Помощь в схемотехнике

[ROMan2947]

Здравствуйте! В планах разработать, спаять и если будет годное, то и продать контроллер. У контроллера будет дисплей, кнопки, будут подключаться датчики типа NTC, ну и выхода в виде реле. В схемотехнике опыта 0. Прошу по возможности подсказать где ошибки недостатки и пр. Направить на путь истинный. Экспертная критика и мнение просто необходимы.
Первое с чего я начал, это разработка схемотехники по подключению датчиков NTC к аналоговым входам МК. NTC будет установлен за пределами корпуса на трубе горячей, холодной воды ну и температуру воздуха планирую замерять. Подавать на NTC планирую 12В. т.к. питать 3,3В я думаю будет сильное ослабление полезного сигнала из-за сопротивления контактов, проводов и т.п. может и ошибаюсь. В схеме использовал два делителя, на случай если будет КЗ в месте подключения NTC, чтоб не спалить МК.
PS. Возможно нужно было начать с питания всей этой приблуды. Ну это будет вторым шагом.

[veso74]

Не стоит искать на форуме решения по установке устройства под электричеством и под водой. Оставьте проектирование другим.
Пишу это с добрыми чувствами. Как хобби - да. Продавать, не зная, что и как проектируете - НЕТ. Ошибка может стоить жизни - вашу или других.

[ROMan2947]

[uquote="veso74",url="/forum/viewtopic.php?p=4477134#p4477134"]Оставьте проектирование другим.
Пишу это с добрыми чувствами.[/uquote]Жаль что не суждено было родиться с навыками проектирования

[veso74]

Не по теме: Хотите, чтобы вас прооперировал студент, который хочет научиться делать операции на сердце (с руководством на форумах :|) ?
Для того, чтобы он мог это сделать, он уже ДОЛЖЕН быть обучен.

Для хобби - да, паять, программировать .. это интересно. Но не понимаю, почему применяем путь и для продажи.

[u37]

1. никогда не используйте высокое напряжение для питания датчиков, если сигнал может попасть на вход логики с низким питанием.
2. ваш R1 фактически блокирует работу RT1.
Откройте документацию на ваш терморезистор и хотя-бы примерно укажите его номинальное и изменяемый диапозон сопротивления термодатчика. Учитесь думать цифрами, а не "суждено было родиться".

[ROMan2947]

Фразой "для продажи" предполагалась серьёзность намерении разработать надежный и качественный продукт. Т.е. учесть все необходимые нюансы и требования необходимые для подобных вещей. Максимально предусмотреть случаи возможных отказов и сбоев. А ради поиграться "аля ардуино", разработать можно и по схемам в интернете их полно всяких. Так хочется углубить свои познания, покорить уровень повыше. Обещаю ,что без Вашего одобрения ни одно устройство не будет использовано третьими лицами.

Добавлено after 6 minutes 29 seconds:
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4477145#p4477145"]NTC к чему цепляется? Ко входу АЦП. Значит, находим и читаем кучу литературы о защите входов АЦП (отвал нижнего резистора в Вашем делителе вызовет 12 вольт на входе МК) и о методах и проектировании схемотехники работы с датчиками.[/uquote]
Вот подобной объективной обратной связи и хочется. Я готов читать и изучать, нужна только подсказка, что читать.

[ROMan2947]

[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4477145#p4477145"]отвал нижнего резистора в Вашем делителе вызовет 12 вольт на входе МК)[/uquote] Я думал про это, была мысль поставить стабилитрон. Почему мы должны учитывать этот случай, вероятность того, что отвалиться резистор на плате разве не минимальна?

