Аналоговый стабилизатор температуры нагревателя.

WatchCat

Есть у меня задача стабилизации температуры нагревателей,осложняемая тем что датчик туда не засунуть,а условия теплосъема могут быть очень разные и без стабилизации есть риск нагреватели пожечь. Что,собственно, и происходило периодически в древней штатной схеме нагрева,стабилизации не имеющей.
Да еще питание изрядно гуляет - от 8 до 14 вольт примерно.
Особо высокая точность не нужна - достаточно будет попасть в пределы примерно сотни градусов. То есть нагреватели должны светиться вишнево-красным светом,но не пытаться изобразить из себя лампочку или наоборот остыть.
Нагреватели имеют весьма высокий ТКС - специально подбирал. В начале разогрева ток около 30А, после того как нагреются падает до около 15А.
Нашел в интернете две схемы,использующие в качестве своеобразного датчика сопротивление самого нагревателя.
Теперь вот интересует экспертное мнение общественности - какую из двух лучше использовать?

Реклама

korob

Из этих двух лучше схема на ОУ.

Реклама

WatchCat

Несколько смущает ток через измерительный резистор R9 и его нагрев.
Если например в начале разогрева нагреватели кушают 30А при 14 вольтах,а в описании написано что при измерительном токе на них должно падать около трех вольт чтобы схема работала,то соответственно измерительный ток должен быть примерно в пять раз меньше рабочего. Что дает около 6А. И на измерительном резисторе останется 14-3=11 вольт. А мощность на нем будет 6*11= 66 ватт. При такой мощности он сам хорошим нагревателем будет. Тут однозначно надо думать как измерительный ток уменьшить. Например включать нагреватель в плечо моста,мост балансировать,а сигнал с него усиливать дифференциальным включением ОУ. Примерно так как на нижеприведенной картинке усилитель сигнала моста сделан. Но там используется стабилизированное питание моста и ОУ. В случае если
нагреватель является частью моста - стабилизировать питание не получится,очень большие токи.

mickbell

Что я имею сказать? Тебе ведь всё равно регулировать нагреватель ШИМом, так? Значит, будет время, когда он отключен напрочь. Вот тогда подключай его к измериловке, запитанной от стабильного источника, который питает ещё и МК. Мост не надо, достаточно будет делителя. Остальные свистелки-перделки: ПИ- или ПИД-регулятор, индикацию температуры, ревун - это уже сам заделаешь по вкусу и фантазии. Я, когда делал себе паяльную станцию, принципиально не стал ничего копировать, интереснее всё было сделать самому. До сих пор радуюсь, когда её включаю. Так что нет у меня особого желания изучать чужое творчество - это ИХ изделия, а ты сделай СВОЁ, для себя, любимого, под свои хотелки. Ну а я помогу, если вдруг понадобится, хотя и сомневаюсь, что понадобится.

Реклама

WatchCat

Тебе ведь всё равно регулировать нагреватель ШИМом, так?

Да,причем период этого шима может быть длинный,думаю что до 0.5-1сек. Потому что тепловая инерция значительная.

Значит, будет время, когда он отключен напрочь. Вот тогда подключай его к измериловке, запитанной от стабильного источника

Учитывая ток до 30А - переключать туда-сюда не так-то просто будет.

Мост не надо, достаточно будет делителя.

Сопротивление нагревателей меняется примерно от 0.7 Ом у горячих до 0.5 Ом у холодных.
Если я пропущу через нагреватель измерительный ток 0.5А то сниму с него сигнал в диапазоне 0.25-0.35 вольта. Причем если это не мост то сигнал будет "у самой земли", где ОУ не сильно любят работать при однополярном питании. А усиливать все равно надо.

запитанной от стабильного источника, который питает ещё и МК.

Думаешь всё-таки на МК лучше делать? Работа схемы предполагается в сарае где бывает от -30 до +30. И рядом с силовыми цепями от которых помехи могут быть.

у меня особого желания изучать чужое творчество - это ИХ изделия, а ты сделай СВОЁ

Я не настолько крут чтобы с нуля своё придумывать. Обычно всё же адаптирую куски чужого. В конце концов аппноты всякие для того и существуют чтобы с них передирать:)

Реклама

mickbell

Эти проблемы давно решены. В том числе и в упомянутой моей паяльной станции. Я что-то не помню, у тебя в заначке есть ОУ LM358? Или Rail-to-rail по входу и выходу? Если нет, купить сможешь? Будем усилитель делать к сигналу со свечки.

