Arduino- ի միջոցով PT100- ից ջերմաստիճանի չափում. 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-31 10:21

PT100- ը դիմադրության ջերմաստիճանի դետեկտոր է (RTD), որը փոխում է իր դիմադրությունը `կախված շրջակա ջերմաստիճանից: Այն լայնորեն օգտագործվում է դանդաղ դինամիկայով և համեմատաբար լայն ջերմաստիճանի միջակայքերով արդյունաբերական գործընթացների համար: Այն օգտագործվում է դանդաղ դինամիկ գործընթացների համար, քանի որ RTD- ները ունեն դանդաղ արձագանքման ժամանակներ (որոնց մասին ես ավելի ուշ կխոսեմ ավելի ուշ), բայց ճշգրիտ են և ժամանակի ընթացքում ցածր շարժունակություն ունեն: Այն, ինչ ես ձեզ ցույց կտամ այս Ուղեցույցում, չի համապատասխանի արդյունաբերական չափանիշներին, բայց դա ձեզ կներկայացնի ջերմաստիճանը չափելու այլընտրանքային եղանակով, քան LM35- ի օգտագործումը, որին ծանոթ կլինեն շատ հոբբիստներ և ցուցադրվում է միացման տեսությունը: կարող է կիրառվել այլ սենսորների վրա:

Քայլ 1: Բաղադրիչներ

1x PT100 (երկու լար)

1x Arduino (ցանկացած մոդել)

3x 741 Գործողության ուժեղացուցիչներ (LM741 կամ UA741)

1x 80 օհմ ռեզիստոր

2x 3.9kohms Resistors

2x 3.3kohms Resistors

2x 8.2kohms Resistors

2x 47kohms Resistors

1x 5kohms պոտենցիոմետր

1x Երկու տերմինալային սնուցման աղբյուր կամ 8x 1.5V AA մարտկոցներ

Ես օգտագործում եմ երկու մետաղալար PT100, երեք և չորս մետաղալար PT100- երը կունենան տարբեր սխեմաներ: Սրանցից շատերի համար ռեզիստորային արժեքները չպետք է լինեն նույնը, ինչ վերևում, բայց եթե կա մի զույգ դիմադրություն, այսինքն `3.9 Կմ, եթե դրանք փոխեցիք, ասենք, 5k- ով, ապա պետք է երկուսն էլ փոխեք 5k- ով, ինչպես այն ժամանակ: պետք է նույնը լինել: Երբ մենք ստանում ենք միացումը, ես կասեմ տարբեր արժեքների ընտրության էֆեկտը: Գործողության ուժեղացուցիչների համար (op amps) կարող եք օգտագործել այլ op amps, բայց դրանք այն են, ինչ ես օգտագործել եմ:

Քայլ 2: heորենի կամուրջ

Նախ պետք է խոսեմ PT100- ի դիմադրությունից ջերմաստիճան ստանալու բանաձևի մասին, նախքան շղթայի առաջին մասի մասին խոսելը, դիմադրության բանաձևը հետևյալն է.

որտեղ Rx- ը PT100 դիմադրությունն է, R0- ը `PT100 դիմադրությունը 0 աստիճանի C- ում, α- ը ջերմաստիճանի դիմադրության գործակիցն է, իսկ T- ն` ջերմաստիճանը:

R0- ը 100 օհմ է, քանի որ սա PT100 է, եթե դա PT1000 էր, R0- ը կլիներ 1000 օհմ: α- ն 0.00385 օմ/աստիճան C է, որը վերցված է տվյալների թերթից: Կա նաև ավելի ճշգրիտ բանաձև, որը կարելի է գտնել այստեղ, բայց վերը նշված բանաձևը կանի այս ծրագրի համար: Եթե փոխակերպենք բանաձևը, կարող ենք հաշվարկել տվյալ դիմադրության ջերմաստիճանը.