[ROMan2947]

[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4477151#p4477151"]Учитывать или нет - это определяется только Вашими критериями к надёжности устройства.[/uquote] 1. Да хочется надежности, но это пропорционально стоимости. Вы ссылку на MCP6SX2 дали, да это будет фаршем, но опять же как часто можно на рынке встретить в коммерческих продуктах настолько качественные решения. На данный момент куда не смотрел, везде кроме делителей ничего не встретил. Вот пытаюсь нащупать ту границу ниже которой лучше не опускаться в упрощении и экономии.
2. отвалится или нет это безусловно нужно учитывать, но в приоритете это человеческая ошибка, т.е. подключил не верно перепутал, замкнул, это гораздо вероятнее.
3. Ваше решение на делителе, это коммерческое устройство?

Добавлено after 5 minutes 24 seconds:
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4477151#p4477151"]диодами Шоттки[/uquote] ???

[ROMan2947]

[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4477158#p4477158"]

Разделение делается лишь по требованиям надёжности.[/uquote]
Кроме этого есть сертификация в установленном порядке, к ней как никак нужно быть готовым. Ссылка Ваша недоступна, полагаю там было, что подчерпнуть.

2. ваш R1 фактически блокирует работу RT1.

симулирую схему и при самых низких температурах напряжение меняется от 5 до 10 мВ при температурах выше разница на 1 градус существеннее. при 12 бит АЦП разрешение 1 разряда 0,8 мВ. Полагаю, что должно корректно отработать, если я правильно считаю конечно.

[КРАМ]

[uquote="ROMan2947",url="/forum/viewtopic.php?p=4477160#p4477160"]разрешение 1 разряда 0,8 мВ......если я правильно считаю конечно.[/uquote]
Неправильно считаете.
Разрешение не означает точности, поэтому нужно учитывать ENOB и SINAD АЦП. То есть придется накапливать и фильтровать.

[ROMan2947]

То есть придется накапливать и фильтровать.

да, я применяю в программе скользящее среднее.

Добавлено after 1 minute 37 seconds:

поэтому нужно учитывать ENOB и SINAD АЦП

в документации на STM пока не обращал внимание на эти показатели. поищу спасибо.

Добавлено after 12 minutes 56 seconds:
[uquote="Martian",url="/forum/viewtopic.php?p=4477185#p4477185"][uquote="ROMan2947",url="/forum/viewtopic.php?p=4477160#p4477160"]Ссылка Ваша недоступна[/uquote] Необходим VPN, сейчас без него нет доступа ко многим зарубежным источникам информации, а производители компонентов в основном они...
Вот оригинал статьи в pdf:

Final-Protecting-ADC-Inputs.pdf

[/uquote]
Защиту с диодами шоттки проработал, осталось не ясность куда скидывать излишнее положительное напряжение, думаю не лучшая идея сажать на общую линию питания МК 3.3

Добавлено after 7 minutes 15 seconds:
Так же не ясно почему никто не упоминает о стабилитронах, разве не прямое предназначение их ограничить напряжение. Шоттки я так понял полезны от импульсных кратковременных перенапряжении. но в случае, если вход будет накоротко замкнут на 12 В или отвалится резистор R2, продолжительное время будет течь существенный ток.

[ROMan2947]

Учитывая выше прочитанное, пришел к подобной схеме. С номиналами только поиграться придется, учитывая характеристики всех элементов. Такая схема жизнеспособна или в корзину тоже?

[mont-oriol]

А резистор 150к зачем?
Сможете показать, какие плюсы вы получили от питания вашей схемы от 12 вольт?

[ROMan2947]

[uquote="mont-oriol",url="/forum/viewtopic.php?p=4477277#p4477277"]
А резистор 150к зачем?
Сможете показать, какие плюсы вы получили от питания вашей схемы от 12 вольт?[/uquote]
1. Резистор ограничивает ток стабилитрона, согласен при таком раскладе нужно ограничить ток и у шоттки. учитывая немалые сопротивления делителя возможно резистор R150 лишний.
2. Почему 12В. Исхожу из того, что NTC будет устанавливаться на расстоянии до 30 м и подключаться кабелем. так МК на 3,3В то питать таким низким напряжением думаю не надежно, так будет значительное падение напряжение в местах подключения, плюс наводки, помехи.

