Pytanie do praktykow o ADC

Nov 19, 2003 23 Replies

Witam serdecznie Zwracam siê z zapytaniem do praktyków



Mam do zrobienia regulator temperatury w zakresie od 100 do 200 stC. Poniewa¿ b³±d regulacji nie powinien byæ wiêkszy od 1st C z jaka dok³adno¶ci± powinienem mierzyæ temperaturê... pomy¶la³em o przetwornikach



10 bitowych w ATmedze ale "podobno" nie poradzi³y by sobie z tak± rozdzielczo¶ci± ze wzglêdu na szumy.( dodam ze urz. bêdzie pracowaæ w pobli¿u grza³ek o mocy ok. 2kW. Co o tym my¶licie. Polecono mi przetwornik ADS1217 24-bitowy z filtrem - czy to aby nie za durze "dzia³o" na taki projekt. Mam równie¿ jeszcze jedna pro¶bê a mianowicie mo¿e robi³ ju¿ kto¶ projekcik w którym dane przesy³ane s± po SPI pomiêdzy ADC i AVR'em (np. Atmega16) - je¶li tak to bardzo bym prosi³ o kontakt.

Pozdrawiam Piotr GG166928


Przyjmuj±c ¿e mierzysz temperature od 0 do 204.8 stopni celsjusza, przy pomocy 10 bitowego przetwornika dostaniesz rozdzielczo¶æ 0.2 stopnia.

1024 / 204.8 = 5 dzia³ek (krokow kwantyzacji) na jeden stopieñ celsjusza. 1 stopieñ /5 dzia³ek = 0.2 - precyzja pomiaru. Dok³adno¶æ do 1 stC uzyskasz nawet 8 bitowym przetwornikiem. Tyle mówi teoria.

Wszystko zale¿y od czujnika, sposobu trnsmisji sygna³u do przetwornika.

Przetwornikiem o wiêkszej rozdzielczo¶ci tez bêdziesz mierzy³ sygna³ zaszumiony, od dalszej (lub wstêpnej) obróbki zale¿y co z niego wyci¶niesz.

Grza³ka to chyba nie jest a¿ tak bardzo zak³ucaj±cy element. Ale pewnie siê mylê skoro kto¶ Ciê przed ich obecno¶ci± ostrzega³. Martwi³bym sie dobraniem czujnika.

Zale¿y jak bardzo taki przetwornik (a w zasadzie jego filtr) u³atwi Ci pracê/projekt.

W pdfach od avrów jest du¿o przyk³adów jak ³±czyæ z uC ró¿ne peryferia. Na 99% przyk³ad po³±czenia z uC z przetwornikiem bêdzie w dokumentacji od przetwornika.

Pozdrawiam Krzysztof

O ile dobrze pamiętam, to ten 10 bitowy przetwornik w AVR-ach działa z dokładnością do dwóch ostatnich bitów, tak coś mi chodzi po głowie, bo wykorzystywałem tylko starszy bajt, czyli 8 bitów.

Paweł

Wystarczy ok. 5 razy dok³adniej mierzyæ i czas cyklu ok. 5 razy krótszy od dominuj±cej sta³ej czasowej i mo¿na dok³adnie regulowaæ... Czujnik mo¿na skalowaæ od 75-225 st C i sygna³ wyj¶ciowy 0-10V (czyli wzmacniaæ u¿yteczny sygna³ pomiarowy - pewnie osoba sugeruj±ca przetwornik 24 bitowy zamierza³a dokonywaæ pomiaru bezpo¶rednio na sygnale z czujnika, ale ze wzglêdu na koszty takich rzeczy siê powszechnie nie u¿ywa... te¿ tak mo¿na mierzyæ - tylko po co...)

(s³uszna koncepcja po warunkiem rozci±gniêcia sygna³u na 0-10V lub w okolicê...) sygna³ u¿yteczny bezpo¶rednio z czujnika, mo¿e byæ zdecydowanie a ma³y....

A co zamierzasz badaæ w³a¶ciwo¶ci szumu, to te¿ zajêcie..., ale trudno bêdzie oceniæ, czy przetwornik nie wprowadza wiêkszych szumów ni¿ istniej± na sygnale...

Mucha zginie, ale od podmuchu przelatuj±cej kuli, nie bêdzie trzeba trafiæ... Mo¿na dodaæ jeszcze procka jakiego¶ 16bitowego (80166 lub podobnego), bo 8 bitowy trochê siê bêdzie muli³ na takim d³ugim s³owie, a w ogóle to mo¿e jakis sygna³owiec np: Motoroli.... akurat ma 24 bity... (to tak coby wyprodukowaæ najwiêksz± armatê w dziejach ludzko¶ci) Co do mocy, to chyba nie zamierzasz z przewodów zasilaj±cych uczyniæ cewki w której jako rdzeñ u¿yjesz procka...

