Схема подключения термодатчика: , , () Pt100, Pt1000, 50, 100

Содержание

Подключение термосопротивлений

Выберите продукцию из спискаНормирующие преобразователи измерительные ...НПСИ-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения ...НПСИ-237-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения, IP65 ...НПСИ-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений ...НПСИ-237-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений, IP65 ...НПСИ-150-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения ...НПСИ-150-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления ...НПСИ-110-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения ...НПСИ-110-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления ...НПСИ-230-ПМ10 нормирующий преобразователь сигналов потенциометров ...НПСИ-200-ГРТП модули гальванической развязки токовой петли...НПСИ-200-ГР1/ГР2 модули гальванической развязки токового сигнала (4…20) мА...НПСИ-200-ГР1.2 модуль разветвления 1 в 2 и гальванической развязки сигнала (4…20) мА. ..НПСИ-ДНТВ нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока...НПСИ-ДНТН нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока ...НПСИ-200-ДН/ДТ нормирующие преобразователи действующих значений напряжения и тока...НПСИ-МС1 преобразователь мощности, напряжения, тока, коэффициента мощности...НПСИ-500-МС3 измерительный преобразователь параметров трёхфазной сети с RS-485 и USB ...НПСИ-500-МС1 измерительный преобразователь параметров однофазной сети с RS-485 и USB ...НПСИ-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией...НПСИ-237-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией, IP65 ...НПСИ-ЧВ/ЧС нормирующие преобразователи частоты, периода, длительности сигналов, частоты сети...ПНТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термопар...ПСТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений...ПНТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый...ПCТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемый.

..ПНТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый...ПCТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемыйБарьеры искробезопасности (искрозащиты)...КА5011Ех барьеры искробезопасности активные, одноканальные приёмники сигнала (4…20) мА от пассивных или активных источников, HART ...КА5022Ех барьеры искробезопасности активные двухканальные приёмники сигнала (4…20) мА от пассивных источников...КА5013Ех барьеры искробезопасности активные, разветвители сигнала 1 в 2, HART, шина питания ...КА5031Ех барьеры искробезопасности активные, одноканальные приёмники сигнала (4…20) мА от активных источников, HART ...КА5032Ех барьеры искробезопасности активные, двухканальные приёмники сигнала (4…20) мА от активных источников, HART ...КА5131Ех барьеры искробезопасности активные, одноканальные передатчики сигнала (4…20) мА от активных источников, HART ...КА5132Ех барьеры искробезопасности активные, двухканальные передатчики сигнала (4…20) мА от активных источников.
..КА5241Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 1 канал...КА5242Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 2 канала...КА5262Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 2 канала...КА5232Ех барьеры искробезопасности, приёмники дискретных сигналов, 2 канала...КА5234Ех барьеры искрозащиты, приёмники дискретных сигналов, 4 каналаКонтроллеры, модули ввода-вывода...MDS CPU1000, MDS CPU1100 Программируемые логические контроллеры...MDS AIO-1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов...MDS AIO-1/F1 Модули комбинированные функциональные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов...MDS AIO-4 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов...MDS AIO-4/F1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, 4 ПИД регулятора...MDS AI-8UI Модули ввода аналоговых сигналов тока и напряжения...MDS AI-8TC Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения...MDS AI-8TC/I Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения с индивидуальной изоляцией между входами.
..MDS AI-3RTD Модули ввода сигналов термосопротивлений и потенциометров...MDS AO-2UI Модули вывода сигналов тока и напряжения...MDS DIO-16BD Модули ввода-вывода дискретных сигналов...MDS DIO-4/4 Модули ввода-вывода дискретных сигналов ...MDS DIO-12h4/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные...MDS DIO-8H/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные...MDS DI-8H Модули ввода дискретных сигналов высоковольтные...MDS DO-8RС Модули вывода дискретных сигналов ...MDS DO-16RA4 Модули вывода дискретных сигналов ...MDS IC-USB/485 преобразователь интерфейсов USB и RS-485...MDS IC-232/485 преобразователь интерфейсов RS-232 и RS-485...I-7561 конвертер USB в RS-232/422/485...I-7510 повторитель интерфейса RS-485/RS-485...I-7520 преобразователь интерфейса RS-485/RS-232Измерители-регуляторы технологические...МЕТАКОН-6305 многофункциональный ПИД-регулятор с таймером выдержки...МЕТАКОН-4525 многоканальный ПИД-регулятор...МЕТАКОН-1005 измеритель технологических параметров, щитовой монтаж, RS-485.
..МЕТАКОН-1015 измеритель, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485...МЕТАКОН-1105 измеритель, позиционный регулятор, щитовой монтаж, RS-485...МЕТАКОН-1205 измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, контроллер, щитовой монтаж, RS-485...МЕТАКОН-1725 двухканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485...МЕТАКОН-1745 четырехканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485...МЕТАКОН-512/522/532/562 многоканальные измерители-регуляторы...Т-424 универсальный ПИД-регулятор...МЕТАКОН-515 быстродействующий универсальный ПИД-регулятор...МЕТАКОН-513/523/533 ПИД-регуляторы...МЕТАКОН-514/524/534 ПДД-регуляторы...МЕТАКОН-613 программные ПИД-регуляторы...МЕТАКОН-614 программные ПИД-регуляторы...СТ-562-М источник тока для ПМТ-2, ПМТ-4Регистраторы видеографические...ИНТЕГРАФ-1100 видеографический безбумажный 4/8/12/16 канальный регистратор данных ...ИНТЕГРАФ-1000/1010 видеографические безбумажные 8/16 канальные регистраторы данных .
..ИНТЕГРАФ-3410 видеографический безбумажный регистратор-контроллер термообработки... DataBox Накопитель-архиваторСчётчики, реле времени, таймеры...ЭРКОН-1315 восьмиразрядный одноканальный счётчик импульсов, поддержка RS-485, щитовой монтаж...ЭРКОН-315 счётчик импульсов одноканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж...ЭРКОН-325 счетчик импульсов двухканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж...ЭРКОН-415 тахометр-расходомер...ЭРКОН-615 счетчик импульсов реверсивный многофункциональный, поддержка RS-485, щитовой монтаж...ЭРКОН-714 таймер астрономический...ЭРКОН-214 одноканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель...ЭРКОН-224 двухканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель...ЭРКОН-215 реле времени программируемое одноканальное, поддержка RS-485, щитовой монтаж, цифровая индикацияБлоки питания и коммутационные устройства...PSM-120-24 блок питания 24 В (5 А, 120 Вт)...PSM-72-24 блок питания 24 В (3 А, 72 Вт)...PSM-36-24 блок питания 24 В (1,5 А, 36 Вт).
..PSL низковольтные DC/DC–преобразователи на DIN-рейку 3 и 10 Вт...PSM-4/3-24 многоканальный блок питания 24 В (4 канала по 0,125 А, 3 Вт)...PSM-2/3-24 блок питания 24 В (2 канала по 0,125 А, 3 Вт)...PSM/4R-36-24 блок питания и реле, 24 В (1,5 А, 36 Вт)...БП-24/12-0,5 блок питания 24В/12В (0,5А)...ФС-220 фильтр сетевой...БПР блок питания и реле...БКР блок коммутации реверсивный (пускатель бесконтактный реверсивный)...БР4 блок реле...PS3400.1 блок питания 24 В (40 А) ...PS3200.1 блок питания 24 В (20 А)...PS3100.1 блок питания 24 В (10 А)...PS3050.1 блок питания 24 В (5 А)...PS1200.1 блок питания 24 В (20 А)...PS1100.1 блок питания 24 В (10 А)...PS1050.1 блок питания 24 В (5 А)Программное обеспечение...SetMaker конфигуратор......  История  версий...MDS Utility конфигуратор...RNet программное обеспечение...OPC-сервер для регулятров МЕТАКОН...OPC-сервер для MDS-модулей

Обычно при измерении температуры с помощью термопреобразователя сопротивления на чувствительный элемент (ЧЭ) подают стабилизированный ток возбуждения. В результате на датчике возникает разность потенциалов, пропорциональная сопротивлению, а значит, и измеряемой температуре. Таким образом, измерение температуры сводится к измерению напряжения на ЧЭ.

    Термопреобразователи сопротивления могут подключаться по следующим схемам:

      - двухпроводная;

      - трехпроводная;

      - четырехпроводная.

    Поскольку ЧЭ имеют малое номинальное сопротивление, сравнимое с сопротивлением подводящих проводов, то должны быть приняты меры по устранению влияния сопротивления подводящих проводов на измерение температуры.

 

Двухпроводная схема

    В простейшей двухпроводной схеме влияние сопротивления подводящих проводов не устраняется. Напряжение измеряется не только на ЧЭ, но и на соединительных проводах.

    Такая схема может быть использована в случае, если сопротивлением подводящих проводов (r1,r2) можно пренебречь по сравнению Rt. Дополнительная погрешность, вызванная влиянием сопротивления соединительных проводов, оценивается по формуле (r1+r2)/ Rt.

