Паяльная станция: паяльник DSS-90 и фен DFS-90

[Vseryj]

Да точно, был не прав. В 500 Меткале для индуктора нет ничего кроме ограничения по току и напряжению. Тут на форуме и его схема есть.

[Леонид Иванович]

А за счёт чего они добились быстрого восстановления- они секрета не делают:
- The compact element optimizes heat transfer by reducing the thermal barriers.
- The fully integrated thermal sensor to the heater ensures an extremely quick temperature recovery.
- The intelligent algorithm used in the heating control system increases performance.

В контексте данной ветки интересен только последний пункт. Вот только есть сомнения в его значимости по сравнению с двумя первыми.

[a5021]

Если бы алгоритм не имел существенного значения, то меткал рвал бы всех, т.к. датчик, жало и нагреватель, мало того, что являются единым целым, находятся почти-что в точке пайки и обладают минимальной инерцией, так еще и быстродействие сумасшедшее. Портит все дело невозможность того самого опережающего управления (feed-forward), о котором говорили в самом начале. Меткал не может нагреть жало выше определенной температуры в нужный момент, а потому вся возня идет много ниже точки регулирования.

[Леонид Иванович]

А кто всех рвёт? И с каким алгоритмом?

[a5021]

По той рекламной брошюрке JCB, JCB же и рвет. Намедни, кстати, смотрел, как известный буйный электронщик из Австралии на ютубе разбирал не помню какую из последний их станций. Обратил внимание на себя тот факт, что там довольно здоровая плата управления, не столько даже по размерам, сколько по числу установленных компонентов, с dsPIC32FJ256 на борту. Зачем-то же понадобилось им ставить этот довольно мощный процессор туда.

[Vseryj]

С любым паяльником из той брошюрки можно комфортно работать и не забивать себе голову никакими опережающими алгоритмами.
Так же забить на недостатки клона 907 Хакко, и просто рассматривать его как маломощный паяльник, достаточный для паяния не очень теплоёмких компонентов. Главное легко доступный и дешёвый. Кого он не устраивает- всегда могут купить например Хакко Т12,- тырнет шопы никто не отменял.

[a5021]

Так не спорит же никто с этим. Что там хакка 907, можно любой безродной китайской станцией паять, лишь бы хоть какой-то функционал обеспечивала. Морщиться временами, но делать почти то же самое, что и дорогими брендированными устройствами. Только скучно это, тем более, что есть возможность приложить голову и попытаться сделать лучше. А если туда же приложится еще несколько голов единомышленников, то шансы на успех заметно возрастают. Вот в этом я и вижу основной смысл здешних многостраничных обсуждений.

[Леонид Иванович]

там довольно здоровая плата управления, не столько даже по размерам, сколько по числу установленных компонентов, с dsPIC32FJ256 на борту

Верно, процессоры мощные ставят. Вот и в Ersa Digital 2000 применен аж ATmega128. Что за алгоритмы на них выполняют? Кроме fuzzy logic никаких подсказок в рекламных буклетах не находил.

[Vseryj]

From PID to Fuzzy Control

[a5021]

Меня не столько объем флеша удивляет, интерфейс с пользователем способен сожрать, как мне кажется, любой объем, но именно мощь вычислительной части и/или обилие периферии. 70mips, 9 таймеров, 8 каналов DMA и 12-бит АЦП с 500 килосемплов наталкивают на нехорошие мысли насчет алгоритмов. Есть еще правда мыслишка, что выбирали этот МК по какой-то одной характеристике, но не будучи знатоком пиков, затрудняюсь с быстрым вычислением, по какой именно.

Насчет Fuzzy Logic, копался тут на одном сайте по технической литературе около-нашей направленности и попалась на глаза книженция, название которой я просто воспроизвести не в силах из-за своей мудрености, но что-то насчет "принятие решений в системах с неполной информацией о характере воздействующих процессов". Первые несколько страниц я еще осилил, ожидая, что должно же это когда-то перейти к прикладной части, но когда пошли вероятностные методы и формулы по две страницы, я понял, что с легким и приятным чтивом я накололся. В общем, возвращаясь к нашим ТАУ, считать там найдется чего, если серьезно озаботиться. Никаких мипсов не напасешься.

