K형 열전대의 고온 컨트롤러. PIC16F676 - 온도계 - 가정과 정원용 디자인. 열전대와 AVR 마이크로컨트롤러를 이용한 온도 측정 중국 열전대용 온도계 다이어그램

나는 라미네이터에 온도계, 즉 K형 열전대의 온도계를 삽입하기로 결정했습니다. 더 많은 정보를 제공하기 위해 취미 라디오 아마추어는 그러한 장치에 "POWER"와 "READY" LED 두 개만 켜져 있으면 만족할 수 없다고 생각합니다. 나는 세부 사항을 위해 스카프를 사육합니다. 혹시라도 반으로 자르는 기능이 있습니다 (이것은 다재다능합니다). 바로 사이리스터에 전원 부분을 위한 공간이 있지만 이 부분을 사용하기 전까지는 납땜 인두용 회로를 갖게 됩니다(열전대를 스팅에 부착하는 방법을 알아낼 때).

라미네이터에는 공간이 거의 없습니다(메커니즘은 매우 촘촘하게 위치합니다. 중국을 이해합니다). 작은 7세그먼트 표시기를 사용하지만 그게 전부는 아니며 전체 보드도 맞지 않습니다. 여기서 보드의 다양성이 나타났습니다. 편리하게 두 개로 잘라냈습니다. (커넥터를 사용하면 윗부분이 ur5kby 픽업의 많은 개발에 맞습니다.)

포럼에서 말한 대로 열전대를 납땜하지 않고 400으로 설정했습니다(이 매개변수가 메모리에 있으면 이 항목이 사라집니다).

이러한 컨트롤러는 이론적으로 최대 999 ° C까지 작동하지만 집에서는 그러한 온도를 찾을 수 없으며 기껏해야 모닥불이지만이 열원은 강한 비선형 성과 외부 조건에 대한 민감도를 가지고 있습니다.

여기에 예제 테이블이 있습니다.

그리고 명확성을 위해

따라서 컨트롤러 판독값을 설정하기 위한 소스를 선택할 때 선택의 여지가 적습니다.

더 이상 버튼을 가지고 놀 필요가 없습니다. 모든 것을 수집할 수 있습니다.
저는 중국 테스터의 열전대를 사용했습니다. 그리고 포럼의 게시물은 이 열전대를 곱할 수 있고 길이가 거의 0.5m이고 2cm를 잘라낼 수 있다고 제안했습니다.

석탄으로 비틀어서 변압기를 만들면 공이 나오고 구리선을 따라 두 끝이 정확히 이렇게 되어 전선에 잘 납땜됩니다.

PIC16F676 애플리케이션, 납땜 스테이션, 고온 공정 제어 등 PID 발열체 제어 기능 탑재

나는 라미네이터에 온도계, 즉 K형 열전대의 온도계를 삽입하기로 결정했습니다. 더 많은 정보를 제공하기 위해 취미 라디오 아마추어는 그러한 장치에 "POWER"와 "READY" LED 두 개만 켜져 있으면 만족할 수 없다고 생각합니다. 나는 세부 사항을 위해 스카프를 사육합니다. 혹시라도 반으로 자르는 기능이 있습니다 (이것은 다재다능합니다). 바로 사이리스터에 전원 부분을 위한 공간이 있지만 이 부분을 사용하기 전까지는 납땜 인두용 회로를 갖게 됩니다(열전대를 스팅에 부착하는 방법을 알아낼 때).

라미네이터에는 공간이 거의 없습니다(메커니즘은 매우 촘촘하게 위치합니다. 중국을 이해합니다). 작은 7세그먼트 표시기를 사용하지만 그게 전부는 아니며 전체 보드도 맞지 않습니다. 여기서 보드의 다양성이 나타났습니다. 편리하게 두 개로 잘라냈습니다. (커넥터를 사용하면 윗부분이 ur5kby 픽업의 많은 개발에 맞습니다.)

포럼에서 말한 대로 열전대를 납땜하지 않고 400으로 설정했습니다(이 매개변수가 메모리에 있으면 이 항목이 사라집니다).

이러한 컨트롤러는 이론적으로 최대 999 ° C까지 작동하지만 집에서는 그러한 온도를 찾을 수 없으며 기껏해야 모닥불이지만이 열원은 강한 비선형 성과 외부 조건에 대한 민감도를 가지고 있습니다.

여기에 예제 테이블이 있습니다.
그리고 명확성을 위해

따라서 컨트롤러 판독값을 설정하기 위한 소스를 선택할 때 선택의 여지가 적습니다.