 

Трёхпроводная схема

    Влияние сопротивления соединительных проводов в трехпроводной схеме устраняется путем компенсации. Компенсация возможна, если соединительные провода одинаковы. В этом случае появляется возможность выделить отдельно напряжение на соединительных проводах и скомпенсировать его. Напряжение  Uп измеряется вольтметром с большим входным сопротивлением, поэтому ток через r2 не течет и Uп=Ur1. При равенстве  r1=r3, Ur3 =Ur1=Uп. Тогда , используя компенсацию, получаем U

Rt = Uизм - 2 Uп. 

    Равенство сопротивлений соединительных проводов,  а также их температурных зависимостей является основным условием применимости трехпроводной схемы.

 

Четырёхпроводная схема

    В четырехпроводной схеме питание ЧЭ током возбуждения производится с помощью одних проводов, а измерение разности потенциалов на ЧЭ – с помощью других. Если измерение напряжения производится высокоомным вольтметром (ток через r2 и r3 не течет), то влияние сопротивления всех проводов полностью исключается.

    Следует учесть, что если измерительный прибор рассчитан на четырехпроводную схему, то датчик к нему можно подключить и по двухпроводной схеме. При этом дополнительная погрешность измерения, вызванная влиянием соединительных проводов, будет иметь величину порядка (r2+r3)/ Rt.

 




Трехпроводная схема подключения термосопротивления | Сиб Контролс

Трехпроводное подключение RTD

Компромиссом между двухпроводной и четырехпроводной схемой подключения датчика температуры RTD является трехпроводная схема, которая выглядит следующим образом:

 

Вольтметр «A» измеряет сумму напряжений на RTD и на нижнем по схеме токоподводящем проводе. Вольтметр «B» измеряет падение напряжения только на верхнем по схеме проводе. Если оба провода будут иметь одинаковое сопротивление, то разница показаний вольтметра «А» и вольтметра «B» дадут падение напряжения на датчике RTD:

VRTD = Vmeter(A) − Vmeter(B)

Если сопротивления двух соединительных проводов точно идентичны (включая электрическое сопротивление любых соединений в контуре измерений), то рассчитанное напряжение будет точно соответствовать напряжению на датчике RTD, и ошибки за счет паразитного сопротивления соединительных проводов не будет. Но любая разница в сопротивлении проводов тут же скажется на точности измерений. Таким образом, мы видим, что схема RTD с тремя соединительными проводами уменьшает стоимость соединения (за счет экономии кабельной продукции по отношению к четырех проводной схеме соединений), однако применение данной схемы соединений, отрицательно сказывается на точности измерений.

Нужно понимать, что в реальном применении RTD с трехпроводной схемой соединений показывающие вольтметры не используются. На практике, при использовании RTD применяются аналоговые или цифровые схемы, которые определяют величины напряжений и выполняют необходимые расчеты, чтобы компенсировать падение напряжения на сопротивлении соединительных проводов. Вольтметры, показанные на схемах трех- и с четырехпроводных схемах, служат только для того, чтобы иллюстрировать фундаментальные понятия, а не демонстрировать практические схемотехнические решения. Практическая электронная схема для трехпроводной схемы подключения RTD показана на следующем рисунке:

 

Необходимо еще раз подчеркнуть фундаментальное ограничение любой трехпроводной цепи: компенсация сопротивления проводов возможна настолько, насколько точно сопротивления соединительных сигнальных проводов равны друг другу. Это накладывает ограничение на применяемый кабель. Обычно для подключения RTD используются инструментальные кабели, специально разработанные для данных целей.

Технологии - ТЭРА Чернигов

При использовании термопреобразователей сопротивления для измерения температуры внести дополнительную погрешность могут провода подключения датчиков, так как провода также имеют свое собственное сопротивление, которое зависит от температуры окружающей среды.
 

Термопреобразователи сопротивления подключаются по двухпроводной и по трехпроводной схеме.
 

Термопреобразователи сопротивления подключаются медными проводами, т.к. медные провода имеют низкое удельное сопротивление.
При двухпроводной схеме подключения сопротивление датчика температуры и сопротивление проводов складываются, что вносит погрешность в результат измерения:

Rизм= Rt+ r1+ r2,

где:
Rизм - измеренное сопротивление;
Rt - сопротивление датчика;
r1, r2 - сопротивления проводов подключения.

Сопротивление проводов подключения датчиков зависит от температуры, окружающей среды, поэтому эта погрешность зависит от температуры. Поэтому двухпроводную схему подключения используют только при небольшой длине проводов, в тех случаях, когда сопротивление проводов намного меньше погрешности измерительного преобразователя.
 

При удалении датчика на большие расстояния следует применять трехпроводную схему подключения. Все три провода должны быть выполнены из одного и того же медного кабеля с одинаковым сечением и длиной. Максимальная длина проводов не должна превышать 150 м.

При трехпроводной схеме подключения измерительный преобразователь по очереди измеряет сопротивление цепи «датчик+ провода подключения» (Rt+r2+r3) и цепи «провода подключения» (r1+r2), вычисляет разность этих значений и получает точное значение сопротивления датчика.
 

Иногда заказчики стараются сэкономить на стоимости проводов подключения и подключают датчики двумя проводами, даже если оборудование поддерживает трехпроводную схему подключения. Рассмотрим на примере, к чему это может привести.

Предположим, датчик температуры расположен в центре помещения, где диапазон изменения температур небольшой. Длина провода подключения составляет 20 м, удельное сопротивление провода 0,1 Ом/м, относительное изменение сопротивления меди равно примерно 0,004/°С. Сопротивление проводов подключения будет равно r1+r2 = 20*0,1+20*0,1 = 4,0 Ом при 20 °С; 3,92 Ом при 15 ° С; 4,08 Ом при 25 ° С. Это приведет к погрешности, вносимой проводами: 10,0 ° С при 20 ° С; 9,8 ° С при 15 ° С; 10,2 ° С  при 25 ° С. Если же провода или часть проводов проходят по помещению, в котором температуры не регулируется, погрешность из-за двухпроводной схемы подключения будет еще выше.
 

Как правило, приборы позволяют ввести коррекцию показаний датчика температуры, в наших приборах это называется «смещение характеристики преобразования». В вышеизложенном случае при использовании двухпроводной схемы подключения следует ввести в прибор коррекцию показаний датчика на 10 °С, но погрешность, вызванная температурными изменениями сопротивления проводов подключения, останется и составит 0,2 °С.
 

Все приборы, изготавливаемые нашим предприятием, позволяют выполнять преобразование сопротивления в температуру с погрешностью не больше 0,1°С. Это позволяет после окончания монтажа системы ввести в прибор поправки, компенсирующие как погрешность датчика, так и погрешность, вносимую проводами подключения. Для этого после окончания прокладки кабелей подключения датчиков следует выполнить сравнение показаний прибора по каждому каналу с показанием образцового термометра (см. “Проверка правильности показаний датчиков температуры” ). Полученные поправки нужно ввести в прибор и убедиться, что отклонение показаний датчиков от показаний образцового термометра не превышает 0,1 °С.

Термодатчики - Микро Лайн Wiki

    Первые образцы изделия работают только с трехпроводным термодатчиком. Серийная версия, допускает работу с двухпроводным датчиком. Считается, что трехпроводная схема обладает большей устойчивостью к помехам.

    Провода к датчику можно удлинять до 100 метров. Требуется разносить провода к датчику и силовые линии. Они могут пересекаться под прямым углом но не идти параллельно в одном кабель канале. 

    В случае сильных силовых помех рекомендуется использовать Ethernet кабель CAT-5 (UTP). В этом случае одну витую пару использовать для цепей "Сигнал" и "Общий". Остальные цепи надо использовать для цепей "Общий" и "Питание 5В".

Таблица соединений для подключения трехпроводного датчика производства Микро Лайн (пока не выпускается):

 Цепь Номер котакта на блоке Цвет провода датчика
 Сигнал 39 - DS1820 ДатчикБелый 
 Питание 5В40 - DS1820 Питание  Красный
 Общий 38 - ОбщийЧерный 

Подключение трехпроводного датчика по двухпроводной схеме:

 Цепь    Подключение к прибору
 Сигнал Вход датчика
 Общий Общий
 Питание Общий
Примечание. Если датчик стороннего производителя, то надо найти точное соответствие цепям "Сигнал", "Общий", "Питание".Таблица соединений для подключения двухпроводного датчика производства Микро Лайн:
 Цепь Номер котакта на блоке Цвет провода датчика
Сигнал  39 - DS1820 Датчик Красный
 Общий 38 - ОбщийЧерный
        

    Можно использовать любые сторонние датчики температуры, основанные на микросхеме DS18B20 или DS18S20. При этом надо правильно подсоединить цепи. Датчик допускает кратковременное неправильное подключение цепей.

