ...

"Jens Axboe" skrev i en meddelelse news: snipped-for-privacy@kernel.dk...

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

Reply to
Erling Nansen

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
Reply to
Jens Axboe

Hej Jens

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

formatting link

--
Mvh Max
Reply to
Max

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
Reply to
Jens Axboe

Hej Jens

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
Reply to
Max

Jens Axboe skriver:

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:
 Click to see the full signature
Reply to
Klaus D. Mikkelsen

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

formatting link

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.

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
Reply to
Jens Axboe

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

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

Meget. Efter indkøring, skal der ikke pilles ved temperaturen. Ellers blot en temperaturindstilling.

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.

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

-- Jens Axboe

Reply to
Jens Axboe

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

Reply to
Erling Nansen

Hej Jens

Jeg følger lidt med her også :)

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

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.

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

--
Mvh Max
Reply to
Max

off

or

=E6

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

Reply to
axboe

Fint :-)

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

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

s=E5

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

Reply to
axboe

Jens Axboe skriver:

Men der er opskriften jo allerede.....

Og, når vandet løber ud ?

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

Okay, så du har sådan set bare brug for et gennemstrømningsvarmelegme der er 95 grader varmt :-)

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:
 Click to see the full signature
Reply to
Klaus D. Mikkelsen

Hej Jens

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

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
Reply to
Max

Klaus D. Mikkelsen skrev:

Hej Klaus

Kan man ikke lave noget PWM-lignende med AC, alts=E5 hvor man laver fase-kontrol? Lidt ligesom der st=E5r noget om her:

formatting link
Men ved overhovedet ikke om det er aktuelt for ift. den effekt, der skal bruges her...

Mvh Jesper

--

formatting link

Reply to
Jesper H

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
 Click to see the full signature
Reply to
Karsten7870

Jesper H skrev:

Jo det kan man

Det st=F8jer af helvede til og der afs=E6ttes effekt i det og s=E5 skal man til at detektere nulgennemgang og regne. Ensretter man til DC skal man "bare" PWM'e frit.

Massen i varmelegmet og vandet g=F8r at man let kan bruge en PID regulator i stedet og f=E6rdige ss rel=E6er der t=E6nder og slukker i nulgennemgang.

Klaus

Reply to
Klaus D. Mikkelsen (google gro

"Klaus D. Mikkelsen (google groups)" skrev i en meddelelse news: snipped-for-privacy@42g2000cwt.googlegroups.com... Jesper H skrev:

Jo det kan man

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

Reply to
Erling Nansen

Jens Axboe forklarede den 02-01-2007:

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

Reply to
Emilsen

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.