더 이상 버튼을 가지고 놀 필요가 없습니다. 모든 것을 수집할 수 있습니다.
저는 중국 테스터의 열전대를 사용했습니다. 그리고 포럼의 게시물은 이 열전대를 곱할 수 있고 길이가 거의 0.5m이고 2cm를 잘라낼 수 있다고 제안했습니다.

석탄으로 비틀어서 변압기를 만들면 공이 나오고 구리선을 따라 두 끝이 정확히 이렇게 되어 전선에 잘 납땜됩니다.

Arduino 컨트롤러를 사용한 온도 측정에 관한 일련의 기사는 열전대에 대한 이야기가 없으면 불완전합니다. 게다가 더 이상 고온을 측정할 것도 없습니다.

열전대(열전 변환기).

이전 강의의 모든 온도 센서는 -55 ... + 150 °C 이하 범위의 온도 측정을 허용했습니다. 더 높은 온도를 측정하는 데에는 열전대가 가장 일반적인 센서입니다. 그들:

• -250 ~ +2500 °C의 매우 넓은 온도 측정 범위를 가집니다.
• 높은 측정 정확도를 위해 최대 0.01°C의 오류까지 교정할 수 있습니다.
• 일반적으로 가격이 저렴합니다.
• 신뢰할 수 있는 온도 센서로 간주됩니다.

열전대의 주요 단점은 다음을 제공해야 하는 매우 복잡한 정밀 측정기가 필요하다는 것입니다.

• 수십 범위의 상한 값, 때로는 mV 단위의 낮은 열 EMF 값 측정;
• 냉접점 열 EMF 보상;
• 열전대 특성의 선형화.

열전대의 작동 원리.

이 유형의 센서 작동 원리는 열전 효과(제벡 효과)를 기반으로 합니다. 따라서 열전대의 또 다른 이름은 열전 변환기입니다.

연결된 이종 금속 사이의 회로에서는 전위차가 발생합니다. 그 값은 온도에 따라 다릅니다. 따라서 이를 열기전력(thermo-EMF)이라고 합니다. 재료마다 열 EMF 값이 다릅니다.

회로에서 서로 다른 도체의 접합부(접합부)가 링으로 연결되고 온도가 동일한 경우 열 EMF의 합은 0입니다. 와이어 접합부의 온도가 다른 경우 와이어 사이의 총 전위차는 온도 차이에 따라 달라집니다. 결과적으로 우리는 열전대 구성에 도달했습니다.

한 지점에서 두 개의 서로 다른 금속 1과 2가 작동 접합을 형성합니다. 작업 접점은 온도를 측정할 지점에 배치됩니다.

냉접점은 열전대 금속이 다른 금속(보통 구리)에 연결되는 지점입니다. 이는 열전대 통신을 위한 미터 터미널 블록 또는 구리선일 수 있습니다. 어떤 경우든 냉접점의 온도를 측정하고 측정된 온도를 계산할 때 고려해야 합니다.

열전대의 주요 유형.

가장 널리 사용되는 열전대는 XK(chromel - kopel) 및 XA(chromel - alumel)입니다.

열전대로 실제로 온도를 측정하는 방법. 측정 기술.

열전대의 공칭 정적 특성(NSH)은 작동 접합부의 온도와 열-EMF라는 두 개의 열로 구성된 표 형식으로 제공됩니다. GOST R 8.585-2001에는 각 등급에 대해 지정된 다양한 유형의 열전대의 NSH가 포함되어 있습니다. 이 링크에서 PDF 형식으로 다운로드할 수 있습니다.

열전대로 온도를 측정하려면 다음 단계를 따르세요.

• 열전대(E 일반)의 열-EMF를 측정합니다.
• 냉접점(T 냉접점)의 온도를 측정합니다.
• 열전대의 NSH 테이블에 따라 냉접점(E 냉접점)의 온도를 사용하여 냉접점의 열-EMF를 결정합니다.
• 작업 접합의 열 EMF를 결정합니다. 즉, 냉접점의 EMF를 전체 열 EMF에 추가합니다(E 작업 접점 \u003d E 공통 + E 냉접점).
• NSH 표에 따라 작업 접점의 열-EMF를 사용하여 작업 접점의 온도를 결정합니다.

다음은 THA 열전대를 사용하여 납땜 인두 팁의 온도를 측정한 방법의 예입니다.

