барометр и датчик влажности

Обсуждаем цифровые устройства...
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

В общем, спаял, прошил, включил. Как ни странно, сразу все завелось :) (хотя чему там не заводиться - десяток деталек) Но сразу всплыли проблемы с калибровкой. Так, частота оказалась совсем не та, на которую рассчитывал резисторы, и на индикаторе сразу было ErH - т. е. низкая частота. Пришлось поставить в генератор вместо 330 кОм 270 и последовательно включить подстроечник на 47 кОм, который, как оказалось в последствии, очень дохлый. В общем, развел соль, налил в пузырек, сунул над раствором датчик и закрыл на несколько часов. Потом пришел, выставил 75 %. Само значение вроде так резко (раз в секунду - период пересчета) не прыгает, но иногда может ни с того, ни с сего скакнуть на 78% или на 74%. Вот что тут? дохлый резистор или еще в чем причина? Никакого усреднения щас у меня нет - тупо считаю раз в секунду (секунду мерится частота) и вывожу. Думаю, дело не в том, что надо усреднять.

Выводы:
1) Никакие подстроечники в данной схеме оказались неприемлемы.
2) Как все таки сделать калибровку более технологичной? Ведь если у меня горит ErH или ErL, то непонятно какие выставлять коэффициенты.
3) Щас вот полежал датчик на свежем воздухе минут 10 и девайс показывает 35% (это в комнате). По-моему гон... Неужели так сухо? В общем, надо наверно по 2-м точкам калибровать... Наклон прямой у датчиков видимо тоже нехило гуляет от экземпляра к экземпляру...

Надо найти 2 градусника и соорудить психрометр, чтобы было с чем сравнивать, а то барометр с волосом брутальной блондинки - тема веселая, особенно на фоне микропроцессоров и датчиков за 210 р :))
Ser60 писал(а):А мне понравился неизолированный преобразователь отсутствием транса. Я осознал, что через кнопки с сантиметровыми толкателями ничего не прокусит. К тому-же если общий провод будет соединен с нейтралью. Катушки и остальные детали к нему копеечные. Кстати, имеется более новая версия той IC: NCP1015. С такого преобразователя можно получить больший ток, чем через кондер. Я его намерен собрать и опробовать, потом отпишу.
Ну вот... Договорились... :) Уж вам то зачем токи такие - поставьте кондер на 0,22-0,33, ну пусть 0,47 и будет вам счастье - у вас же микроамперы, а подсветка голубая, т. е много не жрет. Я ито на кондере остановился. Кстати ,померил потребляемый ток в режиме "Н88" - 50 мА, причем ток индикатора щас больше, т. к. припаял к макету первый попавшийся - для девайса сверхъяркий не купил еще.
МитяРа писал(а):
aam писал(а):(даже нет развязки)
Ёрш-твою-мышь, пушистый.. мя те прицып предложил и семейство микросхем..
Хоть-бы поинтересовался, что за микрухи и посмотрел-бы примеры применений: http://www.onsemi.com/PowerSolutions/su ... pn=NCP1010
Там и сразвязкой есть..
А что там особенного? Обычный Step-Down...
Да что за микрухи понятно примерно - что-то по аналогии с ВИПерами и ХХХсвичами от PI. Кстати, в Митино вроде как кое-где встречаются ,хотя те же ВИПер22 за 15 руб в каждой палатке - примерно то же самое и в такой схеме забацать можно.
Лень мне городить схему из 10 деталей, когда можно поставить одну.
Последний раз редактировалось aam Ср янв 04, 2012 20:10:21, всего редактировалось 1 раз.
Реклама
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение МитяРа »

aam писал(а):1) Никакие подстроечники в данной схеме оказались неприемлемы.
Используй многооборотные..
Например типа таких:
Изображение
Изображение
[img]http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=93376[/img][i][color=#000080][size=85]Между людьми возникает напряжение, если у них разный потенциал...[/size][/color][/i]
Реклама
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

Да подстроечник я могу хороший поставить, но по 2-м точкам им не откалибруешь - вместе со сдвигом прямой будет меняться ее наклон - фигня выйдет.
Хотя в аппноте на НСН-1000 именно такая схема с подстроечником была. А 2-я схема сложная - емкость-напряжение и по 2-м точкам.