Ենթադրենք, մենք ուզում ենք չափել մի բան, որը կունենա -51.85 -ից մինչև 130 աստիճան C ջերմաստիճան, և PT100- ը տեղադրեցինք նկարում պատկերված սխեմայի մեջ: Օգտագործելով վերևի հավասարումը և լարման բաժանարարի լարման հավասարումը (ցուցադրված է առաջին նկարում) մենք կարող ենք հաշվարկել լարման տիրույթը: Տատանման ներքևը T = -51.85 (80 օհմ)

և 130 աստիճանի (150 օհմ) դեպքում.

Սա կտա 0.1187V միջակայք և 0.142 DC օֆսեթ, քանի որ մենք գիտենք, որ մեր ջերմաստիճանը երբեք չի իջնի -51.85 աստիճանից ցածր, ինչը կնվազեցնի զգայունությունը մեզ հետաքրքրող միջակայքում (80-130 օմ), երբ մենք լարումն ուժեղացնենք: Այս DC օֆսեթից ազատվելու և մեր զգայունությունը բարձրացնելու համար մենք կարող ենք օգտագործել Wheatstone կամուրջը, որը ցույց է տրված երկրորդ նկարում:

Երկրորդ լարման բաժանարարի ելքը (Vb-) կհանվի առաջին լարման բաժանարարի ելքից (Vb+) `օգտագործելով դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչ ավելի ուշ: Կամրջի ելքի բանաձևը լարման երկու բաժանարար է.

PT100- ի համար լարումը 80 օհմ է և օգտագործում է նկարի մյուս արժեքները.

իսկ Pt100- ի համար 150 օհմ է `

Օգտագործելով Wheatstone- ը մենք ազատվում ենք DC օֆսեթից և ուժեղացնում ենք զգայունությունը ուժեղացումից հետո: Այժմ, երբ մենք գիտենք, թե ինչպես է աշխատում heորենի քարի կամուրջը, կարող ենք խոսել այն մասին, թե ինչու ենք օգտագործում 80 օհմ և 3.3 կոհմ: 80 օհմերը մի տեսակ բացատրվում են վերը նշված բանաձևից, ընտրեք այս արժեքը (մենք սա կանվանենք օֆսեթ ռեզիստոր Roff), որը կլինի ձեր ջերմաստիճանի ստորին միջակայքը կամ նույնիսկ ավելի լավ, ձեր տիրույթի ներքևից մի փոքր ցածր, եթե դա օգտագործվում է ջերմաստիճանի կարգավորման կամ նման այլ բաների կառավարման համակարգեր, կցանկանայիք իմանալ, թե որքան ցածր է ջերմաստիճանը ձեր ջերմաստիճանի միջակայքից ցածր: Այսպիսով, եթե -51.85C- ն ձեր միջակայքի ստորին հատվածն է, ձեր Roff- ի համար օգտագործեք 74.975 օմ (-65 աստիճան C):

R1- ի և R3- ի համար ես ընտրել եմ 3.3k- ը երկու պատճառով `հոսանքը սահմանափակելու և ելքի գծայնությունը մեծացնելու համար: Քանի որ PT100- ը փոխում է դիմադրությունը ջերմաստիճանի պատճառով, դրա միջով չափազանց մեծ հոսք անցնելը սխալ ընթերցումներ կտա ինքն ջեռուցման պատճառով, այնպես որ ես ընտրեցի առավելագույն հոսանքը 5-10 մԱ: Երբ PT100- ը 80 օհմ է, հոսանքը 1.775 մԱ է, ուստի ապահով առավելագույն սահմանից ցածր: Դուք նվազեցնում եք զգայունությունը բարձրացնելու դիմադրությունը, բայց դա կարող է բացասաբար անդրադառնալ գծայնության վրա, քանի որ մենք հետագայում կօգտագործենք գծի հավասարումը (y = mx+c), որն ունի ոչ գծային ելք, կներկայացնի սխալներ: Երրորդ նկարում կա կամրջի ելքի գրաֆիկ ՝ օգտագործելով տարբեր վերին դիմադրիչներ, պինդ գիծը փաստացի ելքն է, իսկ կետավոր գիծը ՝ գծային մոտարկումը: Դուք կարող եք տեսնել մուգ կապույտ գրաֆիկում (R1 & R3 = 200 օհմ) տալիս է լարման ամենամեծ տիրույթը, բայց ելքը ամենաքիչը գծային է: Բաց կապույտը (R1 & R3 = 3.3kohms) տալիս է լարման ամենափոքր տիրույթը, սակայն կետավոր գիծը և պինդ գիծը համընկնում են ՝ ցույց տալով, որ դրա գծայնությունը շատ լավ է:

Ազատորեն փոխեք այս արժեքները `ձեր ծրագրին համապատասխան, նաև եթե փոխեք լարումը, համոզվեք, որ հոսանքը չափազանց բարձր չի դառնում:

Քայլ 3: ուժեղացում

Վերջին քայլին մենք գտանք, որ երկու լարման բաժանարարների ելքային տիրույթը 0 -ից 0.1187 է, բայց մենք չենք խոսել այն մասին, թե ինչպես կարելի է հանել այդ լարումները: Դա անելու համար մեզ պետք կլինի դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչ, որը մեկ մուտքից մյուսը կհանի և այն կուժեղացնի ուժեղացուցիչի շահումով: Դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչի միացումը ցուցադրվում է առաջին նկարում: Դուք Vb+ –ը կերակրում եք շրջվող մուտքի մեջ, իսկ Vb- ՝ ոչ շրջադարձ մուտքագրման մեջ, և ելքը կլինի Vb+- Vb- մեկ շահումով, այսինքն ՝ առանց ուժեղացման, բայց նկարում ցուցադրվող դիմադրողներին ավելացնելով մենք ավելացնում ենք 5.731. Շահույթը տրվում է ՝

Ra- ն R5 & R7 է, իսկ Rb- ն R6 & R8, ելքային լարումը տրվում է.

Կա երկու խնդիր ՝ միայն այս ուժեղացուցիչը կամրջի ելքին միացնելու, բեռնման էֆեկտի և շահույթը փոխելու հետ: Ամպերի ուժեղացումը փոխելու համար անհրաժեշտ է փոխել առնվազն երկու ռեզիստոր, քանի որ երկու զույգ ռեզիստորները պետք է լինեն նույնը, այնպես որ երկու կաթսա, որոնք պետք է ունենան նույն արժեքը, նյարդայնացնող կլինի, այնպես որ մենք կօգտագործենք գործիք կոչվող գործիք որի մասին կխոսեմ ստորև: Բեռնման էֆեկտը ուժեղացուցիչի մուտքային ռեզիստորներն են, որոնք ազդում են PT100- ում լարման անկման վրա, մենք ցանկանում ենք, որ PT100- ի լարումը լինի անփոփոխ, և դա անելու համար մենք կարող ենք ընտրել շատ մեծ դիմադրություններ մուտքային ռեզիստորների համար, որպեսզի PT100- ի զուգահեռ դիմադրությունը և մուտքային ռեզիստորը շատ մոտ է PT100 դիմադրությանը, բայց դա կարող է խնդիրներ առաջացնել աղմուկի և լարման ելքի փոխհատուցման հետ, որոնց մեջ չեմ մտնելու: Պարզապես ընտրեք Կոմսի միջակայքի միջին տիրույթը, բայց ինչպես ասում էի, փոքր դիմադրություններ ունենալը նույնպես վատ է, այնպես որ մենք մի փոքր կփոխենք շրջանը:

Երկրորդ նկարում մենք ունենք կամրջի ելքը ՝ կապված սարքի ուժեղացուցիչի հետ, որը գործում է բուֆերային ուժեղացուցիչով ՝ անջատելու սխեմաների երկու կեսերը (կամուրջը և ուժեղացումը), ինչպես նաև թույլ է տալիս օգտագործել մուտքն ուժեղացնելու համար ՝ փոխելով ընդամենը մեկ պոտենցիոմետր (Վերականգնել): Գործիքների ուժեղացուցիչի շահույթը տրվում է.