• 납땜 인두 끝 부분의 작업 접점을 만지고 열전대 리드의 전압을 측정했습니다. 10.6mV로 나타났습니다.
• 주변 온도, 즉 냉접점 온도는 약 25°C입니다. 25°C에서 K형 열전대에 대한 GOST R 8.585-2001 표의 냉접점 EMF는 1mV입니다.
• 작업 접합의 열기전력은 10.6 + 1 = 11.6mV입니다.
• 11.6mV에 대한 동일한 표의 온도는 285°C입니다. 측정된 값입니다.

Arduino 온도계 프로그램에서 이러한 일련의 동작을 구현해야 합니다.

THA 열전대를 사용하여 고온을 측정하기 위한 Arduino 온도계입니다.

TP-01A 열전대를 찾았습니다. 테스터에서 일반적으로 널리 사용되는 THA 열전대입니다. 온도계에 사용하겠습니다.

패키지의 매개변수는 다음과 같습니다.

• K형;
• 측정 범위 – 60 … + 400 °C;
• 정확도 ±2.5%(최대 400°C)

측정 범위는 유리 섬유 케이블에 대해 지정됩니다. 유사한 열전대 TP-02가 있지만 10cm 프로브가 있습니다.

TP-02의 측정 상한은 700°C입니다. 그래서 우리는 온도계를 개발할 것입니다:

• 열전대 유형 ТХА의 경우;
• 측정 범위 – 60 ~ + 700 °C.

장치의 프로그램과 구성을 이해하면 측정 범위에 관계없이 모든 유형의 열전대에 대한 미터를 만들 수 있습니다.

온도계의 나머지 기능은 온도 변화 등록 기능을 포함하여 이전 세 강의의 장치와 동일합니다.

이 장치(그림 참조)는 온실 및 야채 상점, 건조 캐비닛 및 전기 오븐의 온도 측정 자동 제어는 물론 생의학 목적으로도 사용할 수 있습니다. 높은 감도와 잡음 내성, 편리한 작동 모드 제어 기능을 제공합니다. 전원 공급 장치 및 제어 회로에 갈바닉 절연이 있어 작동이 안정적이고 안전합니다. 주전원 주파수와의 옵토커플러 동기화 시스템은 스위칭 간섭을 방지합니다.

이 장치는 전자 온도 조절기와 디지털 계량기라는 두 가지 주요 기능 장치로 구성됩니다. 온도 조절기의 제어 신호는 열전대(TC)로부터 수신된 전압과 기준 전압을 비교하여 형성됩니다.

장치의 주요 기술적 특성: 사용된 센서에 따라 제어 온도 범위는 0~200°C 또는 최대 1200°C입니다. 온도계의 오차는 측정 상한의 1.5%를 넘지 않습니다. 최대 온도 유지 정확도는 최대 0.05°С입니다. TP를 사용하는 시스템은 차동 시스템이라는 점을 고려해야 합니다. 출력 전압은 열전대의 연결된 끝과 자유 끝 사이의 온도 차이에 비례합니다. 따라서 높은 제어 온도에서 TC의 출력 전압에 대한 주변 온도 변동의 영향은 미미하며 무시할 수 있습니다. 그런 다음 200°C 미만으로 제어되는 온도의 경우 열전대 자유단의 온도 변화에 따라 추가 보상 조치를 적용해야 합니다. 최대 부하 스위칭 주파수는 12.5Hz이고 부하 전류는 최대 0.1A이며 추가 트라이악 스위치를 사용할 때 ~ 220V의 전압에서 최대 80A, 전체 치수는 120x75x160mm입니다.

제한 저항 R21을 통해 변압기 T1의 2차 권선에서 가져온 주전원 주파수(f)의 24V 교류 전압은 클록 펄스가 형성되는 단자 5에서 트랜지스터 옵토커플러 U1에 공급됩니다. 그 중 주전원 전압이 0을 통과하는 순간과 거의 일치합니다. 또한 이러한 펄스는 아날로그 부분에서 나오는 신호를 기반으로 해당 제어 신호를 생성하는 장치의 디지털 부분에 공급됩니다.

