Калибратор термопар

[vbvbvb]

Доброе время суток.

Хочу спросить у вас совета.
У меня есть проект, который я мучу уже 1,5 года. Начал с 0. Задача следующая.

Имеется терморегулятор ТП403 от фирмы Варта. Он поддерживает около 7 термопар. Хорошая штука, но есть несколько недостатков:
1. Ограничен выбор термопар.
Я работаю с температурами в диапазоне от 1200 до 1450 гр.ц. Мне подходят только 3 типа термопар, поддерживаемые этим прибором. В основном пользуюсь типом S (ТПП). Но беда в том, что термопары в моем институте старше меня (26 лет мне) и я им не доверяю. Купить новые не представляется возможным по финансовым причинам и из-за сложности найти достойного поставщика. Имеются термопары типа C(ТВР — Тип А-1). Возраст такой же правда они не эксплуатировались. И этот тип не зашит в регулятор, хотя фирма сказала, что легко обновит прошивку для меня.
2. Нельзя калибровать НСХ в приборе. В интернете нашел калибраторы термопар, которые поддерживают все эти типы термопар, но они жутко дорогие. (>500евров)

Хочу собрать простенький приборчик такого типа. С подключением к ПК и программным управлением. С посылкой скорректированных микровольтов в прибор.
Предполагаю использовать сигма-дельта АЦП -24 разрядный AD7793. Свяжу его с контролером и буду посылать данные на комп, преобразовывать, посылать на ЦАП, а затем в терморегулятор.
Либо все реализовать аппаратно - все преобразования в контролере. А на компе тока лог вести.


Если, кто сталкивался с этой проблемой, прошу оказать помощь по выбору ЦАП, советы по возможным подводным камням. Хотелось бы услышать идеи как лучше реализовать данный проект.

Заранее благодарен

[Леонид Иванович]

Проще тогда сделать свой терморегулятор с поддержкой всех нужных Вам термопар.

[Maklesha]

хотя фирма сказала, что легко обновит прошивку для меня.

Так и стоит ли возиться со своим проэктом? Я бы еще понял, что б это было кому то нужно, менять хар-ки термопары на входе прибора. Сущеструют ГОСТы на все эти вещи, а ты из-за недостатков средств начинаешь вносить в него коррективы. Это по сути тоже самое, что ты выставишь задание с поправкой на термопару - надо 1350, а выставлю 1225, потому что у меня нет такой термопары, а что б небыло стыдно за неправильные показания прибора, напаяю горку микросхем.
Суть проэкта - очковтирательство?

[vbvbvb]

хотя фирма сказала, что легко обновит прошивку для меня.

Так и стоит ли возиться со своим проэктом? Я бы еще понял, что б это было кому то нужно, менять хар-ки термопары на входе прибора. Сущеструют ГОСТы на все эти вещи, а ты из-за недостатков средств начинаешь вносить в него коррективы. Это по сути тоже самое, что ты выставишь задание с поправкой на термопару - надо 1350, а выставлю 1225, потому что у меня нет такой термопары, а что б небыло стыдно за неправильные показания прибора, напаяю горку микросхем.
Суть проэкта - очковтирательство?

Во первых я занимаюсь этим ради удовольствия и познания чего-то нового.
Во вторых каждый раз ходить и просить, чтоб перепрошили не хочется. У меня так бывает, что вовремя процесса может ампула треснуть. Там стока всего налетит на нее (термопару).... Ну поменяю я термопару, может даже на другой тип. Поверю ее и опять идти к разработчикам, чтоб перепрошили. Как перепрошить готовое устройство, заводское, я не знаю. Не зря же калибраторы продают. Удобней скорректировать.
Прошу ответить по делу. Зачем сразу резкая критика.

[coredumped]

Я тоже склоняюсь к мысли, которую озвучил Ничегонеработает. Зачем вам какая-то примочка? Правильней сделать свой регулятор.
+ это очень интересный проект (то, что Вы хотели)
+ не надо будет просить кого-либо, чтоб подправляли под новые термопары, а для этого нужно внести в новый приборчик функцию калибровки по эталонной термопаре.
Проект терморегулятора будет, ессно сложнее того, что Вы задумали, но это и интересней, и на выходе у Вас будет изделие а не поделка.
Вот

PS: Проблема больше в аналоговой части, советую "подсмотреть" в имеющемся у Вас терморегуляторе. Надо добиться термостабильности и отсутствия влияния всяких внешних факторов (помех, нестабильность питания итп). Есть специализированные чипы всякие (например этот http://cds.linear.com/docs/Datasheet/LTK001fa.pdf), но я советую компенсировать математически, тк отпадает необходимость в подстроечных резисторах и нет зависимости от типа термопары... Это так мысли, если б я делал, то где-то так

[vbvbvb]

Спасибо. Возможно, так и придется сделать. В имеющемся регуляторе, как раз математическая компенсация. По усилителям и АЦП вроде информация есть. Вот с ЦАП-ом, я пока не разобрался. Какие используют в таких случая? Может имеются контроллеры от AVR со встроенным АЦП-ЦАП, как раз для таких целей. Чувствую это все затянется еще на лет 10 . У меня кстати платка есть в наличии, после апгрейда терморегулятора. Может чего на ее основе и замучу.

[Леонид Иванович]

А зачем ЦАП в терморегуляторе? Или он обеспечивает аналоговое управление нагревателем?

[vbvbvb]

Если я буду делать свой терморегулятор то возможно и не зачем. Но если я все таких хочу скорректировать имеющийся сигнал микроконтроллером то понадобится. По крайней мере я так себе это представляю.

[Леонид Иванович]

ЦАП можно выбрать на сайте ADI или TI. Разрядность зависит от нужной точности.

[vbvbvb]

ЦАП возьму PCM1781. Усилитель AD8571. И соберу себе калибратор термопар.
Не подскажете где можно почитать информацию как лучше плату развести, чтоб поменьше наводок было.

[vbvbvb]

Я тоже склоняюсь к мысли, которую озвучил Ничегонеработает. Зачем вам какая-то примочка? Правильней сделать свой регулятор.
+ это очень интересный проект (то, что Вы хотели)
+ не надо будет просить кого-либо, чтоб подправляли под новые термопары, а для этого нужно внести в новый приборчик функцию калибровки по эталонной термопаре.
Проект терморегулятора будет, ессно сложнее того, что Вы задумали, но это и интересней, и на выходе у Вас будет изделие а не поделка.
Вот

PS: Проблема больше в аналоговой части, советую "подсмотреть" в имеющемся у Вас терморегуляторе. Надо добиться термостабильности и отсутствия влияния всяких внешних факторов (помех, нестабильность питания итп). Есть специализированные чипы всякие (например этот http://cds.linear.com/docs/Datasheet/LTK001fa.pdf), но я советую компенсировать математически, тк отпадает необходимость в подстроечных резисторах и нет зависимости от типа термопары... Это так мысли, если б я делал, то где-то так

Я этот вариант рассматривал. К сожалению такой девайс они выпустили только для двух типов термопар, диапазон температур, которых меня не устраивает. Может есть что-то подобное у других фирм. Надо поискать.

[Леонид Иванович]

ЦАП возьму PCM1781.

А Вас не смущает, что это звуковой ЦАП, по DC его характеристики вообще ненормированы?

[vbvbvb]

Вы мне напоминаете строгого преподавателя проверяющего курсовой проект, но я сюда собственно за советом пришел. Вроде уже спрашивал. Где искать я и сам знаю. Проблема в том что искать. Я честно не знаю какой мне ЦАП подойдет. Нашел еще одну интересную схемку для преобразование в число - AD654. А вот как преобразовать в аналоговый сигнал чего-то идей нет. Точней была, но вы ее забраковали. В любом случае спасибо за стимуляцию. Возможно подойдет DAC1220.

P.S. нашел так же интересные линки Thermocouple Measurements with DS ADCs и Преобразователи напряжение — частота,
An Introduction to Selecting Amplifiers for Data Converters

Вот она информация, что мне была нужна. Уже лучше. По изучению инфы отпишусь тут, для тех кому интересно.

[Леонид Иванович]

Я честно не знаю какой мне ЦАП подойдет

Сначала нужно определиться, какую Вы хотите получить погрешность. Потом выбрать подходящий ЦАП по таблицам параметрического поиска на сайтах analog.com и ti.com.

[vbvbvb]

Нашел интересную тему правда кривовато написано
http://www.radiokot.ru/circuit/analog/home/02/
А также готовый девайс с компенсацией и переводом в цифру:
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX31855.pdf

[shodan]

Проблема в том что искать. Я честно не знаю какой мне ЦАП подойдет.

Конечно не знаеш, мы темболее!
Как верно заметил Ничегонеработает, надо сперва смоделировать аналоговый кусок, понять где какие токи и напряжения, может тут надо будет ставить прицензионные ОУ перед АЦП чтобы усилить и нормировать сигнал с датчика под АЦП(что вероятнее всего как подсказывает мне телепатия).
А вот уже ПОСЛЕ, прикидывать, какой АЦП взять, с какой погрешностью, с какой битностью, какие опорники и т.п.

Сразу можно определить пожалуй только кол-во SPS, и то не в каждой задаче. (если ты не плазменным потоком управляеш, а обычной печкой то скорость оцифровки хватит и 10-50 SPS у какого нибудь сигма-дельта АЦП)

Можно конечно "бить из пушки по термодатчику" заложится на высокоточные-скоростные-гипердорогие АЦП и опорники, но подход в корне неверный. Надо знать, какой дин.диапазон и что хотим получить. Иногда бывает удобно применить ОУ и программируемый резистор, для смещения диапазона в ходе анализа сигнала.

Это я все к тому, что когда девайс готов в железе, то мучительно больно понимать, что АЦП выбран некорректно. А иногда и корректно, но он не соответствует ожиданиям подтвержденным в даташите. (такое тоже бывает)

PS.Все вышеописанное относится как и к АЦП, так и к ЦАП.

[vbvbvb]

Спасибо большое за развернутый ответ.
Нашел интересную литературу.
А также готовые решения на случай, если не выйдет.
В процессе поиска наткнулся на терморегулятор ТРМ201. Интересная штучка.