Кстати, дело не в многооборотности, а именно в фиговости
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

Я кажется понял, в почему резисторы пришлось подбирать. Генератор у меня включен RC на 4 МГц, некалиброванный. Проц у меня просто не правильно измеряет период. Я померил частоту сигнала от датчика - она была 6,44 кГц, а показания 74%, в то время как должно быть 29% при заданных коэффициентах. В общем, надо записать калибровочный байт RC-генератора.
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Аватара пользователя
МитяРа
Модератор
Сообщения: 11492
Зарегистрирован: Чт дек 11, 2008 14:52:26
Откуда: град Нижний

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение МитяРа »

aam писал(а):надо записать калибровочный байт RC-генератора.
Как всё грустно.. У SiLabs-ов генератор уже стабилизированный или 2 или 0.5%
[img]http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=93376[/img][i][color=#000080][size=85]Между людьми возникает напряжение, если у них разный потенциал...[/size][/color][/i]
Реклама
Аватара пользователя
Ser60
Друг Кота
Сообщения: 3784
Зарегистрирован: Ср дек 24, 2008 09:58:58

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение Ser60 »

Мда, дела...

Я-бы для калибровки разжился точными конденсаторами и выставил по ним наклон характеристики генератора согласно таковому для датчика из ДШ. Потом прокалибровал-бы в одной точке по влажности. Получится достаточно точно. Кстати, волосяной влагометр тоже показывает 75% на соли?

А что имеете в виду под хреновостью подстроечников?

Преобразователь я хочу в принципе собрать с рассчетом на будущее.

Редакция: а еще лучше ничего не подгонять, а просто замерить наклон и оффсет генератора с помощью калиброванных конденсаторов и пересчитать формулу вычисления влажности исходя из наклона характеристики сенсора из ДШ. Калибровать в одной точке на соли.
Реклама
Аватара пользователя
Ser60
Друг Кота
Сообщения: 3784
Зарегистрирован: Ср дек 24, 2008 09:58:58

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение Ser60 »

Так, народ, я созрел на попробовать БП с гасящим конденсатором. Для выходного тока 21мА и напряжения 4.3В рассчетная емкость должна быть 0.8мкФ. Хочу поставить 2х0.47мкФ в параллель с учетом разброса +/-20%. Вот нашел такой серии R46KI подойдет?
http://www.mouser.com/catalog/specsheets/R46.pdf
В реальных схемах впослед с кондером обычно ставят токо-ограничивающий резистор. Из каких соображений его выбирать? В статье, что аам посоветовал про резистор нет ни слова. Нужен-ли будет предохранитель? Если ДА, то на какой ток? Эффективное значение тока через гасящий кондер получается около 36мА.
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

В общем, версия с кривостью генератора проца подтвердилась. Вместо 4 МГц он работает на 4,357 МГц (!). Пересчитал частоту от датчика - все совпадает.
В AVRках есть калибровочный байт, который надо считать из определенной ячейки и записать куда-либо (флеш, ЭСППЗУ) при программировании. А прога должна читать из этой ячейки значение и заносить его куда следует.
Ser60 писал(а):Я-бы для калибровки разжился точными конденсаторами и выставил по ним наклон характеристики генератора согласно таковому для датчика из ДШ
Что-то я не понял, а причем здесь конденсаторы? Наклон характеристики 0,6 +/-16% пФ/%. Этот наклон учтен в формуле пересчета. Как его выставлять по конденсаторам я не понял?
Ser60 писал(а):Потом прокалибровал-бы в одной точке по влажности
Так наклон ведь согласно ДШ +/-16 % - там же вообще фигня может получиться по одной точке!
Ser60 писал(а):А что имеете в виду под хреновостью подстроечников?
То, что на них дышать нельзя :) А может мне так показалось, может это генератор проца так колбасит?
Ser60 писал(а):В реальных схемах впослед с кондером обычно ставят токо-ограничивающий резистор. Из каких соображений его выбирать?
Из таких, чтобы при включении БП током заряда кондера не вынесло стабилитроны и мост. Напруга считается как максимум сети, а кондер - как КЗ. Отсюда считаем резистор. Я сам еще не решил сколько поставить. Прога "Расчет БП для кота" с этого сайта рекомендует везде 36 Ом, я бы 100 - 200 поставил бы...
Ser60 писал(а):Вот нашел такой серии R46KI подойдет?
Ну если он Х2, то подойдет, а так у вас 110 В - может что послабее можно - я не знаю какие у вас ГОСТы на 110 В.
Ser60 писал(а):Нужен-ли будет предохранитель? Если ДА, то на какой ток?
Предохранитель нужен ВСЕГДА!!! По правилам пожарной безопасности. Ток - чем меньше - тем лучше ,но такой, чтобы его не вышибало при включении (см. токоограничительный резистор) Надо измерить импульс тока, длительность и выбрать соответствующий предохранитель, чтобы он не сгорал от этого импульса.
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

Соорудил психрометр Августа, жду пока заработает... http://www.mamagrib.ru/yenciklopedija/i ... ukami.html

В общем, в книжке "Микроконтроллеры AVR семейства Tiny. Руководство пользователя" вот что написано:
Изображение

Выходит, мой девайс будет "гнать" на +/- 3%? Хотя он же ведь при комнатной температуре будет работать, так что погрешность меньше будет...