    Использование источника питания термодатчика для других целей. Если используются двухпроводные термодатчики, то выход питания термодачиков остается свободным. Его можно использовать для питания слаботочной нагрузки с током потребления до 10 мА и не допускать короткого замыкания.

Подключение датчика температуры ds18b20, dht, lm35, tmp36 к Arduino

В этой статье мы рассмотрим популярные датчики температуры для Arduino ds18b20, dht11, dht22, lm35, tmp36. Как правило, именно эти датчики становятся основой для инженерных проектов начального уровня для Arduino. Мы рассмотрим также основные способы измерения температуры, классификацию датчиков температуры и приведем сравнение различных датчиков в одной таблице.

Описание датчиков температуры

Температурные датчики предназначены для измерения температуры объекта или вещества с помощью свойств и характеристик измеряемой среды. Все датчики работают по-разному. По принципу измерения эти устройства можно разделить на несколько групп:

  • Термопары;
  • Термисторы;
  • Пьезоэлектрические датчики;
  • Полупроводниковые датчики;
  • Цифровые датчики;
  • Аналоговые датчики.

По области применения можно выделить датчики температуры воздуха, жидкости и другие. Они могут быть как наружные, так и внутренние.

Любой температурный датчик можно описать набором характеристик и параметров, которые позволяют сравнивать их между собой и выбирать подходящий под конкретную задачу вариант. Основными характеристиками являются:

  • Функция преобразования, т.е. зависимость выходной величины от измеряемого значения. Для датчиков температуры этот параметр измеряется в Ом/С или мВ/К.
  • Диапазон измеряемых температур.
  • Метрологические параметры – к ним относятся различные виды погрешностей.
  • Срок службы.
  • Время отклика.
  • Надежность – рассматриваются механическая устойчивость и метрологическая стойкость.
  • Эксплуатационные параметры – габариты, масса, потребляемая мощность, стойкость к агрессивному воздействию среды, стойкость к перегрузкам и другие.
  • Линейность выходных значений.

Датчики температуры по типу

  1. Термопары. Принцип действия термопар основывается на термоэлектрическом эффекте. Представляет собой замкнутый контур из двух проводников или полупроводников. В контуре возникает электрический ток, когда на месте спаев появляется разность температур. Чтобы измерить температуру, один конец термопары помещается в среду для измерения, а второй требуется для снятия значений. На спаях возникают термоЭДС E(t2) и E(t1), которые и определяются температурами t2 и t Результирующая термоЭДС в контуре будет равна разности термоЭДС на концах спаев E(t2)- E(t1). Термопары чаще всего выполняются из платины, хромеля, алюмеля и платинородия. Наибольшее распространение в России получили пары металлов ХА(хромель-алюмель), ТКХ(хромель – копель) и ТПП (платинородий-платина). Большим недостатком таких приборов является большая погрешность измерений. Из преимуществ можно выделить возможность измерения высоких температур – до 1300С.
  2. Терморезистивные датчики. Изготавливаются из материалов, обладающих высоким коэффициентом температурного сопротивления (ТКС). Принцип работы заключается в изменении сопротивления проводника в зависимости от его температуры. Такие приборы обладают высокой точностью, чувствительностью и линейностью измеренных значений. Основными характеристиками устройства являются номинальное электрическое сопротивление при температуре 25 С и ТКС. Терморезистивные датчики различаются по температурному коэффициенту сопротивления – бывают термисторы с отрицательным (NTC) и положительным (PTC, позисторы) ТКС. Для первых с ростом температуры уменьшается сопротивление, для позисторов – увеличивается. Терморезистивные датчики чаще всего применяются в электронике и машиностроении.
  3. Пьезоэлектрический датчик. Такое устройство работает на пьезоэффекте. Под воздействием электрического тока происходит изменение линейных размеров -прямой пьезоэффект. Когда подается разнофазный ток с определенной частотой, происходит колебание пьезорезонатора. Частота определяется температурой.  Зная полученную зависимость, можно определить необходимые данные о частоте и температуре. Диапазон измерения температуры широк, устройство обладает высокой точностью. Датчики чаще всего используются в научных опытах, которые требуют высокой надежности результатов.
  4. Полупроводниковый датчик. Измеряют в диапазоне от -55С до 150С. Принцип работы основан на зависимости изменения напряжения на p-n-переходе от температуры. Так как эта зависимость практически линейна, есть возможность создать датчик без сложной схемы. Но для таких приборов схема содержит одиночный p-n-переход, поэтому датчик отличается большим разбросом параметров и невысокой точностью. Исправить эти недостатки получилось в аналоговых полупроводниковых датчиках.
  5. Аналоговый датчик. Приборы стоят дешево и обладают высокой точностью измерения, что позволяет их применять в микроэлектронике. В схеме содержатся 2 чувствительных элемента (транзистора), обладающих различными характеристиками. Выходной сигнал – это разность между падениями напряжений на транзисторах. При помощи калибровки датчика внешними цепями можно увеличить точность измерения, которая находится в диапазоне от +-1С до +-3С. Датчики обладают тремя выходами, один из них используется для калибровки.
  6. Цифровой датчик. В отличие от аналогового датчика цифровой содержит дополнительные элементы – встроенный АЦП и формирователь сигнала. Подключаются по интерфейсам SPI, I2C, 1-Wire, что позволяет подключать сразу несколько датчиков к одной шине. Подобные устройства стоят немного дороже аналоговых, но при этом они значительно упрощают схемотехнику устройства.
  7. Существуют и другие датчики температуры. Например, для автоматических систем могут применяться сигнализаторы, также существуют пирометры, измеряющие энергию тела, которую оно излучает в окружающую среду. В медицине нередко используются акустические датчики – их принцип работы заключается в разности скорости звука при различных температурах. Эти датчики удобно применять в закрытых полостях и в недоступных средах. Похожие датчики – шумовые, они работают на зависимости шумовой разности потенциалов на резисторе от температуры.

Выбор датчика в первую очередь определяется температурным диапазоном измерения. Важно учитывать и точность измерения – для обучения вполне сойдет датчик с малой точностью, а для научных работ и опытов требуется высокая надежность измерения.

Датчики температуры для работы с Ардуино

При работе с микроконтроллером Ардуино наиболее часто используются следующие датчики температуры: DS18B20, DHT11, DHT22, LM35, TMP36.

Датчик температуры DS18B20

DS18B20 – цифровой 12-разрядный температурный датчик. Устройство доступно в 3 вариантах корпусов – 8-Pin SO (150 mils), 8-Pin µSOP, и 3-Pin TO-92, чаще всего используется именно последний. Он же изготавливается во влагозащитном корпусе с тремя выходами. Датчик прост и удобен в использовании, к плате Ардуино можно подключать сразу несколько таких приборов. А так как каждое устройство обладает своим уникальным серийным номером, они не перепутаются в результате измерения. Важной особенностью датчика является возможность сохранять данные при выключении прибора. Также DS18B20 может работать в режиме паразитного питания, то есть без внешнего питания через подтягивающий резистор. Подробная статья о ds18b20.

Датчики температуры DHT

DHT11 и DHT22 – две версии датчика DHT, обладающие одинаковой распиновкой. Разливаются по своим характеристикам. Для DHT11 характерно определение температуры в диапазоне от 0С до 50С, определение влажности в диапазоне 20-80% и частота измерений 1 раз в секунду. Датчик DHT22 обладает лучшими характеристиками, он определяет влажность 0-100%, температурный диапазон увеличен – от -40С до 125С, частота опроса 1 раз за 2 секунды. Соответственно, стоимость второго датчика дороже. Оба устройства состоят из 2 основных частей – это термистор и датчик влажности. Приборы имеют 4 выхода – питание, вывод сигнала, земля и один из каналов не используется. Датчик DHT11 обычно используется в учебных целях, так как он показывает невысокую точность измерений, но при этом он очень прост в использовании. Другие технические характеристики устройства: напряжение питания от 3В до 5В, наибольший ток 2,5мА. Для подключения к ардуино между выводами питания и выводами данных нужно установить резистор. Можно купить готовый модуль DHT11 или 22 с установленными резисторами.

Датчик температуры LM35

LM35 – интегральный температурный датчик. Обладает большим диапазоном температур (от -55С до 150С), высокой точностью (+-0,25С) и калиброванным выходом. Выводов всего 3 – земля, питание и выходной мигнал. Датчик стоит дешево, его удобно подключать к цепи, так как он откалиброван уже на этапе изготовления, обладает низким сопротивлением и линейной зависимостью выходного напряжения. Важным преимуществом датчика является его калибровка по шкале Цельсия. Особенности датчика: низкая стоимость, гарантированная точность 0,5С, широкий диапазон напряжений (от 4 до 30В) ток менее 60мА, малый уровень собственного разогрева (до 0,1С), выходное сопротивление 0,1 Ом при токе 1мА. Из недостатков можно выделить ухудшение параметров при удалении на значительное расстояние. В этом случае источниками помех могут стать радиопередатчики, реле, переключатели и другие устройства. Также существует проблема, когда температура измеряемой поверхности и температура окружающей среды сильно различаются. В этом случае датчик показывает среднее значение между двумя температурами. Чтобы избавиться от этой проблемы, можно покрыть поверхность, к которой подключается термодатчик, компаундом.