որտեղ Rc- ն երկու 3.9k դիմադրիչն է կաթսայի վերևում և ներքևում:

Rgain- ի նվազեցմամբ ուժեղացումն ավելանում է: Այնուհետև Va և Vb կետերում (ուժեղացված Vb+ և Vb-), դա նախկինի պես դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչ է, և շղթայի ընդհանուր շահույթը պարզապես ձեռքբերումները միասին բազմապատկված են:

Ձեր օգուտը ընտրելու համար ցանկանում եք անել այն, ինչ մենք արեցինք նախկինում Roff- ի հետ, մենք պետք է դիմադրություն ընտրենք ձեր տիրույթում ձեր առավելագույն ջերմաստիճանից բարձր, միայն այն դեպքում, երբ այն անցնի: Քանի որ մենք օգտագործում ենք Arduino- ն, որն ունի 5V adc, սխեմայի առավելագույն ելքը պետք է լինի 5V ձեր ընտրած առավելագույն ջերմաստիճանում: Եկեք ընտրենք 150 օհմ, քանի որ առավելագույն դիմադրությունը, իսկ կամրջի լարումը չամրացված 0.1187 Վ էր, մեզ անհրաժեշտ շահույթը ՝ 42.185 (5/0.1187)

Ենթադրենք, մենք պահում ենք Ra, Rb և Rc- ն որպես 8.2k, 47k և 3.9k, մենք պարզապես պետք է գտնենք Rgain զամբյուղի արժեքը.

Այսպիսով, ամբողջ 5 վոլտը մեր օգտագործած ջերմաստիճանի սահմաններից դուրս բերելու համար փոխեք Rgain- ի արժեքը մինչև 1,226k: Դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչից դուրս եկող լարումը տրվում է.

Քայլ 4: Շղթայի միացում

Սա շղթայի վերջին քայլն է, գուցե նկատել եք Vcc+ և Vcc- ը op amp սխեմաների վրա, սա այն պատճառով, որ նրանց ճիշտ և բացասական լարման անհրաժեշտ է, որպեսզի կարողանաք նորմալ աշխատել, դուք կարող եք ստանալ մեկ ռելսերի ուժեղացուցիչներ, բայց ես որոշեցի օգտագործել այս ուժեղացուցիչը, քանի որ դա այն է, ինչ ես ունեի պառկած: Այսպիսով, մենք կտրամադրենք +6V և -6V, կան երեք եղանակներ, որոնք կարող ենք դա անել: Առաջինը ցուցադրվում է առաջին նկարում, որտեղ մենք պետք է ունենանք երկու սնուցման աղբյուր կամ երկու ելքային տերմինալ մեկ սնուցման աղբյուրից, երկուսն էլ ունեն 6 Վ լարման դեպքում և ունենանք մեկ դրական ելք ՝ կապված մյուսի բացասականին: Վերին մատակարարման 6V- ը կլինի մեր +6V- ը, ներքևի մատակարարման դրականը GND- ն է, իսկ ներքևի մատակարարման բացասական -6V- ը: ՄԻԱՅՆ ՄԻԱՅՆ ԿԱՊԵԼ, ԵԹԵ ԵՐԿՈ ՄԱՏԱԿԱՐԱՐՈԹՅՈՆՆԵՐԻ NDՈՈՎՐԴՆ ՈՆԵՆ ԿԱՄ ԿԱՄ ԿՎԱԵՆ Ձեր էներգիայի մատակարարումը: Բոլոր առևտրային էներգիայի աղբյուրները կհատկացնեին GND- ները, բայց եթե ցանկանում եք ստուգել, օգտագործեք ձեր բազմաչափի շարունակականության փորձարկիչը, եթե այն բզզում է, մի օգտագործեք այս կարգավորումը և օգտագործեք հաջորդը: Իմ տնական պաշարների վրա ես պայթեցրել եմ ապահովիչը ՝ դա անելով:

Երկրորդ նկարում երկրորդ կարգավորումն է, որը մենք կարող ենք ունենալ, այն պահանջում է, որ մեկ մատակարարում ունենա մյուսի լարման կրկնակի լարումը, բայց չի վնասի մատակարարումը, եթե GND- ները միացված են: Մենք ունենք երկու մատակարարում ՝ մեկը 12 Վ լարման դեպքում, իսկ մյուսը ՝ 6 Վ լարման դեպքում: 12V- ը կգործի որպես մեր +6V, երկրորդ մատակարարումից 6V- ը `GND- ի, իսկ մատակարարումներից երկու փաստացի GND- ը` -6V:

Այս վերջին կարգավորումը նախատեսված է միայն մեկ ելքով էներգիայի աղբյուրների համար, այն օգտագործում է 1 -ի բուֆերային ուժեղացուցիչ ՝ վիրտուալ հիմք ստեղծելու համար ՝ բուֆերային ուժեղացուցիչի միջով անցնելով մատակարարման լարման կեսը: Այնուհետև 12 Վ -ը կգործի որպես +6 Վ, իսկ իրական GND տերմինալը կլինի -6 Վ:

Եթե ցանկանում եք մարտկոցներ օգտագործել, ես կառաջարկեի առաջին կարգավորումը, սակայն մարտկոցների խնդիրն այն է, որ լարումը կնվազի, երբ նրանք սկսում են մեռնել, և կամրջից դուրս եկող լարումը նույնպես կնվազի ՝ տալով ջերմաստիճանի սխալ ցուցանիշներ: Դուք, իհարկե, կարող եք կարդալ մարտկոցների լարումը և դրանք ներառել հաշվարկներում կամ օգտագործել կարգավորիչներ և ավելի շատ մարտկոցներ: Ի վերջո, դա ձեզն է:

Քայլ 5: Ամբողջ սխեմա և ծածկագիր

Ամբողջական սխեման ցուցադրված է վերևում և կատարվել է Autodesk- ի նոր Circuits.io- ում, որը թույլ է տալիս ստեղծել սխեմաներ տախտակի վրա, խմբագրել սխեմա (նկար 2 -ում) և PCB դիագրամներ, իսկ լավագույն մասը `թույլ է տալիս մոդելավորել շղթան շղթայից և կարող է նույնիսկ ծրագրավորել Arduino- ն և միացնել այն տախտակի ռեժիմում, էջի ներքևում մոդելավորումն է, և կարող եք խաղալ երկու կաթսայով: Եթե ցանկանում եք կրկնօրինակել միացումը և տեղադրել ձեր սեփական արժեքները, կարող եք գտնել միացումն այստեղ: Առաջին կաթսան 70 օհմ է, իսկ շարքը ՝ 80 օհմ ռեզիստորով, որը նմանակում է PT100- ը 80-150 օհմ տիրույթով, երկրորդ կաթսան գործիքային ուժեղացուցիչի շահույթն է: Lyավոք, ես օգտագործեցի գրադարան, որը ես ներբեռնել էի իմ կոդի համար, այնպես որ Arduino- ն ներառված չէ ներքևում գտնվող միացումում, բայց կան ընդամենը երկու լրացուցիչ լարեր, որոնք անհրաժեշտ է միացնել: Եթե դուք ավելի հարմարավետ եք LTspice- ի հետ, ես ներառեցի asc ֆայլ սխեմայի հետ:

Միացրեք A0 կապը Դիֆերենցիալ ուժեղացուցիչի ելքին

Միացրեք Arduino- ի GND- ը միացման GND- ին (ՈՉ -6 Վ)

Եվ դա ավարտված շրջանն է, այժմ ՝ կոդի վրա: Ավելի վաղ ես նշել էի, որ մենք կօգտագործենք y = mx+c բանաձևը: Դե, հիմա մենք հաշվարկելու ենք m (թեքությունը) և c (օֆսեթը): Arduino- ում մենք կկարդանք լարումը, բայց ջերմաստիճանի հավասարումը մեզ պետք է իմանա PT100- ի դիմադրությունը, ուստի դա անելու եղանակը Serial.println (temp) - ը Serial.println (V) - ով փոխարինելն ու արձանագրելն է: լարումը և դիմադրությունը երկու ջերմաստիճանում: Այս փորձարկումն իրականացնելիս մի փոքր թողեք PT100- ը, ինչպես մեկ -երկու րոպե, և հեռու պահեք ջերմության աղբյուրներից (արևի լույս, նոութբուքի օդափոխիչ, ձեր մարմին և այլն):