В общем, придется читаь калибровочный байт... Или может все-таки кварц поставить есть смысл?

***
Ser60 писал(а):Кстати, волосяной влагометр тоже показывает 75% на соли?
Слишком много соли надо, чтоб туда его засунуть :))

В общем, заработал мой психрометр Августа. Показывает 70% в комнате. То же показывает барометр с волосяным влагомером. Кстати, а может он не волосяной? Надо разобрать... :solder:
Вложения
cal.JPG
(102.7 КБ) 1411 скачиваний
Аватара пользователя
Ser60
Друг Кота
Сообщения: 3784
Зарегистрирован: Ср дек 24, 2008 09:58:58

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение Ser60 »

По конденсаторам определится наклон и оффсет линейной функции зависимости частоты генератора от емкости. При этом неважно какая на самом деле частота генератора, лишь-бы была стабильной. А она достаточно стабильна при комнатной температуре, можно и с константой не играть. В полученное уравнение прямой (число периодов за интервал измерения как функция емкости N = k*C + b) подставите зависимость емкости от влажности из ДШ сенсора (H = (C - C_0)*0.6 + H_0, где H_0 измеренное контрольным влагометром значение влажности, а C_0 - емкость сенсора). Для C_0 имеем N_0 = k*C_0 + b, где k и b коэффициенты, измеренные на емкостях, а N_0 посчитанное МК число периодов соответствующее емкости C_0 (при влажности H_0). Комбинируя, получите формулу зависимость влажности от N, включающую также N_0 и H_0. Это я имел в виду по калибровке сенсора в одной точке (измерению N_0 по H_0).

Изменение наклона характеристики сенсора в пределах он 0.55 пф/% до 0.65 приводит к разбросу показаний влажности до 5% в диапазоне реальных комнатных значений влажности от 30% до 70%, что вполне приемлимо. В реальности будет лучше: показания моих измерителей настроенных по данной методике и собранных на разных датчиках отличаются не более чем на 3% во всем диапазоне комнатных влажностей (35% - 75%).

Согласен, что для повышения точности следует калибровать сенсор в двух точках. Интересно, что у Вас получится.

Спасибо за консультацию по резисторам.
Аватара пользователя
gfgeuf
Друг Кота
Сообщения: 3695
Зарегистрирован: Пн авг 29, 2011 10:35:30
Откуда: Україна Дикий Захід - Чортків - Джурин

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение gfgeuf »

в МОСКВЕ думаю без труда можно найти вот такой датчик Изображение
это самый дешёвый но есть и дорогие даже в 100 раз дороже вот посмотрите тут , просто для оценки и даташиты можно скачать и сравнить http://www.kosmodrom.com.ua/prodlist.ph ... lag&page=0
пути ТОКА неисповедимы.
Злословец есть самый лютый из диких зверей,
а льстец - самый опасный из ручных животных. (ДИОГЕН)
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

Ser60 писал(а):По конденсаторам определится наклон и оффсет линейной функции зависимости частоты генератора от емкости.
А зачем мне определять это по конденсаторам, когда известна зависимость частоты от емкости для 555-таймера? Она в любом учебнике есть.
gfgeuf писал(а):в МОСКВЕ думаю без труда можно найти вот такой датчик
Хоть бы сказали, что это SYH-1))
И сказали бы раньше - почти в 2 раза дешевле, ато я лажанулся выложил уже 420 руб. за 2 шт. HCH-1000-001...
Аватара пользователя
Ser60
Друг Кота
Сообщения: 3784
Зарегистрирован: Ср дек 24, 2008 09:58:58

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение Ser60 »

Я на таймере не делал, и мне нужна была зависимость. А если Вы имеете в виду формулу типа T = 1.1 x R x C, для 555 то она не учитывает емкость монтажа и отличие порогов 555 от 1/3 и 2/3... Я-бы и даже и в случае 555 так градуировал, или хотя-бы проверил насколько точна формула для конкретного экземпляра 555.