Схема подключения к микроконтроллеру Ардуино достаточно проста. Желательно датчик прижимать к контролируемой поверхности, чтобы увеличить точность измерения.

Примеры применения:

  • Использование в схемах с развязкой по емкостной нагрузке.
  • В схемах с RC цепочкой.
  • Использование в качестве удаленного датчика температуры.
  • Термометр со шкалой по Цельсию.
  • Термометр со шкалой по Фаренгейту.
  • Измеритель температуры с преобразованием напряжение-частота.
  • Создание термостата.

TMP36 – аналоговый термодатчик

Датчик температуры Использует технологии твердотельной электроники для определения температуры. Устройства обладают высокой точностью, малым износом, не требуют дополнительной калибровки, просты в использовании и стоят недорого. Измеряет температуру в диапазоне от -40С до 150С. Параметры схожи с датчиком LM35, но TMP36 имеет больший диапазон чувствительности и не выдает отрицательное значение напряжения, если температура ниже нуля. Напряжение питания от 2,7В до 5,5В. Ток – 0.05мА. При использовании нескольких датчиков может возникнуть проблема, при которой полученные данные будут противоречивы. Причиной этого являются помехи от других термодатчиков. Чтобы исправить эту неполадку нужно увеличить задержку между записью измерений. Низкое выходное сопротивление и линейность результатов позволяют подключать датчик напрямую к схеме контроля температуры. TMP36 также, как и LM34 обладает малым нагревом прибора в нормальных условиях.

Сравнение характеристик датчиков температуры Ардуино

Название Температурный диапазон Точность Погрешность Вариант исполнения Библиотека
DS18B20 -55С…125С +-0.0625С +-2% Существует в 3 видах –  8-Pin SO (150 mils), 8-Pin µSOP, и 3-Pin TO-92, последний изготавливается во влагозащитном корпусе. Onewire.h
DHT11 0С…50С +-2С +-2% температура, +-5% влажность Изготавливается в виде готового прямоугольного модуля с 4 ножками, третья не используется. Также встречаются модули с тремя ножками и сразу установленным резистором на 10 кОм. DHT.h
DHT22 -40С…125С +-0,5С +-0,5% температура, от +-2 до +-5% влажность DHT.h
LM35 -55С…150С +-0.5С (при 25С) +-2% Существует несколько видов корпуса: TO-46 (для датчиков LM35H, LM35AH,

LM35CH, LM35CAH,

LM35DH)

TO-92 (для датчиков LM35CZ, LM35CAZ,

LM35DZ)

SO-8 для датчика LM35DM

TO-220 для датчика LM35DT.

TMP36 -40С…150С +-1С +-2% Изготавливается в трехвыводном корпусе TO-92, восьмивыводном SOIC и пятивыводном SOT-23.

 

Особенности подключения теплого пола к терморегулятору и электричеству

Устройство системы теплого пола заключается в монтаже нагревательных элементов под напольным покрытием и дальнейшем подключении их к источнику электроэнергии. Это происходит не напрямую, а через термостат – прибор, служащий для регулировки температурного режима. Подключение теплого пола к терморегулятору (термостату) и электричеству – операция несложная, поэтому выполнить ее можно и без привлечения профессиональных электриков. Тем более, что заботливые производители обычно изображают электрическую схему монтажа на корпусах своих терморегуляторов. Однако, если вы – человек, совершенно не разбирающийся в дебрях электричества, некоторые нюансы могут быть вам непонятны. Мы попытаемся учесть возможные спорные нюансы и описать процесс подключения термостата к системе теплого пола максимально подробно – для «чайников».

Как работает терморегулятор?

Терморегулятор используется для поддержания стабильной температуры в «теплой» системе, а также для включения и выключения нагревательных матов (пленки). Прибор «считывает» показания датчика температуры и автоматически отключает электропитание, как только пол нагреется до необходимого предела. При этом сам остается в рабочем режиме и продолжает контролировать ситуацию. Если датчик известит об отклонениях в температурном режиме, терморегулятор опять запустит электричество в систему и пол начнет нагреваться.

Самые популярные и надежные термостаты – механические и обычные электронные. Более сложные – электронные программируемые. Несмотря на значительную разницу в своей «начинке», принцип подключения терморегуляторов очень похож.

В комплект к терморегулятору входит датчик температуры, монтажная коробка, клеммы, инструкция по монтажу и эксплуатации

Установка и подключение термостата

Термостат обычно монтируется в стену, как обычный выключатель. Для него выбирается место вблизи имеющейся электропроводки, например, возле розетки. Вначале в стене делается углубление, туда устанавливается монтажная коробка термостата, к ней подводятся провода (фаза и ноль) питающей сети и термодатчика. Следующий шаг – подключение термостата.

С боковой стороны терморегулятора располагаются «гнезда». Сюда подводятся провода сети (220В), датчика и нагревательного кабеля.

Общая схема подключения термостата

Полезно знать, что провода, которые подключают при установке термостата, отличаются цветовой маркировкой:

  • белый (черный, коричневый) провод – L фаза;
  • синий провод – N ноль;
  • желто-зеленый провод — земля.

Подключение теплого пола к электричеству выполняют в следующем порядке:

  1. К «гнездам» 1 и 2 подключают сетевые провода с напряжением 220В. Строго соблюдают полярность: к контакту 1 подводится провод L (фаза), к контакту 2 – провод N (ноль).
  2. На контакты 3 и 4 заводится нагревательный кабель теплого пола по принципу: 3 контакт – провод N (ноль), 4 контакт — провод L (фаза).
  3. Провода температурного датчика (обычно, встроенного в пол, то есть определяющего температуру в толще пола) подключаются к «гнездам» 6 и 7. Принципы полярности здесь соблюдать не нужно.
  4. Проверяют исправность термостата. Для этого включают питание -220В, устанавливают на приборе минимальную температуру и включают систему нагревательных элементов (путем поворота ручки или нажатия кнопки). После этого меняют режим обогрева на максимальный, то есть «программируют» термостат на самую высокую температуру, которая для него возможна. Правильная работа прибора доложит о себе щелчком, который укажет на замыкание цепи обогрева.

Схемы подключения могут несколько различаться, в зависимости от видов и моделей термостатов. Поэтому, чтобы пользователь не ошибся, на корпусе прибора, как правило, прописываются все контакты.

Подключая термостат, руководствуйтесь схемой подключения, изображенной на корпусе прибора

Небольшие различия в подключении диктуют и особенности нагревательных кабелей теплого пола. По своему строению и количеству жил, они делятся на одножильные и двужильные. Соответственно, в схемах их подключения есть некоторые нюансы.

Подключение к термостату двужильного кабеля

Двужильный нагревательный кабель имеет под защитной оболочкой два токоведущих проводника. Этот вид кабеля более удобен, чем одножильная конструкция, так как к терморегулятору он подключается только с одного конца. Рассмотрим типичную схему подключения:

Схема подключения двужильного кабеля к термостату

Мы видим, что в одном двужильном кабеле соседствуют 3 провода:  2 из них – токоведущие (коричневый и синий), 1 – заземление (желто-зеленый). На контакт 3 подключается коричневый провод (фаза), на контакт 4 – синий (ноль), на контакт 5 – зеленый (заземление).

В комплект к терморегулятору, схему которой мы только что рассмотрели, не входит клемма заземления. При наличии клеммы заземления монтаж намного упрощается.

Два светло-зеленых провода через клемму РЕ соединяются с контуром заземления

Подключение одножильного кабеля

В одножильном кабеле только один токоведущий проводник, обычно он белого цвета. Второй провод – зеленый – это заземление экрана РЕ. Схема подключения может быть такой:

Схема подключения одножильного кабеля к термостату

На контакты термостата 3 и 4 подводятся белые провода (оба конца одножильного кабеля), на контакт 5 – зеленый провод заземления.

Видео-пример проведения монтажных работ

Как вы успели убедиться, подключение термостата – один из самых легких этапов сооружения теплого пола. Не нужно иметь семь пядей во лбу, чтобы разобраться с простейшей схемой, нарисованной на корпусе прибора, и выполнить все рекомендации производителя. Единственной сложностью может стать обеспечение личной безопасности при работе с электричеством. Соблюдайте инструкцию по монтажу и помните, что работы по подключению термостата должны проводиться при отключенном автомате (автоматическом выключателе).

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Подключение терморегулятора к теплому полу

Соединение теплого пола к терморегулятору происходит при помощи кабеля ПВ-3 сечением 2,5 мм². Один конец кабеля подключается к соответствующему контакту терморегулятора, а второй подсоединяется к медной шине при помощи специальных коннекторов.

В нашем интернет-магазине вы можете приобрести готовый набор для подключения пленочных теплых полов.