ST

U¿ytkownik "Sako" <sako snipped-for-privacy@poczta.onet.pl> napisa³ w wiadomo¶ci news:bpg32g$el4$ snipped-for-privacy@news.onet.pl...

Nooo, ja bym siê nie martwi³ pomiarem, bo to nie jest a¿ taki problem w tym przypadku, ale regulowaæ z uchybem

1 st.C ... to mo¿e byæ wyzwanie prawdziwe ... wszystko zale¿y od dynamiki obiektu regulacji.

Tym siê nie martwisz wcale ? ;-)

Jak masz jaki¶ super algorytm regulacji to siê podziel z nami :-)

Pozdrawiam,

Marek

Dziêkujê wszystkim za odpowiedzi ;-)

Jednak jak mówi³ Pawe³ w AVR ADC 10 bitowe ma tak naprawdê 8 bitów efektywnych czyli precyzja pomiaru bêdzie ok. 0,4C i bêdzie to chyba zbyt ma³o do regulacji nawet na poziomie b³êdu ok. 1,5C. Zaproponowano mi ADS1217 poniewa¿ posiada filtr który bêdzie tam "podobno" niezbêdny gdy¿ przy d³ugo¶ci przewodu (od obiektu sterowanego do wzm.) ok 1 m bêdzie z tego niez³a antena. (???????????)

P.S Jako czujników u¿yje PT100, natomiast obróbk± sygna³u zajmie siê ADT70. Pozdrawiam Sako GG1669284

Użytkownik Sako napisał:

8 bitów może być wystarczające. To zależy optymalnego algorytmu regulacji o którym nic nie piszesz. Powinieneś wyjść od wymagań projektu, analizy obiektu, niezbędnych zasobów i potem dopiero zastanowić się jak je zaspokoić a nie od tego, że to będzie na AVR bo akurat ten procesor umiesz zaprogramować(?). Skupiasz sie na symbolach scalaków które mają zasoby, których właściwości nie rozumiesz, przynajmniej nie do końca, operujesz tylko hasłami. Jesli nie znasz charakteru obiektu, rodzaju zakłóceń i sposobów ich eliminacji masz nikłe szanse na powodzenie. Chyba że szczęśliwie wszystko okaże się łatwe, wtedy Ci się uda i nawet nie będziesz wiedział, że przeszedłeś po ciemku wąską kładką nad przepaścią:)

Z tego co tu pisano - tak naprawde to nie licz na dokladnosc ani 0.4C, ani 1.5C, i to nie z winy przetwornika, ale czujnika ..

Na oko ten avr wydaje sie w sam raz, nawet jesli mu dwa bity skacza, nie wiem jakie tam ma inne bledy.

Bedzie, ale to stlumisz kondensatorem. Usrednisz programowo i jakos wyjdzie..

J.

Użytkownik J.F. napisał:

Możesz przybliżyć co masz na myśli? Bo ja nie widzę problemu zdobycia czujnika Pt100, który ma precyzję znacznie wyższą od tej. A jeśli chodzi o sposób umieszczenia czujnika, to już inna sprawa i też da się rozwiązać.

U¿ytkownik A.Grodecki <ag.usun snipped-for-privacy@modeltronik.com w wiadomo¶ci do grup dyskusyjnych napisa³:bpi9pi$ke6$ snipped-for-privacy@nemesis.news.tpi.pl...

Procek mam narzucony- ma byæ AVR.

Pozdrowka Sako

Użytkownik Sako napisał:

No to... współczuję! ;) Ale zapoznaj sie z zagadnieniem pomiaru temperatury (książki) choćby po to żebyś wiedział, czy to co chcesz zrobić jest łatwe czy trudne. Koła i tak nie wymyślisz a możesz się wpakowac w problem który przerośnie Twoje wyobrażenia o pomiarach wielkości nieelektrycznych.

Thu, 20 Nov 2003 23:59:33 +0100 jednostka biologiczna o nazwie "A.Grodecki" <ag.usun snipped-for-privacy@modeltronik.com wyslala do portu 119 jednego z serwerow news nastepujace dane:

Np skrypt Politechniki Lodzkiej pt. "Termometria - przyrzady i metody". Bardzo obszerna i ciekawa ksiazka.

Ale poza samym czujnikiem Pt100 musisz miec jeszcze skalibrowana reszte - rezystancje przewodow, zrodlo pradowe... Jak potrafisz to zrobic i potrafisz wygenerowac stosowne wzorce temperatury to mozesz duzo lepsza dokladnosc uzyskac (tyle ze naprawde dobry wzorzec dostepny kazdemu to jedynie wzorzec .08 C - czyli punkt potrojny wody. Temperatura wrzenia wody jest wzorcem zbyt dynamicznie zaleznym, pozostale wymagaja mozolnego lapania temperatury w funkcji czasu... Kto byl w tym szkolony albo kto sam dostatecznie duzo pracy poswiecil zeby sie przez to wszystko przegryzc ten sobie poradzi z mniejszym albo (to bardziej prawdopodobne) wiekszym naklkadem pracy. Kto tego nie umie - skompensuje przewody na zwarcie, zrodlo pradowe na slowo honoru - i wlasnie podanej klasy dokladnosc mozna tymi metodami osiagnac.

I jeszcze jedno, co ma co prawda znacznie mniejszy wpływ i dotyczy tylko układów cyfrowych, ale się z tym ostatnio męczyłem. Tabele podają zależność R (t), na to też są wzory zgodnie z IEC751 (AFAIR). Jednak wzorów linearyzujących w drugą stronę się już nie znajdzie w oficjalnych "publikatorach" i trzeba sobie przypominać różne rzeczy z matematyki albo cierpliwie ryć w Internecie ;- ) No, bo dostaję jakieś napięcie (a dokładnie liczbę z a/c) i jaka to w zasadzie jest temperatura?

A chłop się kablem metrowym przejął i grzałeczką 2kW, ja nie mogę :-)) Co to jest jeden metrzyk i dwa kilowaciki...

Pozdrawiam

Marcin Stanisz

W praktyce stosuje sie przetworniki wspó³pracuj±ce z czujnikiem Pt 100, zwrócmy uwagê na fakt, ¿e zadaniem by³a regulacja temperatury, a nie amatorskie podej¶cie do problemów regulacji, a dok³adnie pomiaru temperatury... obecnie istnieje trend do szybkiego wykonywania zadañ z wykorzystaniem gotowych elementów... Po prostu budowa uk³adu regulacji ogranicza siê do umiejêtno¶ci zestawienia uk³adu z wykorzystaniem gotowych podzespo³ów... Sam pt100 to tylko czujnik, dopiero z przetwornikiem to pomiar temperatury... Zastosowanie przetwornika zwalnia od mozolnego wyliczania warto¶ci temperatury na postawie warto¶ci rezystancji z jakiej¶ krzywej... po co to komu... wprost z pr±dy (lub napiêcia) przetwornika otrzymuje siê temperaturê... Nie propagujmy ci±gle cofania siê do epoki kamienia ³upanego, a pó¼niej dziwimy siê, ¿e elekronika w polskim wykonaniu jest siermiê¿na... a co bêdzie za lat 10, gdy wycofaj± siê np: z produkcji pt100 (hipotetycznie)

- pozostanie tylko wymiana uk³adu regulacji, czy odszukanie autora, aby przystosowa³ nasz uk³ad regulaji do nowego czujnika ... jest jeszcze inne rozwi±zanie przetwornik z nowego czujnika na pt100

- jeden wielki ¶miech na sali...

W ogóle sposób rozwiazania jest mêcz±cy i raczej dla hobbystów, a nie pasjonatów, osób, których zadaniem jest profesjonalny uk³ad regulacji... liczy siê czas i pieni±dze... taniej jest zakupiæ gotowy przetwornik ni¿ wprost z rezystora obliczaæ temperaturê (a czas na programowanie krzywej, odszukanie w³a¶ciwej krzywej, dodatkowo mo¿liwo¶æ pomy³ki, bo b³êdy to rzecz ludzka) Zdecydowanie pro¶ciej kupiæ pt100 wraz z dedykowanym dla niego przetwornikiem - pracê naukow± z wyznaczeniem temperatury na podstawie rezystancji pt100 wykona³o ju¿ wiele osób, a kolejny plagiat jest zbêdny...