Любопытные резистивные датчики, жаль здесь таких нет. А насчет HCH-1000 не переживайте - надежный датчик от фирмы с хорошей репутацией.
Аватара пользователя
gfgeuf
Друг Кота
Сообщения: 3695
Зарегистрирован: Пн авг 29, 2011 10:35:30
Откуда: Україна Дикий Захід - Чортків - Джурин

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение gfgeuf »

только сегодня прочитал эту тему... :dont_know: а название не уточнял - подумал вы по ссылке посмотрите.
пути ТОКА неисповедимы.
Злословец есть самый лютый из диких зверей,
а льстец - самый опасный из ручных животных. (ДИОГЕН)
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

Вот в этой апликухе есть формула для 555 таймера: http://www.digikey.com/Web%20Export/Sup ... directed=1
Как видно, все зависит только от R и C. Ну конечно, зависимость от напряжения есть, но вот я когда пробовал менять напряжение (КРЕНки у меня на макетке нет, питаю напрямую от регулируемого БП, то в пределах +/- 1В показания меняются на 1-2% С КРЕНкой такого, разумеется, не будет.
Еще нашел таблицы с калибровочными солями
Так, можно юзать поташ для получения влажности 43% или ацетат калия (можно получить из уксуса и поташа) для влажности 23%. Вот про соду ничего не нашел, а то поташа мало у меня. Хотелось бы с содой и ацетатом натрия попробовать (помню, ацетат натрия гигроскопичный =>должен давать низкие влажности)
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

Кароче, я уже умудрился намочить свой датчик... Решил создать влажность 100% и поместил его над кипящей водой. А он намок (на нем капельки сконденсировались). Я его вытер - вроде работает. А мог он загнуться от этого?
Аватара пользователя
Ser60
Друг Кота
Сообщения: 3784
Зарегистрирован: Ср дек 24, 2008 09:58:58

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение Ser60 »

Не знаю, не пробовал. Но сомневаюсь, что загнется. Дайте емы высохнуть и включите в сехму. Если будут такие-же показания как и раньше - все ОК. Если нет, будем думать...
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

Да вроде так же :) Щас над солью его парю... Все-таки с калибровкой по одной точке фигня полная выходит(( Щас сидел подбирал эти коэффициенты - они в разы отличаются, подобрал более-менее чтоб правду показывал, а так надо калибровать обязательно по 2-м далеко отстоящим точкам. У меня в комнате 70%, соль дает 75% - точки слишком близко. Пытался найти в инете влажность для соды - так и не нашел - есть только поташ. В Пн наверно его раздобуду, попробую. А еще подходят хлористый магний (бишофит) и щелочь (NaOH), причем щелочь дает чуть ли не 12 %, но она опасная очень - если попадет на датчик - ему пипец стопудово. А поташ что-то в районе 40% дает.
Аватара пользователя
Ser60
Друг Кота
Сообщения: 3784
Зарегистрирован: Ср дек 24, 2008 09:58:58

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение Ser60 »

Но Вы даете... Я даже не знаю, что такое "поташ".
Сам калибровал по одной точке как написано в статьях выше и получалось все согласованно с калиброванным на заводе цифровым датчиком SHT15.
Аватара пользователя
aam
Собутыльник Кота
Сообщения: 2994
Зарегистрирован: Сб фев 20, 2010 14:00:12
Откуда: Москва

Re: барометр и датчик влажности

Сообщение aam »

Ser60 писал(а):Я даже не знаю, что такое "поташ"
То же, что и сода, только из калия. K2CO3 кароче)) Юзается в химической фотографии.
Ser60 писал(а):Сам калибровал по одной точке как написано в статьях выше и получалось все согласованно с калиброванным на заводе цифровым датчиком SHT15.
Может я датчик уже угробил? :shock: А? :facepalm:
А как вы проверяли? Может у вас точно в пределах реальных влажностей 70-90%, а дальше ошибка возрастет? Или вы проверяли во всем диапазоне влажностей?

Я для себя другого выхода, кроме как растворов солей не вижу, т. к. маленькие влажности по другому не получить и точных приборов у меня нет абсолютно никаких (только волосяной барометр и психрометр из старых градусников), а растворы дают очень точную влажность.

Тут фигня выходит с этими частотами, и номиналами... Вот сегодня зашил калибровочный байт RC-генератора тиньки - частота стала более-менее близкой к номинальной. Мерию на анодах индикатора - было 183 Гц, стало 168 Гц (должно быть 166,6667), т. е. получается отклонение 0,8% от номинала - вполне прилично. Но преобразователь емкость-частота на 555 таймере имеет разброс параметров (резисторы, хорошо если 5%-е, ато и 10%, подстроечник выкинул нафиг). В устройство я конечно нормальные СМД резисторы куплю, может даже на 1%, а щас просто лень куда либо идти - все паял из того, что есть дома. Может придется поставить подстроечник, но не хотелось бы - хочу исключить все подвижные контакты - все таки в ванной стоять будет, да и лаком заливать проще будет.
В общем, когда я загнал рассчетные коэффициенты, у меня на индикаторе вообще "ErH" было. Померил частоту генератора, прикинул "влажность" - оказалось 200%. Подставил в скрипт на екселе, посчитал коэффициенты... И так в несколько проходов вроде вогнал в норму, но все равно точки близко - фигня может быть. Да и коэффициенты очень странные получились...
Ответить

Вернуться в «Цифровая техника»