Коннектор необходимо вставить между медной шиной и изоляцией пленочного теплого пола так, чтобы одна пластина соприкасалась с медной шиной. Далее обе пластины коннектора плотно прижимаются друг к другу, а в ответную часть вставляется электрический провод.

Для обжатия рекомендуется использовать специальный инструмент или пассатижи.

Все места подключений или пайки и открытые участки медной шины изолируются бутилкаучуковой лентой. Места среза сплошного пленочного пола изолируются полимерной лентой.

При одновременном подключении нескольких греющих элементов к одному терморегулятору применяется параллельное соединение. Для удобства рекомендуется использовать распаечную коробку. Приходящие от теплого пола провода с помощью распределительной колодки, методом скрутки или пайки, соединяются параллельно, т.е. фазы с фазами, ноли с нолями. Из распаечной коробки выходит всего два провода к соответствующим контактам термостата (ноль и фаза). Данный способ позволяет аккуратно подвести провода к терморегулятору и, в случае необходимости, легко обнаружить неисправность нагревательных элементов.

В случае если суммарная мощность теплого пола превышает максимальную мощность нагрузки терморегулятора, необходимо распределить нагревательные элементы между несколькими термостатами. Например, если максимальная мощность нагрузки терморегулятора составляет 3520 Вт, и Вы подключаете 2 пленки метровой ширины длиной в 10 метров и мощностью в 220 Вт/м², то суммарная мощность такого пола будет составлять 4400 Вт, что превышает максимальную мощность терморегулятора и недопустимо. В данной ситуации необходимо использование двух терморегуляторов.

Электрические схемы датчика температуры

Термостат для обогревателя помещения мощностью 1 кВт (управление SCR)
27 декабря 2010 г.

Нагревательный элемент (не показан) последовательно подключен к двум тиристорам на 16 А (не показаны), которые управляются с помощью небольшого импульсного трансформатора. Импульсный трансформатор имеет 3 одинаковых обмотки, две ... [подробнее]

Контроль температуры включения-выключения
9 декабря 2010 г.

Эта схема управляет нагрузкой (в данном случае бесщеточным вентилятором постоянного тока) на основе температуры по сравнению с уставкой.Преобразованный диод в режиме прямой поляризации. Фактически, при смещении вперед, ... [подробнее]

Вентилятор с регулируемой температурой
25 октября 2010 г.

Эта схема использует довольно старую конструкторскую технику, поскольку ее цель состоит в том, чтобы изменять скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры с минимальным подсчетом деталей и избегать использования специализированных ИС, часто . .. [подробнее]

Сигнализация замерзания
23 октября 2010 г.

Используемый термистор имеет сопротивление 15 кОм при 25 градусах и 45 кОм при 0 градусах Цельсия. [подробнее]

Сигнализация двери холодильника
23 октября 2010 г.

Эта схема, заключенная в небольшую коробку, помещается в холодильник рядом с лампой (если есть) или отверстием. [подробнее]

Термостат системы отопления
23 октября 2010 г.

Этот контур предназначен для управления системой отопления или планом центрального отопления, поддерживая постоянную температуру в помещении, несмотря на широкий диапазон изменений температуры наружного воздуха. [подробнее]

Монитор температуры
12 октября 2010 г.

Использование термистора в показанном положении приводит к срабатыванию теплового датчика. Изменение температуры изменит выход операционного усилителя, включит реле и загорится светодиод. Меняем местами ... [подробнее]

Электронный термостат и цепь реле
4 октября 2010 г.

Вот простая схема термостата, которую можно использовать для управления реле и подачи питания на небольшой обогреватель через контакты реле.Контакты реле должны быть рассчитаны на превышение тока ... [подробнее]

DS18B20 Распиновка датчика температуры, спецификации, эквиваленты и лист данных

DS18B20 Датчик температуры

Датчик температуры DS18B20

Датчик температуры DS18B20

Распиновка датчика температуры DS18B20

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Конфигурация контактов

Номер:

Имя контакта

Описание

1

Земля

Подключить к земле цепи

2

Vcc

Запитывает датчик, может быть 3. 3В или 5В

3

Данные

Этот вывод выдает на выходе значение температуры, которое может быть считано с использованием однопроводного метода.

Характеристики датчика DS18B20
  • Программируемый цифровой датчик температуры
  • Обменивается данными с использованием метода 1-Wire
  • Рабочее напряжение: от 3 В до 5 В
  • Диапазон температур: от -55 ° C до + 125 ° C
  • Точность: ± 0.5 ° С
  • Выходное разрешение: от 9 до 12 бит (программируемое)
  • Уникальный 64-битный адрес позволяет мультиплексировать
  • Время преобразования: 750 мс при 12 бит
  • Программируемые опции сигнализации
  • Доступен как To-92, SOP и даже как водонепроницаемый датчик

Примечание. Прочтите далее, чтобы узнать, почему эти параметры важны. Также техническое описание DS18B20 можно найти внизу страницы

Альтернативные датчики температуры

Термопара, TMP100, LM75, DHT11, SHT15, LM35DZ, TPA81, D6T

Эквивалентные датчики

DS18B20

DS18S20

Где использовать датчик DS18B20

DS18B20 - это программируемый 1-проводной датчик температуры от компании maxim Integrated. Он широко используется для измерения температуры в жестких условиях окружающей среды, таких как химические растворы, шахты, почва и т. Д. Датчик имеет прочное сужение, а также его можно приобрести с водонепроницаемой опцией, что упрощает процесс монтажа. Он может измерять температуру в широком диапазоне от -55 ° C до + 125 ° с приличной точностью ± 5 ° C . Каждый датчик имеет уникальный адрес и требует только одного вывода MCU для передачи данных, поэтому это очень хороший выбор для измерения температуры в нескольких точках без ущерба для большей части ваших цифровых выводов на микроконтроллере.

Как использовать датчик DS18B20

Датчик работает по методу связи 1-Wire. Для этого требуется только вывод данных, подключенный к микроконтроллеру с подтягивающим резистором, а два других вывода используются для питания, как показано ниже.

Подтягивающий резистор используется для поддержания высокого уровня линии, когда шина не используется. Значение температуры, измеренное датчиком, сохраняется в 2-байтовом регистре внутри датчика.Эти данные могут быть прочитаны с использованием метода 1-Wire, отправив последовательность данных. Есть два типа команд, которые должны быть отправлены для чтения значений: одна - это команда ПЗУ, а другая - команда функции. Значение адреса каждой памяти ПЗУ вместе с последовательностью указано в таблице данных ниже. Вы должны прочитать его, чтобы понять, как общаться с датчиком.

Если вы планируете связать с Arduino , то вам не нужно беспокоиться обо всем этом.Вы можете разработать легкодоступную библиотеку и использовать встроенные функции для доступа к данным.

Приложения
  • Измерение температуры в тяжелых условиях
  • Измерение температуры жидкости
  • Приложения, в которых необходимо измерять температуру в нескольких точках

2D-модель

Подключение датчиков температуры PT100 - Duet3D

Для подключения датчика PT100 к Duet вам потребуется интерфейсная плата RTD на базе микросхемы MAX31865. Необходимая вам интерфейсная плата зависит от того, какой у вас Duet.

Эти дуэты поддерживают до двух дочерних плат на базе MAX31865. Каждая дочерняя плата поддерживает два датчика температуры PT100:

На верхнем изображении показана более старая расширенная версия (до версии 1.1) с припаянными перемычками для выбора между 2- и 4-проводными датчиками PT100. На нижнем изображении показана версия 1.1 с обычными перемычками.

Мы поставляем пластиковую стойку с каждой дочерней платой, чтобы прикрепить дочернюю плату к Duet или к дочерней плате под ней.Если выступы стойки не входят легко в отверстие на печатной плате, сначала осторожно сожмите выступы плоскогубцами.

На нижней плате клеммные колодки, обозначенные RTD1 и RTD2, будут каналами измерения температуры 200 и 201 соответственно. Если вы складываете две дочерние платы PT100, клеммные колодки на верхней плате будут каналами 202 и 203. У Duex 5 и Duex 2 есть дополнительные 4 канала, что позволяет складывать еще две платы для каналов 204-207.

На этом изображении показана дочерняя плата термопары, установленная наверху платы PT100. К правому разъему платы PT100 подключен 2-проводный датчик PT100. К левому разъему подключен тестовый резистор (см. Ниже).

Каждый канал дочерней платы PT100 имеет 4-контактную клеммную колодку. Пронумеруем клеммы 1, 2, 3 и 4 по порядку (не имеет значения, с какого конца вы начинаете, потому что датчики PT100 не заботятся о полярности). Клеммы 1 и 4 подают ток на датчик, а напряжение, возникающее на датчике, измеряется между клеммами 2 и 3.

