Termometr +-0,1 st. C

0,1 st. Bez problemu osiągają czujniki kwarcowe. Głównym problemem z jakim będziesz się borykał to kalibracja, potem starzenie się elementów. Zakres do ok. 200st.

JanuszR

Spróbuj zdobyć tradycyjny termometr laboratoryjny na właściwy zakres, są/były takie pracujące z dokładnością 0,1st. Zrób najpierw częstościomierz na mikrokontrolerze. Za zegar musisz dać oscylator skompensowany temperaturowo np. 10ppm. Wsadź czujnik wraz z termometrem np. do cegły szamotowej zapewniając oczywiście minimalny opór termiczny pomiędzy termometrem a czujką. podgrzej cegłę i mierz częstotliwości dla różnych temperatur. Oczywiście w dół to samo z lodówką ale za nisko nie zejdziesz bo drzwiczki muszą pozostać otwarte :). Czujki kwarcowe kupowałem kiedyś firmy hitachi. Potem możesz obliczyć funkcję linearyzującą lub przepuszczać wyniki przez tablicę. Kwarce się starzeją zmieniając częstotliwość podstawową, funkcja raczej się nie zmienia ale weź pod uwagę, że częstotliwość generatora kwarcowego nie zależy wyłącznie od częstotliwości rezonansowej kwarcu, można go trochę przeciągać elementami zewnętrzymi. Zatem musisz też zadbać o jakość elementów generatora tj. skompensowane termicznie rezystory i unikać elementów mających w konstrukcji materiały ferro.... Częstotliwościomierz/mikrokontroler pracujący na przerwaniach o najwyższym priorytecie wykorzystujący sprzętowe liczniki.

JanuszR

I jeszcze jedno. Rezonator pomiarowy powinien być elektromagnetycznie ekranowany. Inaczej przeciągnie go lokalna stacja radiowa.

JanuszR

[...

Piękny opis, tylko szkoda, że nic nie wart. A na pewno nie dokładności 0.1°C. Pierwszy raz bowiem słyszę, że do kalibracji w bloku który z założenia ma dobrze przewodzić temperaturę dobiera się szamotę, która jest uważana jako izolator ciepła.

Do autora wątku, jeżeli faktycznie potrzebna jest taka dokładność, to trzeba uzbroić się w teorię. Polecam książkę Michalski, Eckersdorf "Pomiary temperatury" z dobrej polskiej szkoły elektrotermii.

Jako ciekawostkę mogę podać, wykonywałem w swoim czasie pomiary temperatury w piecu o średniej kubaturze 1m3. Dwa czujniki umieszczone blisko siebie (ok. 5cm) wskazywały różnicę ponad 100°C (słownie sto) na poziomie 600°C! Znajomość teorii pozwala eliminować takie błędy. Kalibracja zaś, jest sztuką samą w sobie. K.

Ale to zmusza go do kalibrowania w zakresie 36,6 - 41. A wyżej?

Szamot po to aby uzyskać dużą stałą czasową całości (obu czujek) i blok schładzać bardzo powoli. Pomiędzy czujnikami zapewnić minimalny opór termiczny (pisałem o tym) czyli np włożyć oba w kostkę z miedzi plus wypełnienie na niedokładności z ołowiu. Dzięki temu uzyskasz to samo tempo schładzania elementu wzorcowego i kalibrowanego i wyeliminujesz różnice temperatur elementów. Jak wskazałeś inaczej przy termicznej izolacji pomiędzy czujkami, oraz różnej pojemności cieplnej czujek, różnice mogą być znaczne. Co do praktyki przetrenowane, sprawdzone, działa. Co do literatury, nie ucz księdza pacierza.

JanuszR

Tak apropos - mam trzy, roznia sie o 1 stopien :-(

J.

Dwa rteciowe, jeden chinski, ten jest w srodku ..

J.