Добавлено after 5 minutes 2 seconds:
О периоде ШИМа. Я в своей станции сделал 500 мс, чтобы удобно было глазом контролировать, по светодиоду, тем же ШИМом зажигаемому. Оно себя оправдало, давай и тут так же сделаем.

Добавлено after 2 minutes 31 second:
Да, я думаю делать на МК. Посмотри, что у тебя есть подходящего, способного работать в индустриальном температурном диапазоне. А что за силовые цепи с помехами? Можно, наверно, от них и удалиться маленько, да и коробушку металлическую придумать. Хотя какие там помехи от дизеля?

Реклама

vlasovzloy

Ну есть же схема для паяльника на т12 аналоговая. Переделать немного питание или чтотам. Тоже сопротивление вроде мерит или еще какойто мб не т12

mickbell

Так неинтересно.

Но - тоже вариант.

WatchCat

mickbell писал(а): у тебя в заначке есть ОУ LM358?

Есть вот такие как на картинке,с странным двойным обозначением. Подозреваю что китайские.

IMG_0664.JPG: (70.4 КБ) 166 скачиваний

Вот P-канальных полевиков точно не найду в деревне ибо не встречаются они в обломках бытовой техники.
Зато N-канальные есть,еще и разные. Из силовых преобразователей 12-220в они по большей части.

О периоде ШИМа. Я в своей станции сделал 500 мс, давай и тут так же сделаем.

Согласен.

Да, я думаю делать на МК. Посмотри, что у тебя есть подходящего, способного работать в индустриальном температурном диапазоне.

Чего-то особо специфически индустриального нет. Всё китайское с одного известного китайского сайта.
Так что будем молиться чтобы работать не отказалось. Всё же у нас тут -30 редко бывает и можно урезать осетра до -10. А на случай особо злого мороза и вручную нагреватели включить.

А что за силовые цепи с помехами?

Да вот хотябы 30А питания нагревателей.

Можно, наверно, от них и удалиться маленько

От всяких других где ток в полсотни ампер (с перспективой получить сотню) удалиться можно.
А вот цепь питания нагревателей всё равно близко будет.
С другой стороны это не ИБП где при сбое управления силовые ключи "пых" делают. Тут всегда будет время выключить питание вручную так как разгон нагревателей занимает 2-3 секунды. И даже при этом они сразу не сгорят.

Хотя какие там помехи от дизеля?

у него еще и генератор есть который он крутит. Хотя я с тобой соглашусь что нынешние микроконтроллеры куда менее капризны чем например те что применялись в АОНах когда-то. Или процы в Синклерах.

Добавлено after 4 minutes 49 seconds:
[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4183777#p4183777"]Ну есть же схема для паяльника на т12 аналоговая. Переделать немного питание или чтотам.[/uquote]
Я вот две аналоговые схемы нашел,которые в начале темы положил. Только у меня нагреватели четыре сотни ватт кушают - ток до 30А. Соответственно сопротивление около половины ома. А в этих схемах "измерительный" ток должен создавать падение напряжения на паяльнике около трех вольт. В моем случае включенный последовательно резистор превратится сам в печку. У автора схем ПЭВ-10 заметно грелся, а у меня получилось 66 ватт тепловыделения.

musor

чтот мне кажется идея давно так себе... рулить спиралями надо сифу жирным тиристором... датчик тока там конешно будет жрать немало

mickbell

Не надо там датчика тока. Будем ШИМить, в паузах измеряя падение на свечке от небольшого тока.

Добавлено after 51 second:
PS. Там питание низковольтное, какой ещё тиристор-симистор...

Добавлено after 6 minutes 21 second:
PPS. WatchCat, с температурой вообще не заморачивайся. Можно поставить термостат, который не позволит подать питание, пока нутро не разогрелось. Это уже свистелки-перделки, которые можно потом навешивать. В том числе и показометр градусов свечки. У тебя только STM32? Или Атмеги тоже есть?

WatchCat

рулить спиралями надо сифу жирным тиристором

Ток постоянный,тиристором не получится.

том числе и показометр градусов

Сомневаюсь что получится отградуировать в реальных градусах. Точности измерения не хватит.

У тебя только STM32? Или Атмеги тоже есть?

Есть и то и другое,но STM32 на это жалко. Поэтому хочу использовать китайский модуль на котором распаяна Атмега 328p. Собственно на нем
она сама,кварц,стабилизатор питания (линейный),светодиодик и кнопка сброса - и всё. Зато на макетку удобно такой модуль прикошачивать. И Атмега там пятивольтовая,в отличие от трехвольтового STM. Программатор мой эту атмегу видит,уже пользовался.