  • Подключите провода PT100 к клеммам 2 и 3
  • Настройте канал для 2-проводной работы:
    • Дочерние платы PT100 последнего производства (версия 1.1 или более поздняя, ​​см. Изображение выше) имеют 2 набора по 2 перемычки на канал. Установите перемычки на эти контакты, то есть между контактами 1 и 2 и между контактами 3 и 4.
    • На дочерней плате PT100 более старого производства, либо соедините каждую пару контактных площадок рядом с клеммной колодкой, либо добавьте провод между клеммами 1 и 2 и еще один между клеммами 3 и 4.
    • На предсерийной плате PT100 уже есть дорожка, соединяющая каждую пару контактных площадок.
  • Подключите два провода, идущие к одному концу резистивного элемента PT100, к клеммам 1 и 2 (обычно не имеет значения, какой провод в каждой паре идет к какой клемме)
  • Подключите два провода, которые идут к другому концу резистивного элемента PT100 к клеммам 3 и 4
  • Настройте канал для 4-проводной работы:
    • Последние производимые дочерние платы PT100 имеют 2 набора по 2 перемычки на канал.Снимите перемычки с этих контактов.
    • На дочерней плате PT100 более старого производства убедитесь, что 2 пары паяных площадок рядом с каждой клеммной колодкой не замкнуты.
    • На опытной дочерней плате обрежьте тонкие дорожки, которые соединяют каждую пару контактных площадок рядом с клеммной колодкой.

См. Https: //miscsolutions.wordpress.com/2016 ... для получения дополнительной информации об использовании 4-проводного соединения PT100.

  • Подключите тестовый резистор 100 Ом (поставляется с дочерней платой) к клеммам 2 и 3
  • Установите 2 перемычки, как для 2-проводного датчика PT100.
  • RepRapFirmware должно сообщать о температуре, очень близкой к 0 ° C для этого канала.

Приобретите стороннюю интерфейсную плату PT100 на базе MAX31865. Duet использует сигнализацию 3,3 В, поэтому приобретите плату без переключателей уровня на 5 В. Контрольный резистор на плате должен быть 400 Ом. RepRapFirmware версии 1.20 и более поздних также позволяет использовать другие значения эталонного резистора, например 430 Ом.

Эти платы легко доступны на eBay. Вам понадобится один MAX31865 для каждого датчика RTD, который вы хотите подключить. Также можно купить платы с двумя микросхемами MAX31865, обеспечивающими два канала на одной плате.

Эти платы обычно работают как с 2-, так и с 4-проводными RTD, поэтому они имеют 4-контактную клеммную колодку. При использовании 2-проводного RTD подключите его к клеммам RTD + и RTD-, а также добавьте проводную перемычку между клеммой Force + и клеммой RTD +, а еще одну - между клеммой Force- и клеммой RTD-.

Платы MAX31865 подключаются к Duet 0.6 или 0.8.5 следующим образом. Если 50-контактный разъем расширения на Duet уже занят ленточным кабелем для подключения платы расширения DueX4, вы можете вместо этого подключить плату MAX31865 к 26-контактному разъему расширения на DueX4.

MAX31865 имя сигнала Duet имя сигнала Duet 50-контактный штырь расширительного разъема DueX4 26-контактный штырьковый расширительный разъем
Vcc + 3.3V 3 25
Gnd GND 2 21
SDO MISO0 30 26
CS (см. Ниже) NPCS0, NPCS1, TXD1, RXD1 27,26,11,12 20,11,6,7
SCK SPCK0 28 24
SDI MOSI0 29 23

Подключите контакт CS к одному из контакты, перечисленные выше, разные для каждой платы MAX31865.Перечисленные контакты предназначены для каналов 200, 201, 202 и 203 датчика температуры соответственно. Если в прошивке включена поддержка станка Roland, доступны только два канала (200 и 201), поскольку станок использует два других контакта.

Вы можете подключить к шине SPI одновременно платы термопар и RTD, но каждое устройство должно иметь свой собственный вывод CS. Например, у вас может быть плата термопары на канале 100 и плата RTD на канале 201.

Ваша интерфейсная плата RTD может также иметь вывод DR (Data Ready).Оставьте его неподключенным.

Для связи между Duet и интерфейсной платой RTD используется сигнализация SPI 4 МГц, поэтому провода должны быть короткими.

В RepRapFirmware 3 вы сначала создаете датчик с помощью M308, а затем назначаете его нагревателю с помощью M950

Например:

; Дуэт 2
M308 S1 P "spi.cs1" Y "rtd-max31865"; создайте датчик номер 1 как датчик PT100 в первой позиции на разъеме дочерней платы Duet 2

; Дуэт 3
M308 S3 P "3.spi.cs1" Y "rtd-max31865"; Определите датчик температуры номер 3 как PT100 на первом порту дочерней платы температуры, подключенной к плате расширения с адресом шины CAN 3.

Для получения дополнительной информации см. Обзор RepRapFirmware 3, M308 (Создание или изменение датчика или отчет о параметрах датчика)

Чтобы прошивка использовала канал RTD для одного из нагревателей, используйте параметр X в команде M305 для этого нагревателя, чтобы указать требуемый канал (от 200 до 203 на Duet 2, 204-207 на Duex 5 или Duex 2).

Например:

 M305 P1 X200 

Это говорит прошивке, что для нагревателя 1 (который обычно является первым нагревателем горячего конца) он должен определять температуру с помощью платы PT100, вывод CS которой подключен к NPCS0.Параметры S, T, B, H и L команды M305 не используются. В прошивке 1.20 и новее вы можете дополнительно использовать параметр R, чтобы указать значение эталонного резистора, если оно не равно 400 Ом.

Дочерняя плата поставляется с резистором 100 Ом, который можно подключить вместо двухпроводного датчика, чтобы проверить правильность работы платы. При установленном резисторе показание должно быть 0 ° C.

Если показание при комнатной температуре выше, чем должно быть, возможно, у вас плохое соединение между платой интерфейса RTD и датчиком, или провода к датчику слишком длинные или слишком тонкие.Каждое дополнительное сопротивление проводки увеличивает показание температуры на 2,5 ° C. Использование 4-проводного датчика PT100 улучшит это. Если у вас только двухпроводной датчик P100, вы все равно можете повысить точность, используя 4 провода на большей части расстояния, как https: //miscsolutions.wordpress.com/2016 ...

Схема цепи теплового датчика

Тепловой датчик ощущает тепло вокруг датчика. Когда температура поднимется выше установленного значения, это будет сигнализировать о наличии с помощью горящего светодиода.Эту схему можно использовать на кухне или внутри вашего ПК. Если ваша кухонная техника или компьютер перегреются, возможно, это повредит имеющиеся в нем дорогостоящие компоненты. Поэтому, чтобы защитить их от повреждений, мы описали простую схему, которая будет показывать, когда температура вокруг датчика превышает установленный вами уровень.

Эта схема очень мала, и ее легко установить. Короче говоря, этот простой проект с простой в сборке электронной схемой очень полезен для борьбы с такими проблемами, как перегрев.Схема основана на двух микросхемах и еще нескольких дискретных компонентах. LM35 - это прецизионная интегральная схема, а ее выходное напряжение линейно пропорционально температуре по Цельсию. IC CA3130 - операционный усилитель, сочетающий в себе преимущества КМОП и биполярного транзистора на одном кристалле. .


Тепловой датчик определяет наличие тепла вокруг датчика. Когда температура поднимется выше установленного значения, это будет сигнализировать о наличии с помощью горящего светодиода.Эту схему теплового датчика можно использовать на кухне или внутри вашего ПК. Если ваша кухонная техника или компьютер перегреются, возможно, это повредит имеющиеся в нем дорогостоящие компоненты. Поэтому, чтобы защитить их от повреждений, мы описали простую схему, которая будет показывать, когда температура вокруг датчика превышает установленный вами уровень. Эта схема очень мала, и ее легко установить. Короче говоря, этот простой проект с простой в сборке электронной схемой очень полезен для борьбы с такими проблемами, как перегрев.

Схема основана на двух микросхемах и еще нескольких дискретных компонентах, а именно -

1. LM35 - LM35 - это прецизионная интегральная схема, выходное напряжение которой линейно пропорционально температуре по шкале Цельсия. LM35 определяет температуру окружающей среды и в соответствии с заданным значением устанавливает ее, которая выдаст вам выходной сигнал. Когда выходное напряжение умножается на 100, вы получаете измеренную температуру в градусах. Таким образом, вы можете легко установить опорное напряжение.Конфигурация выводов микросхемы LM35 показана ниже.

Рис.1: Конфигурация контактов LM35 IC

Особенность LM35 IC

• Он напрямую указывает выходную температуру в градусах Цельсия, поэтому нет необходимости в преобразовании температуры.

• Диапазон рабочих температур от -55 до +150 градусов.

• LM35 также подходит для удаленного применения.

• Диапазон рабочего напряжения от 4 до 30 вольт.

• Потребляет только 60 мкА от источника питания; поэтому он имеет очень низкий уровень самонагрева.

• Поставляется в герметичной упаковке (пластиковое покрытие), поэтому проблемы окисления ИС не возникает.