To będzie wzorcowanie tj. nasz przyrząd będzie miał charakterystykę taką jak termometr laboratoryjny. To na ile ten termometr jest dokładny to już zupełnie inna bajka. Śmiem jednak twierdzić, że znacznie łatwiej jest osiągnąć dokładność i powtarzalność w zwykłym termometrze rtęciowym aniżeli w elektronicznym. Dlatego można go użyć jako termometr wzorcowy. Sama procedura wzorcowania jest długotrwała bo wymuszona przez konieczność osiągnięcia warunków stabilnych czujek i długotrwałe schładzanie. Dla osiągnięcia większego zakresu osiągalnego dla przyrządów elektronicznych konieczne jest użycie wielu termometrów laboratoryjnych. Oscylator musi być zaprojektowany i zrobiony perfekcyjnie. Ekranowanie nie ułatwia nam przepływu ciepła pomiędzy otoczeniem a czujką. Nasza charakterystyka będzie odpowiednia jedynie dla danego egzemplarza kwarcu. To wszystko sprawia, że wykonany przyrząd zawsze będzie wyrobem jednostkowym a więc drogim. O stabilność krótkoterminową możemy się nie martwić, spokojnie osiągniemy 0,01st. Jednakże kwarc się starzeje i powinniśmy okresowo przeprowadzać uproszczoną operację wzorcowania np. co 1 st.

JanuszR

lwh pisze:

Nie wiem co to jest dla ciebie parę złotych. Za około 60 zł można dostać przemysłowy czujnik PT100 w klasie A. Wg EN-60751 ma błąd 0.15C w 0C i dodatkowo 0,2C na każde 100C. Przenośne termometry widzę od ceny ok. 600zł a i tak mają dokładność 0,2C.

Ale w czym skalibrować?

Można kupić kalibrowany PT102 Lake Shore Cryotronics za ponad 300$. Ale masz dokładność 25mK w zakresie np od 14K do 300K

Fakt, w termometr laboratoryjny (przyrząd wzorcowy) trzeba zainwestować np.

DSy możesz sobie podarować na wstępie. Rozrzut mają kosmiczny, zakres malutki a po roku zupełnie inne wskazania, nadają się na 1st. Dokładny pomiar na czujkach rezystancyjnych z uwagi na trudność uzyskania stabilnego napięcia referencyjnego aczkolwiek możliwy jest znacznie trudniejszy do uzyskania aniżeli w rozwiązaniu kwarcowym. Kwarc z zasady daje wskazania najstabilniejsze i najdokładniejsze po wzorcach atomowych. Gdyby było to czym skalibrować na kwarcu jest możliwość uzyskania pomiaru 0,01st. W przypadku pomiarów różnicowych rozdzielczość i stabilność kwarcowa jest bardzo cenną zaletą ale są problemy natury technicznej. W wypadku większej różnicy temperatur chodzi jak burza ale przy temperaturach zbliżonych następuje przeciąganie częstotliwości oscylatorów i wskazania się zerują. Sprawa sprowadza się więc do sztuki elektroniki.

JanuszR

Przeczytaj co napisałeś w ramach porad. Spróbuj to zrozumieć ze strony laika w pomiarach temperatury. Jeszcze się zastanów czego nie napisałeś, a w typowych sytuacjach amator popełni błąd znacznie większy od 0.1°C. Ciekawe też dlaczego proponujesz czujnik kwarcowy, bardzo rzadko stosowany. W _typowych_ zastosowaniach będzie miał więcej wad.

Nie jesteś autorem wątku, to jemu polecałem literaturę. Ale jak sprawnie się modlisz, to zrób to w intencji autowa wątku. Przy zadaniu jakie sobie postawił, na tym etapie, to cud będzie mu potrzebny.

Pomiary temperatury to niełatwa sprawa. Jeżeli ktoś uważa inaczej to polecam najbardziej banalne przypadki: temperatura topnienia lodu oraz temperatura wrzącej wody. Dlaczego w pierwszym przypadku nie ma 0°C a w drugim 100°C. Gdy dokładność ma być lepsza niż 1°C, tym częściej trzeba się zastanowić nad tym czy aby na pewno czegoś nie spartaczyłem. Kalibracja robiona na ślepo, to żadna kalibracja.

Z odrobiną ironii, K.

Fakt, nie mam zdolności pedagogicznych :( Nie powinienem się zabierać za tłumaczenie czegokolwiek.

JanuszR