From PID to Fuzzy Control

А вот это хорошее чтиво. Правда потребуется еще время на осмысление, но кое что уже почти понятно: нечеткая логика становится вполне себе четкой, если рассматривать ее с определенных позиций. ПИД это частный случай контроллера с нечеткой логикой, но из этого не следует, что оба контроллера тождественны. С определенного ракурса контроллер с нечеткой логикой можно рассматривать, как ПИД с большим числом "степеней свобод" (термин взят в кавычки, т.к. я не уверен, насколько точно он может отражать закладываемый мной в него смысл). Большее число "степеней свобод" несет в себе бОльшую опасность вместо идеального управления получить систему в состоянии полного разноса.

В целом, хотя говорить об этом может быть еще рано, мне начинает казаться, что в нечеткой логике можно отразить все те нюансы, которые меня не устраивали в ПИДе, но при этом позаимствовать все те достоинства ПИДа, которые там, безусловно, существуют.

[Леонид Иванович]

Знать бы, что считать.

[testerc]

Ну вот вы и добрались до нейросетей )) Да и, имхо, для нечеткой логики нужно создавать поведенческие шаблоны, а это значит нужно проводить много измерений в различных условиях, чтобы построить модель. В пакете МатЛаб есть возможность симулировать все это. вот немного на русском http://bookasutp.ru/Chapter5_7.aspx или http://mexalib.com/view/5234 Гостев. Проектирование нечетких регуляторов для систем автоматического управления

[a5021]

Знать бы, что считать.

Предлагаю начать с простого: берем ПИД и меняем его поведение в тех местах, где оно подвергается критике. От классической реализации пида придется отказаться и, либо искать готовый шаблон, либо рисовать свой алгоритм. Я пока вижу сей механизм уж сильно "в общем", т. ч. требовать от меня деталей сейчас не имеет особого смысла.

а это значит нужно проводить много измерений в различных условиях, чтобы построить модель.

В статье по ссылке Vseryj как раз сказано, что сколь бы совершенен ни был контроллер, он все равно не сможет реагировать на информацию, которой он не располагает. Модель, не модель, но хотя бы основные характеристики стоит тщательно промерить. Дело за Л. И., когда он окончательно придет к выводу, что дизайн USB-термометра дело третье, а измерять нужно уже вчера.

Касательно замеров: в своей поделке мне похоже предстоит уже третья по счету смена чипа для прототипа контроллера, т.к. в этот раз я напоролся на то, что без качественного опорного напряжения я не получаю необходимой точности для оперативного управления. Звучит может излишне торжественно, но действительно получается полная фигня. Очень не хочется, но выхода другого пока не нашел. Насчет же атмеги советую сразу взять на заметку, что внутренние опоры там никуда не годятся. Существует какой-нибудь способ точного измерения напряжения этого ИОНа ? Все известные мне методы напоминают курьез, как STM-овцы измеряли точность кварцевого генератора по частоте электрической сети.

[Леонид Иванович]

Дело за Л. И., когда он окончательно придет к выводу, что дизайн USB-термометра дело третье, а измерять нужно уже вчера.

Надо будет проект ускорить. Хотя сейчас всё свободное время брошено на другой проект - лабораторный БП, тоже не хотелось бы бросать, и так затянут. И для работы БП нужнее, чем доработка удовлетворительно работающей паяльной станции.

Насчет же атмеги советую сразу взять на заметку, что внутренние опоры там никуда не годятся.

Внутренний ИОН в ATmega имеет плохую начальную точность, но это можно устранить цифровой калибровкой. А стабильность вполне на уровне. Хотя я в своей станции не использую внутренний ИОН, а подключил внешний на TL431, который практически на порядок точнее.

Существует какой-нибудь способ точного измерения напряжения этого ИОНа ?

Подать на вход АЦП постоянное напряжение, измерить его тестером и вычислить Vref = 1024 * Vin / ADC_code.

[a5021]

Внутренний ИОН в ATmega имеет плохую начальную точность, но это можно устранить цифровой калибровкой. А стабильность вполне на уровне.

Плывет. И по температуре и по времени. Неизвестно, что еще у него по шумам. Скорее всего, тоже ничего хорошего.

Хотя я в своей станции не использую внутренний ИОН, а подключил внешний на TL431, который практически на порядок точнее.

Я тоже, конечно, пытаюсь использовать этот "ИОН для бедных", но совершенно непонятно, что у него с величиной самой опоры. "Примерно 2.5в", как пишут производители в даташитах, никак не устраивает. Цепляем к нему задающий делитель, пусть даже из 1% резисторов и, что получается? Все погрешности складываются и получается неизвестно, что на выходе.

Подать на вход АЦП постоянное напряжение, измерить его тестером и вычислить Vref = 1024 * Vin / ADC_code.

Так подать-то нечего. Неизвестно какое напряжение с TL431 ? Плюс еще тестер (из трех у меня все показывают разное). В конечном итоге я вычислю, что оно приблизительно соответствует даташиту.

Опор приличных в пределах досягаемости не продают. На рынке, при упоминании LM4040 делают квадратные глаза. Китайцы продают десятками, что тоже вроде ни к чему. Вот и делай, что хочешь.

[Леонид Иванович]

Плывет. И по температуре и по времени.

Точных измерений не делал, но по температурной стабильности внутренний ИОН оставил нормальные впечатления. Впрочем, где это критично, всегда применял внешний ИОН.

"Примерно 2.5в", как пишут производители в даташитах, никак не устраивает.

Кто такое пишет? Обычно четко указывается допуск. В зависимости от производителя и буквенного индекса он обычно в пределах от ±0.5% до ±2%. К слову, я являюсь разработчиком специализированного измерителя, который предназначен для подгонки опорного напряжения, измерения параметров и отбраковки кристаллов TL431 на кремниевой пластине. Несколько десятков таких измерителей работают в цехах ПО "Интеграл". Там выпускаются версии кристаллов TL431 с отклонением ±0.5%, ±1% и ±2%.

Цепляем к нему задающий делитель, пусть даже из 1% резисторов и, что получается? Все погрешности складываются и получается неизвестно, что на выходе.

Делитель, конечно, увеличит погрешность. Поэтому стараюсь использовать TL431 "как есть", т.е. на 2.495 В.

Так подать-то нечего. Неизвестно какое напряжение с TL431 ? Плюс еще тестер

Если нет ни опор, ни тестера, тогда да, никак не измерить. Неплохие опорные источники от AD вполне доступны, даже у нас на рынке можно купить под заказ. Например, AD780, ADR431B имеют начальную погрешность ±0.04%. Вообще непонятно, зачем Вы так озадачились абсолютной точностью опоры. Ведь напряжение само по себе ничего не значит. Все равно придется калибровать значение температуры.

[a5021]

Кто такое пишет? Обычно четко указывается допуск. В зависимости от производителя и буквенного индекса он обычно в пределах от ±0.5% до ±2%

Цитирую TI-шный даташит на tl431: "The output voltage can be set to any value between Vref (approximately 2.5 V) and 36 V." 2% от 2.5 вольт это 100 милливольт разброса. Плюс погрешности на всех последующих этапах. По копеечке набирается, что в конце уже непонятно, что измеряешь.

Там выпускаются версии кристаллов TL431 с отклонением ±0.5%, ±1% и ±2%.

Как они в сравнении с импортными?

стараюсь использовать TL431 "как есть", т.е. на 2.495 В.

Иногда не лишним бывает "промасштабировать" измеряемое напряжение. Идея заключается в том, чтобы использовать два (опорных) напряжения: одно для опоры МК, а другое подавать на делитель. И вот тут TL431 в чистом виде не подходит ни туда, ни сюда. Опора МК должна быть поменьше (1в, например), а опорное на делитель, желательно побольше (4-6в). На ардуине поигрался, получается 0.72 градуса на отсчет АЦП. С оверсемплингом и приведением к 12 битам выходит 0.18 градусов. Это конечно не ваши 0.1, но уже близко. Плюс у меня операционник не болтается под ногами, что хотя бы не отвлекает на мысли о том, что он там "наоперационил".

Например, AD780, ADR431B имеют начальную погрешность ±0.04%. Вообще непонятно, зачем Вы так озадачились абсолютной точностью опоры. Ведь напряжение само по себе ничего не значит. Все равно придется калибровать значение температуры.

Проблемы с доставабельностью этих ADR431 (и иже с ними). У китайцев по 400 руб штучка, что явно запредельщина какая-то. Тот же max6126 c 0.02% в половину у них же, но это тоже дорого. Тут двести, там двести... тут сгорело, там не подходит... конечное устройство "золотым" выйдет.

Зачем точность? Причин несколько. Начало действовать на нервы, что на одном и том же паяльнике ардуина одно намеряет, две платы разных прототипов, каждый свое. Разброс получается неприлично большой и это с учетом, что резисторы в ответственных местах 1%-е. Постоянно путаюсь и забываю, что у кого должно быть где. Очень хочется опереться попрочнее и отстроиться от всякой ерунды. Еще есть желание промерить все свои паяльники сколь-нибудь точно, чтобы при всех последующих изменениях в схеме и софте не отвлекаться на калибровки, зная какой температуре какое сопротивление соответствует. Возможно (не знаю еще точно) это может пригодиться, если дойдут руки до алгоритма опознавания разных паяльников контроллером.

Чуть не забыл главное. Если придется ловить мелкие изменения на темодатчике, то хотелось бы по максимуму зажать влияние на АЦП внешних факторов.

Есть еще кое-какие мысли насчет "телеметрии" с нагревателя, но тут еще все на уровне досужних рассуждений. Эту темку я бы хоте подкинуть и вам (и извиняюсь заранее, если такое уже было). Как вы считаете, если сам нагреватель использовать, как измерительное устройство, отслеживая его сопротивление, ток через него, сличать его динамику с динамикой термодатчика (а зодно и внешнего термометра на жале, буде таковой случится), насколько полезные данные можно таким образом выудить?

[Victor_P.]

...У китайцев по 400 руб штучка, что явно запредельщина какая-то....

AD780 у китайцев 40грн (около 160руб) если брать 5шт.
http://www.aliexpress.com/item/Free-shi ... 88534.html
не копейки как за 431ю конечно, но и не 400 как Вы говорили.

[Леонид Иванович]

Цитирую TI-шный даташит на tl431: "The output voltage can be set to any value between Vref (approximately 2.5 V) and 36 V."

Ну так это только на первой странице А дальше есть таблица, где указаны MIN, TYP и MAX значения опорного напряжения.

Как они в сравнении с импортными?

Покупая импортный, нельзя быть уверенным, что там установлен не интеграловский кристалл. Интеграл почти не делает корпусированных TL431, зато кристаллы (вернее, пластины) отправляет по всему миру в больших количествах.

Иногда не лишним бывает "промасштабировать" измеряемое напряжение.

Масштабирование делаю с помощью ОУ.

Плюс у меня операционник не болтается под ногами, что хотя бы не отвлекает на мысли о том, что он там "наоперационил".

Zero-drift ОУ в данной задаче можно считать идеальным компонентом. Его погрешности пренебрежимо малы. Ну а резисторы в делителе ОС вносят такие же погрешности, как и в любом другом делителе.

Начало действовать на нервы, что на одном и том же паяльнике ардуина одно намеряет, две платы разных прототипов, каждый свое.

Для этого в процессоре есть EEPROM, куда нужно сохранить индивидуальные для каждой платы калибровочные коэффициенты. Тогда разницы показаний не будет.

не отвлекаться на калибровки, зная какой температуре какое сопротивление соответствует.

А разброс параметров терморезисторов не сведет всё на нет? В любом случае от калибровки не уйти, ведь в результате на дисплее должны видеть температуру кончика жала, а не датчика, а разница для каждого жала своя.

сам нагреватель использовать, как измерительное устройство ... насколько полезные данные можно таким образом выудить?

В моей станции не предусмотрено аппаратной возможности измерения сопротивления нагревателя. Как мне кажется, эти данные будут близки к тем, что получаем с датчика температуры. Ведь датчик расположен рядом с нагревателем и сильно с ним связан.

[Филя]

Леонид Иванович, прошил я контроллер... и на индикаторе ничего.
Сильно смущают фьюзы - я их правильно выставил(на фото)?
Использую CodeVisionAVR V2.05.3 и Usb AVR910.
Спасибо.