2 . CA3130 - IC CA3130 - операционный усилитель, сочетающий в себе преимущества КМОП и биполярного транзистора на одном кристалле. Диапазон рабочего напряжения от 5 до 16 В. CA3130 имеет то преимущество, что они могут быть скомпенсированы по фазе с помощью одного внешнего конденсатора и имеют клеммы для регулировки напряжения смещения. При этом вы можете настроить опорное напряжение на инвертирующем и неинвертирующем выводах, чтобы при напряжении на инвертирующем выводе было больше, чем на неинвертирующем выводе.Выходной штифт будет высоким, и наоборот. Конфигурация контактов микросхемы CA3130 показана ниже.

Рис.2: Конфигурация контактов микросхемы CA3130

3. LED - LED означает светодиод. Он состоит из полупроводникового устройства, которое на выходе излучает другой источник света. LED - полупроводниковый диод, который излучает свет узкого спектра при электрическом смещении в прямом направлении p-n-переходов; Когда светодиод включен, электроника соединяется с отверстием, и устройство выделяет энергию в виде света.Доступны светодиоды красного, оранжевого, желтого, желтого, зеленого, синего и белого цветов. Теперь дневные светодиоды доступны в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах волн и обладают высокой яркостью.

4. Резистор - Резистор представляет собой пассивный компонент с двумя выводами, используемый для управления прохождением тока в цепи. Ток через резистор прямо пропорционален напряжению, приложенному к выводу резистора.

Резистор

бывает двух разновидностей -

.

1. Фиксированный резистор означает, что они имеют фиксированное значение сопротивления.

2. Переменные резисторы означают, что их значение может быть изменено, например, если у вас есть переменный резистор 5 кОм, вы можете изменять сопротивление от 0 до 5 кОм.

Мы можем рассчитать номинал резистора с помощью мультиметра или с помощью цветового кода резистора.

5. Конденсатор - Конденсатор представляет собой пассивный компонент с двумя выводами, который накапливает электрический заряд. Конденсатор состоит из двух проводников, разделенных диэлектрической средой.Он работает, когда разность потенциалов, приложенная к проводникам, поляризует дипольные ионы для сохранения заряда в диэлектрической среде.

Конденсатор бывает двух разновидностей -

1. Поляризованный конденсатор - они имеют полярность, обозначающую знак «+» и «-». Они в основном используются для хранения заряда. Поскольку они накапливают заряд, их следует осторожно разрядить, прежде чем устранять неисправности в цепи.

2. Неполяризованный конденсатор - они не имеют полярности и могут быть установлены любым способом. Они в основном используются для устранения колебаний, присутствующих при преобразовании переменного тока в постоянный.

Работа контура

Работа цепи теплового датчика

В этой схеме мы установили фиксированное напряжение на инвертирующем выводе, который находится на выводе 2 IC2, а неинвертирующий вывод 3 IC2 соединен с выходным выводом 2 IC1 через резистор. Первоначально мы должны сделать несколько пробных работ, чтобы установить температуру с помощью переменного резистора VR1. VR1 обеспечивает опорное напряжение, которое можно установить в диапазоне от 0 В до прибл. 1В. В нашей схеме мы установили 0.71 В примерно на контакте 2, что означает, что когда температура достигает 71 градуса Цельсия, он будет давать вам индикатор с помощью светодиода. Теперь, когда температура на IC1 увеличивается из-за тепла от кухонных приборов или напряжения ПК на контакте 2, IC1 также увеличивается, что увеличивает напряжение на контакте 3 IC2, и когда напряжение становится более 0,71 В, на выходном контакте 6 появляется высокий уровень и светодиод подключен. ему начинают мигать. Когда температура опустится ниже установленного значения, светодиод перестанет мигать, указывая на то, что ваше устройство безопасно.

Рис. 3: Прототип схемы теплового датчика на макетной плате

Принципиальные схемы



Из категории: Electronic Projects
С тегами: тепловой датчик

Как использовать датчик температуры в Arduino


В текущем документе содержится некоторая полезная информация о датчиках температуры. С датчиком температуры Arduino вы можете измерять температуру окружающей среды. с достаточно высокой точностью.Документ содержит основы того, как температура датчик работает, тогда вы сможете узнать, как можно использовать датчик температуры с вашим Arduino и управляйте им с вашего компьютера с помощью Ozeki 10.

Что такое датчик температуры?

Датчики температуры (термисторы) - это переменные резисторы, которые меняют свое сопротивление с температурой. Они классифицируются по тому, как их сопротивление реагирует на изменения температуры.

Как работает датчик температуры?

В термисторах с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) сопротивление уменьшается с увеличением повышение температуры.В термисторах с положительным температурным коэффициентом (PTC), сопротивление возрастает с повышением температуры. Термисторы NTC являются наиболее распространенными, и именно этот тип мы будем использовать в этом руководстве. Термисторы NTC изготавливаются из полупроводниковый материал (например, оксид металла или керамика), который нагревается и спрессован с образованием термочувствительного проводящего материала.

Проводящий материал содержит носители заряда, которые позволяют току проходить через него.Высокие температуры заставляют полупроводниковый материал выделять больше носителей заряда. В термисторах NTC, изготовленных из оксида железа, электроны являются носителями заряда. В термисторах NTC из оксида никеля носителями заряда являются электронные дырки.

Схема подключения датчика температуры

Arduino

Рисунок 1 - Схема подключения датчика температуры Arduino

Как использовать датчик температуры Arduino в Ozeki

Измеряет или устанавливает температуру.Данные могут передаваться между терморегулятором. и любое выбранное соединение Ozeki. Эти данные могут быть командой к контроллеру температуры или событием от него. Например, вы можете установить желаемую температуру с помощью команды и после этого ваш Ozeki 10 может получать события о текущей температуре и состоянии нагревателя. Чтобы использовать датчик температуры в Ozeki, вам сначала необходимо загрузить Ozeki Robot Developer. Озэки Robot Developer установит библиотеки Arduino, необходимые для эффективного использования этого датчика.

После того, как разработчик Ozeki Robot будет установлен, вам необходимо загрузить код управления датчиком температуры к вашему Arduino. Вы можете найти код и инструкции по загрузке на следующих страницах. Процесс загрузки состоит из двух шагов: сначала вам нужно отформатировать EEPROM Arduino, тогда вам нужно загрузить контрольный код. Процедура очень проста, требуется всего лишь несколько секунд.

Загрузите код датчика температуры в Arduino Uno
Загрузите код датчика температуры в Arduino Mega 2560
Загрузите код датчика температуры в Arduino Nano

Датчики Arduino и Ozeki будут обмениваться данными через USB-порт, используя протокол датчика температуры Ozeki.Этот Протокол позволяет вам использовать датчик прямо на вашем ПК. Вы сможете управлять этим датчиком через Интернет. пользовательский интерфейс или вы сможете общаться с ним с помощью Ozeki Chat. Вы можете узнать больше об управлении чатом на следующей странице.

Как общаться с датчиком температуры в чате

Важно понимать управление чатом, потому что когда вы создаете робота, вы хотите управлять этим датчиком, отправляя и получая сообщения.если ты откройте приложение Ozeki Robot Developer, вы увидите, кому вы можете написать C # .Net программа для работы с этим датчиком.

Шаги подключения

  1. Подключите датчик температуры к Arduino, следуя схеме подключения
  2. Подключите плату Arduino к компьютеру
  3. Проверить COM-порт в списке устройств Windows
  4. Откройте приложение Arduino на своем компьютере
  5. Загрузить пример кода в Arduino
  6. Откройте https: // localhost: 9515 в своем браузере
  7. Выберите подключение датчика температуры
  8. Проверить датчик путем измерения температуры объекта

Обзор системы

Предлагаемая нами система состоит из датчика температуры, подключенного к аналоговому порту. вашего Arduino.Arduino будет отвечать за чтение данных с этого устройства. в настоящее время. Мозг системы будет работать на ПК (рисунок 2). На ПК Озэки 10 смогут управлять общением. Вы можете легко запустить Ozeki 10 с помощью веб-браузера.

Рисунок 2 - Системная конфигурация датчика температуры, подключенного к ПК с помощью Arduino

Предварительные требования

  • Термистор NTC
  • Конденсатор 10 мкФ и резистор 4,7 кОм
  • Ozeki 10 установлен на вашем компьютере
  • Программируемая плата (Arduino Mega / Nano / Uno)
  • Кабель USB между платой и компьютером

Шаг 1. Подключите датчик температуры к Arduino

Вы можете увидеть, как подключить термистор NTC на любую из следующих досок:

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

После подключения подключите плату к компьютеру!

Шаг 2 - Загрузите код в микроконтроллер

(Вот код для загрузки)

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Шаг 3 - Запустите Ozeki 10, чтобы попробовать датчик температуры

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Шаг 4 - Настройте датчик температуры в Ozeki 10

Чтобы иметь возможность настроить датчик температуры (подключенный к Arduino) в Ozeki 10, который установлен на вашем компьютере, вам необходимо открыть графический интерфейс пользователя (GUI) Ozeki 10.Вы можете открыть графический интерфейс, введя URL-адрес компьютера в свой веб-браузер. Например, если у нашего ПК IP-адрес 192.168.1.5, мы бы введите http://192.168.1.5:9513 в наш веб-браузер.