장치의 아날로그 부분은 K1401UD2 마이크로 회로의 4개 연산 증폭기에 구현됩니다. TP에서 제거된 전압은 연산 증폭기 DA1.1에 의해 증폭되고 비교기 역할을 하는 연산 증폭기 DA1.2 ... DA1.4의 입력에 공급됩니다. 스위칭 임계값을 결정하는 기준 전압은 저항 R8, R9, R11, R12, R14-R16에 의해 설정됩니다. 연산 증폭기(DA 1.2-DA 1.4)에 피드백이 없고 이득이 높기 때문에 장치의 매우 높은 감도가 달성되었습니다. 저항 R12는 부하가 꺼지는 온도 상한 임계값을 설정하는 데 사용되고, 저항 R9는 온도 조절 장치의 스위칭 임계값 상한과 하한 사이의 온도 차이(Dt)를 설정하도록 설계되었습니다. Dt 조정이 필요하지 않은 경우 최대 온도 유지 정확도를 보장하기 위해 저항 R9 대신 점퍼를 설치하는 것이 좋으며 저항 R8은 회로에서 제외될 수 있습니다. VD1-VD3, C1-SZ, R10 R13, R17 요소의 회로는 디지털 미세 회로의 입력에 음의 전압이 전달되는 것을 방지하고 간섭을 제거하는 역할을 합니다. 트리거 DD1.2, DD2.1, DD2.2의 동기화는 카운터 DD3에 의해 생성된 펄스에 의해 수행됩니다. 이 표에서는 장치에서 제어 신호를 생성하는 논리를 설명합니다.

정상 작동 상태에서 물체의 온도가 설정된 온도와 일치하면 HL2 표시기가 계속 켜져 있어야 하며 HL1, HL3 표시기는 꺼집니다. 온도 편차는 표시기 HL1, HL3을 포함하여 표시됩니다. 가시성을 높이기 위해 깜박이는 모드에서 작동합니다. 이러한 표시기를 제어하는 ​​데 필요한 펄스는 카운터 dD3의 출력 5와 12에서 생성됩니다. 트리거 DD1.2의 핀 9에서 트랜지스터 VT1의 이미 터 팔로워를 통해 신호는 표시 및 부하 제어 회로로 이동합니다. 부하의 강제 종료는 이러한 회로를 여는 스위치 SA1에 의해 수행됩니다. 부하를 제어하기 위해 VD2 브리지의 대각선에 포함된 dinistor 옵토커플러 U2가 사용됩니다. 본 실시예의 최대 스위칭 전류는 0.1A이다. 7층짜리 VS1을 추가로 설치하고 이에 따라 부하 스위칭 회로를 변경하면 이 전류를 80A까지 높일 수 있다.

온도 측정 기능과 값 표시는 K572PV2 마이크로 회로(ILC7107과 유사)를 기반으로 구현됩니다. 이 ADC를 선택한 이유는 LED 신호 합성 표시기를 직접 연결할 수 있기 때문입니다. LCD 사용시에는 K572PV5를 적용하시면 됩니다. SB1 버튼을 놓으면 연산 증폭기 DA1.1의 출력에서 ​​ADC에 전압이 공급되어 온도 측정 모드를 제공합니다. SB1 버튼을 누르면 설정된 제어 임계값의 온도에 따라 가변 저항 R12의 전압이 측정됩니다.

세부. 이 장치는 SP5-2(R9, R15), 가변 SPZ-45(R12), K73-17(C11-C13), KT1(C10), K53-1 커패시터로 조정된 MLT 유형의 고정 저항을 사용합니다( C4-C7) 유형. 옵토커플러 AOUYU3V는 AOU115V로 대체 가능합니다. 표시기 HG1-HG4 유형 SA08-11HWA는 국내 KLTs402로 대체 가능합니다.

설정은 최소 온도에서 저항 R3을 사용하고 최대 온도에서 저항 R4를 사용하여 온도계의 정확한 판독 값을 설정하는 것으로 구성됩니다. 저항기 저항의 상호 영향을 제거하려면 이 조정을 여러 번 반복해야 합니다. 올바르게 조립된 장치는 추가 조정이 필요하지 않으며, 저항 R9와 저항 R15(알람이 켜지기 전 허용되는 온도 상승 한계)를 사용하여 필요한 Dt 값을 설정하기만 하면 됩니다.

반도체 다이오드를 온도 센서로 사용할 수 있습니다. 후자의 주요 장점은 통합 센서에 비해 비용이 저렴하고 관성이 훨씬 낮다는 것입니다. 측정 정확도는 -50 ~ +125°C의 온도 범위에서 0.2°C에 이릅니다. 장치의 저전압 부분의 전원 공급은 DA2-DA3, C4-C9 요소에 조립된 ± 5V 전압의 양극 안정기에서 수행됩니다. 옵토커플러 U1을 제어하려면 전압 +12V가 사용되며 접지 없이 장치를 켜는 것은 금지되어 있습니다. 이 장치는 높은 잡음 내성을 갖추고 있어 센서와 연결하는 상당한 길이의 라인을 허용합니다. 그러나 장치의 안정적인 작동을 보장하려면 고주파 및 펄스 전류가 흐르는 전선 근처에 장치를 놓아서는 안됩니다.

문학:

1. BIS // 라디오의 Anufriev L. 멀티미터.- 1986. No. 4.- C. 34-38.

2. 수에틴. V. 가정용 디지털 온도계// 라디오.- 1991. No. 10. C.28-31.

3. V. S. Gutnikov, 측정 장치의 통합 전자 장치. - 2판. 개정됨 그리고 추가 -L .: Energoato-mizdat, 1988.

하지만 절반 가격으로 직접 조립할 수 있습니다.
누가 신경 쓰나요? 고양이 아래에 오신 것을 환영합니다.

순서대로 시작합시다.
열전대... 열전대와 같습니다. 정확하게 측정, K 유형, 0-800C

하우징에 절단할 수 있으며 자유롭게 회전하는 나사산 부분이 있습니다. 직경 5.8mm, 피치 0.9~1.0mm, M6 x 1.0mm와 유사합니다. 10인용 턴키


다 좋은데, 다음엔 뭘 해야 하지? 아두이노가 읽으려면 신호(열전력)를 디지털 또는 아날로그 신호로 변환해야 합니다. 이것이 우리에게 도움이 될 것입니다. 이것은 K형 열전대-디지털 신호 변환기이며 우리에게 적합한 인터페이스를 가지고 있습니다.
여기 우리의 영웅이 온다 - ($4.20)


가격은 4.10달러지만 그 로트는 더 이상 존재하지 않습니다(동일한 판매자).

우리는 Arduino에 연결할 것입니다. 간단한 것을 가져갈 수 있습니다 ($ 5.25, 더 저렴하게 찾을 수 있습니다. 여기에서 정확히 이것이 보입니다)


데이터는 $1.25를 사용하여 메모리 카드에 기록되고 동시에 포트로 전송됩니다.


그런데 인터페이스도 SPI입니다. 하지만 모든 카드가 이를 지원하는 것은 아닙니다. 작동하지 않으면 먼저 다른 것을 시도해 보세요.
이론적으로 CS(CS 또는 SS - 칩 선택)를 제외한 모든 SPI 장치(MOSI 또는 SI, MISO 또는 SO, SCLK 또는 SCK) 라인을 동일한 Arduino 핀에 연결할 수 있지만 MAX6675는 작동하지 않습니다. 적절하게. 그래서 나는 모든 것을 다른 핀으로 부수었습니다.
스케치는 .
MAX6675용 라이브러리 및 스케치. MAX6675 배선 다이어그램:

#포함하다
#포함하다

정수 단위 = 1; // 온도를 읽을 단위(0 = F, 1 = C)
부동 오류 = 0.0; // 온도 보상 오류
float temp_out = 0.0; // 온도 출력 변수

MAX6675 temp0(9,8,7,단위,오류);

보이드 설정()
{
Serial.begin(9600);
Serial.print("SD 카드 초기화 중...");

핀모드(10, 출력);
if (!SD.begin(10)) (
Serial.println("초기화 실패!");
반품;
}
Serial.println("초기화 완료.");

// 지도에 data.csv 파일이 있는지 확인하고, 있으면 삭제합니다.
if(SD.exists("temp.csv")) (
SD.remove("temp.csv");
}
// 파일을 엽니다. 한 번에 하나의 파일만 열 수 있습니다.
// 그래서 다른 것을 열려면 이것을 닫아야 합니다.
myFile = SD.open("temp.csv", FILE_WRITE); // 쓰기용으로 열림

if (myFile) (
Serial.print("temp.csv에 쓰는 중...");
// 파일을 닫습니다:
myFile.close();
Serial.println("완료");
}
또 다른(


}

}
무효 루프()
{

Temp_out = temp0.read_temp(5); // 온도를 5번 읽고 평균값을 var에 반환합니다.

시간 = 시간 + 1; // 시간을 1씩 늘린다.

MyFile = SD.open("temp.csv", FILE_WRITE);

// 파일이 정상적으로 열리면 다음과 같이 씁니다.
if (myFile) (
// 쓰기 시간
myFile.print(시간);
연속인쇄(시간);
// 세미콜론 추가
myFile.print(";");
연속 인쇄(";");
// 온도와 줄 바꿈 쓰기
myFile.println(temp_out);
직렬 println(temp_out);
// 파일을 닫습니다:
myFile.close();
}
또 다른(
//열리지 않으면 오류 메시지를 인쇄합니다.
Serial.println("temp.csv 열기 오류");
}
지연(1000); // 잠깐만
}