ST

Użytkownik Marcin Stanisz napisał:

Człowiek chce zrobić regulator i użyć Pt100. Bułka z masłem, a Wy go straczycie poczciwym Pt100. Jest to najprzyjemniejszy czujnik temperatury - czuły, precyzyjny i łatwy do przetworzenia. Jaki jest problem w mierzeniu oporu elektrycznego nieco poniżej pół oma nawet na długich kablach? Jaki problem w wyskalowaniu? Punkt potrójny, wrzenia? Ludzie, kto takie rzeczy robi poza ultraprecyzyjnymi pomiarami w laboratoriach? To się robi albo cyfrowym kalibratorem albo opornikami wzorcowymi. Linearyzacja? Przecież to zaledwie krzywa 2 stopnia, dość łagodna zresztą. Charakterystyka? - jest w polskich normach. Funkcja odwrotna, problem? - rozumiem że to żart; analogowo załatwia to jeden opornik odpowiednio włączony do wzmacniacza. Problem to on bedzie miał prawdopodobnie z samym algorytmem regulacji. Od biedy czujnik i przetwornik na zakres można kupić gotowy. Tanio!

A po co w ogóle to wiedzieæ, wystarczy wiedzieæ zakres mierzonych temperatur i odpowiadaj±cy mu sygna³ z przetwornika ... np: 100st do 200st -> 0-20mA

A po co komu¶ z pomiaru temperatury rezystancja pt100, bo to jest funkcja odwrotna w przypadku pomiaru temperatury tym czujnikiem...

Bez obrazy radioamatorów - "radioamator" z czasów, gdy radio by³o deficytowym produktem i trzeba je by³o samodzielnie sk³adaæ...

Widaæ propagatorzy tego nurtu ¿yj± do dzi¶...

Od zawsze, kiedy pamiêtam... A czas na wklepywanie krzywych, czy budowê wzmacniaczy bez skalowania, wiarygodno¶æ pomiaru - chyba, ¿e projekt bêdzie zak³ada³ brak ró¿nicy miêdzy 20 st, a 21st... te¿ tak mo¿na regulowaæ... W dalszej czê¶ci widaæ, ¿e trudnisz siê budow± czujników i przetworników, pewnie, ¿e w twojej firmie bym nie kupi³ takiego czujnika do pomiaru temperatury, gdybym mia³ za niego zap³aciæ jak za z³oto...

Taak to widaæ po propagowanym podej¶ciu do problemu, niestety, projektuj±cy ma wykonaæ uk³ad regulacji, a nie czujnik + przetwornik, chyba nie proponujesz mu jawn± konkurencjê... minê³y ju¿ na szczê¶cie czasy, gdy budowane by³y uk³ady z pojedynczych elementów: tranzystory, tyrystory, cewki, kondensatory... przeka¼niki itp.

Pozdrawiam ST Tak dla odmiany - Dzia³ PLC (Quantum, Siemens, Allen-Bradley)

One tez maja pol oma :-)

Punkt potrojny wymaga pompy prozniowej, wrzenia skalibrowanego barometru.

Gdzie kupic Pt100 z klasa 0.5 ... tzn zeby w zakresie 0..200 C rezystancja nie odbiegala od normy wiecej niz pol stopnia C.

PID - zaden problem :-)

J.

Siermiezna znaczy tania i latwa w naprawie. A w dodatku moze byc calkiem dobra :-) Jak ktos juz robi uklad przy pomocy procesora, to co za problem wtrynic korekcje w soft.

Uruchomimy stara krajowa fabryke i bedziemy trzaskac dla chetnych na calym swiecie :-) Pt100 trzyma sie swietnie, pomysl co bedzie jak padnie producent uzytego przetwornika :-) Albo odpisze ze przyjmuje zamowiena na mon

10 tys szt z czasem dostawy 45 tyg [co sie juz zdarzalo].

A po co - ile ci zajmie napisanie programu ktory znajdzie takie X, ze f(X)=Y z dokladnoscia do 0.05 ? f jest bardzo grzeczna funkcja prawie liniowa ..

J.

Użytkownik satelita napisał:

To autor problemu wybiera drogę, czy chce robić regulator w wejściem Pt100, czy tegulator z wejściem prądowym/napięciowym, czy pójść do sklepu kupić wszystko gotowe, bo po co robić skoro już ktoś zrobił - preferowane podejście?

Może pozwólmy wybrać autorowi wętku, na co chce przeznaczyć swój czas. Pewne jest to, że jak czegoś sam nie zrobi to się nie nauczy. A kto wie, może i o to mu chodzi?

Nie kupiłbyś, bo się tym nie trudnię.

Też się mylisz.

i teraz nawet wiem dlaczego:)

Właśnie zabieram się za nowy projekt - specjalizowane urządzenie do sterowania samobieżnymi robotami. Piszę to jako ciekawostkę dla Ciebie, bo to urządzenie ZASTĄPI automatykę zrobioną w operciu o PLC :))) I to nie z oszczędności, bo urządzenie będzie drogie a odbiorca to pewien duży duński producent maszyn.

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required