Шаг 5. Изучите протокол датчика температуры

Контроллер температуры может связываться с Ozeki через следующий протокол.

Ссылки:
https://www.create.arduino.cc
https: //www.circuitbasics.ком

Дополнительная информация


% PDF-1.4 % 3312 0 объект > эндобдж xref 3312 196 0000000016 00000 н. 0000007283 00000 н. 0000007437 00000 н. 0000009613 00000 н. 0000009883 00000 п. 0000010416 00000 п. 0000010884 00000 п. 0000011396 00000 п. 0000011509 00000 п. 0000011624 00000 п. 0000011886 00000 п. 0000012416 00000 п. 0000012775 00000 п. 0000013237 00000 п. 0000038794 00000 п. 0000056522 00000 п. 0000069369 00000 п. 0000082549 00000 п. 0000095785 00000 п. 0000108129 00000 н. 0000108265 00000 н. 0000108401 00000 п. 0000108537 00000 н. 0000108673 00000 н. 0000108825 00000 н. 0000109101 00000 п. 0000109333 00000 п. 0000109609 00000 н. 0000111959 00000 н. 0000112333 00000 н. 0000114984 00000 н. 0000115337 00000 н. 0000129754 00000 н. 0000153481 00000 н. 0000165503 00000 н. 0000168783 00000 н. 0000168819 00000 н. 0000168898 00000 н. 0000204905 00000 н. 0000205240 00000 н. 0000205309 00000 н. 0000205427 00000 н. 0000205498 00000 н. 0000205580 00000 н. 0000208255 00000 н. 0000208512 00000 н. 0000208806 00000 н. 0000208835 00000 н. 0000209254 00000 н. 0000209325 00000 н. 0000209407 00000 н. 0000212449 00000 н. 0000212703 00000 н. 0000213023 00000 н. 0000213052 00000 н. 0000213492 00000 н. 0000213521 00000 н. 0000213940 00000 н. 0000213969 00000 н. 0000214409 00000 н. 0000215694 00000 п. 0000216008 00000 н. 0000216359 00000 н. 0000216447 00000 н. 0000216617 00000 н. 0000216773 00000 н. 0000216941 00000 н. 0000221888 00000 н. 0000222152 00000 п. 0000222558 00000 н. 0000238685 00000 н. 0000239927 00000 н. 0000241169 00000 н. 0000241199 00000 н. 0000241333 00000 н. 0000241450 00000 н. 0000241560 00000 н. 0000241670 00000 н. 0000241770 00000 н. 0000241972 00000 н. 0000242121 00000 н. 0000242370 00000 н. 0000242686 00000 н. 0000243048 00000 н. 0000243409 00000 н. 0000243657 00000 н. 0000243858 00000 н. 0000244007 00000 н. 0000244086 00000 н. 0000244202 00000 н. 0000244469 00000 н. 0000245141 00000 н. 0000246345 00000 н. 0000249444 00000 н. 0000249801 00000 н. 0000251418 00000 н. 0000252599 00000 н. 0000254361 00000 п. 0000256021 00000 н. 0000257744 00000 н. 0000258706 00000 н. 0000260776 00000 н. 0000262063 00000 н. 0000263752 00000 н. 0000265467 00000 н. 0000267200 00000 н. 0000267615 00000 н. 0000269452 00000 н. 0000270869 00000 н. 0000271933 00000 н. 0000273970 00000 н. 0000275756 00000 н. 0000276177 00000 н. 0000278005 00000 н. 0000279452 00000 н. 0000280671 00000 н. 0000281967 00000 н. 0000282612 00000 н. 0000283867 00000 н. 0000285001 00000 н. 0000286577 00000 н. 0000288348 00000 н. 0000289862 00000 н. 0000291520 00000 н. 0000292801 00000 п. 0000293755 00000 н. 0000294501 00000 н. 0000296150 00000 н. 0000298528 00000 н. 0000300181 00000 п. 0000301634 00000 н. 0000302022 00000 н. 0000305242 00000 н. 0000306095 00000 н. 0000307152 00000 н. 0000307655 00000 н. 0000308543 00000 н. 0000308895 00000 н. 0000309896 00000 н. 0000312130 00000 н. 0000312992 00000 н. 0000313906 00000 н. 0000314222 00000 н. 0000314735 00000 н. 0000316018 00000 н. 0000318149 00000 н. 0000319552 00000 н. 0000323190 00000 н. 0000323526 00000 н. 0000325046 00000 н. 0000328018 00000 н. 0000328512 00000 н. 0000329966 00000 н. 0000330610 00000 н. 0000332943 00000 н. 0000334690 00000 н. 0000336693 00000 н. 0000339482 00000 н. 0000341358 00000 н. 0000343922 00000 н. 0000346900 00000 н. 0000348085 00000 н. 0000349993 00000 н. 0000351639 00000 н. 0000352693 00000 н. 0000355716 00000 н. 0000356952 00000 н. 0000359960 00000 н. 0000360421 00000 н. 0000362707 00000 н. 0000363167 00000 н. 0000364866 00000 н. 0000366229 00000 н. 0000367808 00000 н. 0000369609 00000 н. 0000371029 00000 н. 0000371444 00000 н. 0000371821 00000 н. 0000372111 00000 п. 0000373575 00000 н. 0000375030 00000 н. 0000375370 00000 н. 0000376588 00000 н. 0000379330 00000 н. 0000379805 00000 н. 0000380140 00000 н. 0000380777 00000 н. 0000384382 00000 п. 0000385260 00000 п. 0000385640 00000 н. 0000387335 00000 п. 0000387673 00000 н. 0000389171 00000 п. 0000390700 00000 н. 0000007088 00000 н. 0000004307 00000 н. трейлер ] / Назад 1712974 / XRefStm 7088 >> startxref 0 %% EOF 3507 0 объект > поток hXwT73e1CAW $ E`! Z: 5 " E6Ajp

PT100 Подключение промышленных датчиков температуры

ПВХ

- это изоляция, которую выбирают практически для любого кабеля, который мы видим вокруг нас в повседневной жизни.Все, от сетевого кабеля до проводов наушников и мобильных телефонов, неизменно выполнено из ПВХ. В общем, ПВХ - не очень часто используемый кабель для многих температурных приложений из-за его ограниченного рабочего диапазона. Стандартный ПВХ пригоден только для использования в диапазоне от -10 до + 70 ° C. В высокотемпературной версии, более часто используемой в этой отрасли, верхний предел расширяется до 105 ° C. Есть еще множество приложений, которые попадают в этот диапазон, и если приложение позволяет использовать ПВХ, то это вариант с наименьшими затратами.

Если требуется гибкость, лучший выбор - силикон. Любой кабель, в котором используется силиконовый каучук, более гибкий, чем любой другой, к тому же он имеет очень полезную рабочую температуру от -60 до + 180 ° C. Специальные версии могут работать до 240 ° C, что делает их жизнеспособной альтернативой более дорогим продуктам на основе тефлона.

Силиконовый каучук - отличный материал для приклеивания, и его выбирают для датчиков, которые должны быть влагонепроницаемыми.

Вероятно, самый универсальный кабель, используемый при производстве датчиков температуры. ПТФЭ и, чаще, ПФА используются для решения широкого диапазона требований. ПТФЭ представляет собой ленточную изоляцию, которая наматывается на кабель и спекается, в то время как ПФА представляет собой прессованную форму. Эти материалы составляют часть группы материалов, называемых фторполимерами, что означает использование фтора в составе материала. Другие включают FEP, ETFE (Tefzel) и FPM / FKM (Viton).

Рабочий диапазон для этих материалов составляет от -268 ° C (5K, -450 ° F) до + 250 ° C.Примечательно, что материал сохраняет хорошую гибкость до -75 ° C, но ниже этого мы рекомендуем использовать кабель статически.

Помимо широкого температурного диапазона, материалы известны своей практически химической инертностью, и их можно уверенно использовать в присутствии практически любого вещества без риска разложения.

Материал имеет чрезвычайно низкий коэффициент трения (третий по величине среди всех известных материалов), а также чрезвычайно гидрофобен. Это означает, что он отталкивает воду и другие вещества, которые чрезвычайно затрудняют сцепление.Несмотря на то, что у нас есть возможность химического травления фторполимерных материалов перед заливкой, мы рекомендуем по возможности выбирать другие материалы для влагонепроницаемых сборок.

Броня из нержавеющей стали / кабелепровод

В некоторых приложениях необходимо обеспечить дополнительную механическую защиту кабеля. Лучший способ добиться этого - использовать гибкую броню или кабелепровод из нержавеющей стали. Он доступен в различных сортах нержавеющей стали для удовлетворения требований к стоимости и долговечности.Хотя броня обеспечивает механическую защиту, она не обеспечивает дополнительной гидроизоляции.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *