thermocouple ölçme

[frederic]

Merhaba, bu konuda yakında bir çalışmada  bulunacağım. Ölçeceğim thermocouple K tipi ve bunun için max6675 kullanacağım.

Fakat bazı cihazlar görüyorum, özellikle proses kontrol cihazları menülerinden neredeyse 7-8 tane thermocoupe tipi seçilebiliyor. Bunu nasıl sağlıyor acaba bu firmalar?

Demek istediğim max6675 gibi sadece tek tip ölçüm yapan bir entegrenin birde çok tipte ölçüm yapabilen tiplerimi var?

[JKramer]

Hazır çip kullanmıyorlardır doğal olarak. Bir de geçenlerde e-posta gelmişti, Microchip'in MCP9600 diye bir ürünü çıkmış; onda dediğiniz gibi thermocouple tipi seçilebiliyor.

Ekleme: Söylemeyi unuttum, MAX6675 elinizde var mı bilmiyorum ama Digikey ya da Mouser'dan alacaksanız artık MAX31855 alırsınız.

[frederic]

Tam olarak istediğim buydu hocam çok teşekkür ederim, direk MCP9600 alayım ben, k tipini'de direk bununla ölçmüş olurum.

[ahmet_zxc]

ne işte kulanacaksın hassasiyet nekadar önemlidir bilmiyorum ama..

mV u opamp la x100 yap. adc ye gir, voltajı ölç.

bir ekran ve menü oluştur seçilen tc tipine göre o voltajın hangi sıcaklığa denk geldiğini çıkar.

gördüğün cihazlar genelde bu şekilde çalışır.

[Maxim]

ahmet hocam, ICE point referans dedikleri şeyin önemi yokmu?

[ahmet_zxc]

ahmet hocam, ICE point referans dedikleri şeyin önemi yokmu?

elbette var. zannedersem yanlış şeyi sordun ama ben ikisini de anlatayım.

ice point yani buzlanma noktası nedir;
verilere takılmadan mantığını anlatayım. sıfır derecede su donar ve buz olur. ama mesela -40 da da buz buz dur!

20 derece 1 litre suyun içine 10cm3 sıfır derece buz atarsanız muhtemelen 8-10 derecelik 2 litre suyunuz olacaktır.
ama
20 derece 1 litre suyun içine 10cm3 -40 derece buz atarsanız muhtemelen -10 derecelik 20cm3 buzunuz olacaktır.

yani bazen su buzu eritir, bazen buz suyu dondurur.

en kolay ve değişmez kalibrasyon yöntemi 0 derecede yapılır. termokupullardaki ice point kalibrasyonu, referansı, vs vs diye adlandırılan şey yani..

şimdi buz ile suyu öyle bir sıcaklık noktasında ve oranında karıştıracaksınız kiii;

suyun içerisinde buz parçaları yüzecek ve erimeyecek, ama buzların enerjisi okadar düşük olacak ki suda donmayacak.

işte burası sıfır derecedir, dünyadaki en ucuz güvenilir ve eski kalibratör yada kalibrasyon yöntemide budur.

herhangibir sensörü yada termokupulu yüzen buz parçalarına değmeyecek şekilde bu karışıma daldırdığınızda 0 derece okuyacaksınız ve buna göre cihazınızı kalibre edeceksiniz.

karıştırdın dediğim diğer konuya gelirsek;

termokupul nedir? iki tane metal çiftin birbirine dokunması ve dokunduğu noktadan okunan sıcaklıktır. yada mV tur falan..

peki siz iki metali birleştirdiniz peşine 2 farklı metal daha eklediniz. atıyorum K tipi termokupula 2 tane bakır kablo takıp başka bir noktaya taşıdınız.

böyle bir durumda elinizde 4 tane metal ve 3 tane bağlantı noktası oldu.  ölçtüğünüz değer hangi metallere ait değer ve hangi birleşme noktasının değeri.

işler karıştı yani.

bu sebeple termokupul kabloları uzatılamaz. uzatılsa bile yine aynı tipte termokupulla uzatılmalıdır.(hatta ben aynı marka aynı model aynı seride üretilmiş olmasına bile dikkat ederim)

ve bu termokupul eninde sonunda bir konnektöre ve bir lehimle pcb ye temas etmelidir. burda birbaşka terim işin içine giriyor.

terminal sıcaklığı; yada ortam sıcaklığıda denilebilir. (genellikle bu ikisi aynı olur ama olmadığıda olur. dikkat etmek lazım)

terminalin metal kısmına (bizim transistör vb ile soğutucu arasında kullandığımız) ısı macunu ile dokunan bir sensör ile kompanzasyon yapılması gerekir.

bunlara dikkat etmek lazım.

ölçmek ve ölçmeyi bilmek farklı şeylerdir.

neyi nasıl ölçebileceğini(ölçemeyeceğini) bilmeyen bir elektronikçi 18b20 yi okuyup display e yazdırıyor.
yazın bi bakıyorum benzinlikteki saat sıcaklık gösteren display e 60 derece .

sonra gel gör beni aşk neyledi...

bilmem anlatabildimmi. kafanıza takılan bişeyler olursa mutlaka sorun.

[Maxim]

evet haklısınız
doğrusu "Cold-Junction Compensation" olacakmış
max6675 de bu özellik var diyor yani sizin anlattığınız 2. sorun.

-peki bunu entegre kendi başına nasıl yapıyor? nasıl hesaplıyor?
-sadece opamp kuvvetlendiricisiyle devre yaparsak bu özellik olmayacak?

[ahmet_zxc]

incelemedim ama varsa içinde bir sıcaklık sensörü var demekki. başka yolu yok. yada yalandan yere yazmışlar ..

entegre kendisi ısınan bi malzeme bu hareket nekadar doğru oda tartışılır. doğrusu konnektörden sıcaklık ölçmedir.

opamp kullanırsanda başka yolla ölçsen de ekstra bir sıcaklık sensörü daha kullanman lazım herhalukarda. hesaba bunu da katacaksın.

[CaFFeiNe]

dikkat ettiyseniz endüstriyel tip sıcaklık kontrol cihazlarında termokupl bağlantı soketinin hemen yanında sıcaklık ölçmek için bir malzeme vardır (ntc, diyot vs)

[ahmet_zxc]

şekil a daki gibi ekstra sıcaklık sensörü..

aslında bu bile hatalı tasarım. metal kısma ısı pastası ile temas etmesi gerekiyor.

[Mucit23]

....aslında bu bile hatalı tasarım. metal kısma ısı pastası ile temas etmesi gerekiyor.

Pratikte bu ince ayırıntılar ne kadar bir hata yaratır. Örneğin Isı pastası olmadan ölçüm yaptığımızda, veya terminalin sıcaklığını ölçmeden doğrudan gelen voltaj okunsa?
Analog yükseltecim düzgün çalışsın düzgün bir şekilde termokupl'ı okuyayım ama ısıl kompanzasyon ve diğer yukarıda bahsettiğiniz düzeltmeler olmadan 1 derecenin yüzde kaçı kadar hata yapılır? Hangi durumlarda gerekir onu merak ediyorum aslında.

Termokupl ile hiç çalışmadım. İhtiyacım olsa kendim yükselteç tasarlardım herhalde. Veya max6675 gibi entegrelere bakardım.

[ahmet_zxc]

termokupul özel bir malzemedir, atıyorum ortam sıcaklığı için kullanılmaz mesela. diğer sensörlerin çalışamayacağı şartlarda kullanılır.

yapılan hata şukadar olur demek çok zor. ama ben 10 dereceden fazla hata yapan cihazlarda gördüm. tasarlayan adama giydirmeye başladım adam döndü dediki;

adam 2490 derece okusa ne olur 2500 okusa ne olur dedi. yapılan iş döküm. sıcaklığı ölçerken zaten tc eriyip gidiyor tek kullanımlık..

sende haklısın dedim.

nerde ne iş için kullanacaksınız ve tasarımınız nasıl? nekadar hata yapar kısmı sizin tasarımınızda ve bu hatayı yapsa ne olur kısmı ihtiyacınızda saklı.

[Maxim]

max6675 içinde sıcaklık ölçen bir diyot varmış

[Erol YILMAZ]

İyi bir Termokupl anfisi için kalibrasyon, sıcaklık değişimi ile ofseti az kayan opamp, değeri az değişen direnç, gerilim referansı ve ustalık şart.
Her bir Tip için tablo veya fonksiyon da lazım. Soğuk nokta için ayrıca sıcaklık sensörü lazım.
Analog Devices firmasının güzel bir lineerleştirme yazılımı vardı.

Hazır çipler sayesinde bunlara gerek kalmadan sonuca gidilmesi itibari ile hedef 1000 adedin altında ise hazır çipleri tercih etmek mantıklı görünüyor.
Bu sefer de düşük adetli diye bu özel çipleri temin problemi söz konusu olabiliyor.

[frederic]

Sıcaklık ölçme ile ilgili hayatım boyunca çalışacağımı bilsem bu bahsedilen tüm kavramları yer yutar kendim hallederdim. Fakat bu tarz bir durum oluşmadığı için hazır çipler en mantıklısı, mcp9600'a devam.