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?

[korob]

Из этих двух лучше схема на ОУ.

[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.

[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:)

[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?

[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]

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.