[valentinovich]

Ничего не имею против желающих помочь.
НО, почему-то никто не вспомнит, что автоматике, в ней (да и как таковой) схемотехнике и проектированию электронных устройств вообще-то обучают в соответствующих профильных ВУЗах?
А что нам в основном даёт ВУЗ? Правильно, начальные познания предмета, основные принципы и главное - на использовании перечисленного, умение работать с литературой. Есть правда и т.н. заочные учебные заведения и умеющие в таком режиме обучаться. Но увы, ничего из этого (от слова вообще) например я, не вижу. Да и вы в начале всё правильно видели.
Так что не надо терять своё время, не мучайтесь и не мучайте человека, нарисуйте человеку схему сопряжений, программку и подробное описалово работы с изделием для перспективных покупателей. Остальное при заказе соберут китайцы.
Ну или тогда уж начать для чего и как работает диод, какие они бывают, ...
И всем удачи в начинаниях.

[ROMan2947]

[uquote="valentinovich",url="/forum/viewtopic.php?p=4477294#p4477294"]нарисуйте человеку схему сопряжений, программку[/uquote] мне так не надо, моя цель научиться. Не нужно меня лишать удовольствия от плодов собственной разработки. Я должен сам все это создать. Мне нужны подсказки в виде наводящих замечании. А думать почему и как я должен сам.

[mont-oriol]

У витой пары сопротивление петли длиной 100 + 100 метров порядка 10 Ом.
У терморезистора номиналом 100 кОм при температуре 100 градусов сопротивление 10 кОм.
Т.е. кабель внесёт погрешность порядка 10 / 10000 = 1 / 1000 доли. Вроде бы не очень много.
А переменные наводки / помехи можно отфильтровать - температура трубы довольно инерционна.

[ROMan2947]

Вернулся к вопросу о выборе NTC. С каким температурным коэффициентов оптимальнее выбрать NTC?. C наибольшим я так понял дает большую точность и меньшее время реакции на изменение температуры, что на первый взгляд великолепно. Но мне не дает покоя , то что при высоких температурах сопротивление меняется на тысячные доли кОм, а при низких десятки Мом. Как на практике все это согласовывают? или используют подобные датчики в узких диапазонах? т.е. прихожу к выводу, что для более широкого диапазона температур нужно брать с температурным коэффициентом меньше, а при узких можно и повыше

Добавлено after 5 minutes 45 seconds:
[uquote="mont-oriol",url="/forum/viewtopic.php?p=4478091#p4478091"]У витой пары сопротивление петли длиной 100 + 100 метров порядка 10 Ом.
У терморезистора номиналом 100 кОм при температуре 100 градусов сопротивление 10 кОм.
Т.е. кабель внесёт погрешность порядка 10 / 10000 = 1 / 1000 доли. Вроде бы не очень много.
А переменные наводки / помехи можно отфильтровать - температура трубы довольно инерционна.[/uquote]
т.е. целесообразно все же запитать терморезистор по 3.3 В?

Добавлено after 9 minutes 43 seconds:

В упадет всего на чуть более 0.1 В

100мВ по моему это существенно внесет погрешность при высоких температурах сопротивление термистора меняется очень мало, соответственно и напряжение меняется на десятки мВ,

Добавлено after 6 minutes 19 seconds:
И cовсем yt пойму в зависимости от чего выбирают NTC 2,3,5,10,30,50,100K

[mont-oriol]

"Не NTC единым..."
Можно взять цифровой ds18b20, согласовать его с волновым сопротивлением кабеля. Будет работать?

[ROMan2947]

[uquote="mont-oriol",url="/forum/viewtopic.php?p=4478103#p4478103"]"Не NTC единым..."
Можно взять цифровой ds18b20, согласовать его с волновым сопротивлением кабеля. Будет работать?[/uquote]
Медленный он очень уж, программа "тяжелеет", да и в эксплуатации сложнее