Առաջին կետը, որը մենք կարող ենք վերցնել, սենյակի ջերմաստիճանն է, երբ միացված և աշխատող միացում ունեք, սերիական մոնիտորի վրա գրանցեք Arduino- ի կարդացած լարումը (Vt1) և արագ անջատեք PT100- ը և գրանցեք դրա դիմադրությունը (Rt1), մի դրեք ձեր միացրեք անջատիչը, երբ դա կփոխի դիմադրությունը: Երկրորդ ջերմաստիճանի համար մենք կարող ենք զոնդը տեղադրել սառույցի կամ տաք ջրի մեջ (զգույշ եղեք, եթե օգտագործում եք տաք ջուր) և կրկնել այն, ինչ արել էինք Vt2 և Rt2 գտնելուց առաջ: Հետո զոնդը հեղուկի մեջ դնելուց հետո սպասեք մեկ -երկու րոպե, մինչև դիմադրությունը կարգավորվի: Եթե ձեզ հետաքրքրում է PT100- ի ժամանակային պատասխանը, արձանագրեք սերիական մոնիտորի անջատված լարումը ամեն 2 վայրկյանը մեկ, և մենք կարող ենք դրանից գծապատկեր կազմել, և ես դա ավելի ուշ կբացատրեմ: Օգտագործելով երկու լարման և դիմադրության, մենք կարող ենք լանջը հաշվարկել հետևյալ կերպ.

Rt1- ը և Rt2- ը երկու ջերմաստիճանի դիմադրություններն են, և դա ճիշտ է Vt1 և Vt2 լարման դեպքում: Լանջից և ձեր գրանցած երկու կետերից մեկից մենք կարող ենք հաշվարկել փոխհատուցումը.

C- ը պետք է մոտ լինի ձեր իրական Roff- ին, իմ մոդելավորումից ես հաշվարկեցի այս արժեքները.

Այս դիմադրությունից մենք կարող ենք գտնել մեր ջերմաստիճանը ՝ օգտագործելով բանաձևը, որն ունեինք սկզբում.

Եվ վերջ, Arduino- ի ծածկագիրը ներքևում է, եթե խնդիրներ ունեք, թողեք մեկնաբանություն, և ես կփորձեմ օգնել:

Իմ պատրաստած սխեմայի նկարներ չկան, և ես այլևս չունեմ PT100 վերամշակման և փորձարկման համար, այլ պարզապես պետք է հավատալ ինձ, որ այն աշխատում է: Instructables- ում PT100- ի մասին շատ բան չկա, որ ես գտա, այդ իսկ պատճառով ես այս պատկերակը դարձրեցի:

Հաջորդ քայլում ես կխոսեմ PT100- ի ժամանակային պատասխանի մասին, և եթե ձեզ չեն հետաքրքրում մաթեմատիկան, երբ չափում եք ջերմաստիճանի փոփոխությունը, թողեք PT100- ը մեկ րոպե կանգ առնի ընթերցումից առաջ:

Եթե դուք հետաքրքրված եք իմ պատրաստած այլ նախագծերով, այցելեք իմ

Օրագիր ՝ Roboroblog

YouTube ալիք ՝ Roboro

Կամ նայեք իմ մյուս հրահանգներին ՝ այստեղ

Եթե HTML- ը խառնաշփոթ է ներքևի ծածկագրի հետ, ծածկագիրը կցվում է

* Այս ծածկագիրը հաշվարկում է ջերմաստիճանը ՝ օգտագործելով PT100

* Գրել է Ռոբորոն * Github: <a href = "https://github.com/RonanB96/Read-Temp-From-PT100-… <a href =" https://github.com/RonanB96/Read-Temp- From-PT100-… <a href = "https://github.com/RonanB96/Read-Temp-From-PT100-… >>>>>>>>> * Circuit: <a href=" href="https://github.com/RonanB96/Read-Temp-From-PT100-… <a href=" https://github.com/ronanb96/read-temp-from-pt100-…="">>>>>>>>>> * Blog: <a href=" href="https://github.com/RonanB96/Read-Temp-From-PT100-… <a href=" https://github.com/ronanb96/read-temp-from-pt100-…="">>>>>>>>>> * Instrustable Post: <a href=" href="https://github.com/RonanB96/Read-Temp-From-PT100-… <a href=" https://github.com/ronanb96/read-temp-from-pt100-…="">>>>>>>>>> * */ //You'll need to download this timer library from here //https://www.doctormonk.com/search?q=timer #include "Timer.h" // Define Variables float V; float temp; float Rx; // Variables to convert voltage to resistance float C = 79.489; float slope = 14.187; // Variables to convert resistance to temp float R0 = 100.0; float alpha = 0.00385; int Vin = A0; // Vin is Analog Pin A0 Timer t; // Define Timer object

void setup() {

Serial.begin(9600); // Set Baudrate at 9600 pinMode(Vin, INPUT); // Make Vin Input t.every(100, takeReading); // Take Reading Every 100ms } void loop() { t.update(); // Update Timer } void takeReading(){ // Bits to Voltage V = (analogRead(Vin)/1023.0)*5.0; // (bits/2^n-1)*Vmax // Voltage to resistance Rx = V*slope+C; //y=mx+c // Resistance to Temperature temp= (Rx/R0-1.0)/alpha; // from Rx = R0(1+alpha*X) // Uncommect to convet celsius to fehrenheit // temp = temp*1.8+32; Serial.println(temp); }

Step 6: Time Response of PT100

Այսպիսով, ես նշեցի, որ PT100- ն ունի դանդաղ արձագանք, բայց մենք կարող ենք ցանկացած պահի ստանալ PT100- ի կողմից կարդացած ընթացիկ ջերմաստիճանի բանաձև t. PT100- ի պատասխանը առաջին կարգի պատասխան է, որը կարող է գրվել Լապլասի տերմիններով, այսինքն ՝ փոխանցման գործառույթով, ինչպես.

որտեղ tau (τ) ժամանակի հաստատունն է, K- ը համակարգի շահումն է, իսկ s- ը `Լապլասի օպերատորը, որը կարող է գրվել որպես jω, որտեղ ω- ը հաճախականություն է:

Constantամանակի հաստատունն ասում է ձեզ, թե որքան ժամանակ է պահանջվում առաջին կարգի համակարգին իր նոր արժեքի վրա տեղավորվելու համար, իսկ կանոնը ՝ 5*տաու, այն է, թե որքան ժամանակ կպահանջվի նոր կայուն վիճակին հասնելու համար: Շահույթը K- ն ձեզ ասում է, թե որքան կուժեղացվի մուտքը: PT100- ի դեպքում շահույթն այն է, թե որքանով է դիմադրության փոփոխությունը բաժանվում ջերմաստիճանի փոփոխության վրա, այս տվյալների թերթիկից երկու պատահական արժեք ընտրելով, ես ստացել եմ 0.3856 օմ/C շահույթ:

Նախքան իմ ասածը, դուք կարող եք արձանագրել լարումը յուրաքանչյուր 2 վայրկյան հետո, երբ զոնդը հեղուկի մեջ դնում եք տաք կամ սառը, դրանից մենք կարող ենք հաշվարկել համակարգի ժամանակի կայունությունը: Նախ անհրաժեշտ է որոշել, թե որտեղ է մեկնարկային կետը և վերջնակետը, որի մեկնարկային կետը լարումն է, նախքան զոնդը հեղուկի մեջ դնելը, իսկ վերջնակետը `այն, երբ այն տեղավորվում է: Հաջորդը հանեք դրանք, և դա քայլի լարման փոփոխությունն է: Ձեր անցկացրած թեստը քայլի փոփոխություն էր, որը համակարգի մուտքի հանկարծակի փոփոխություն է, քայլը `ջերմաստիճանը: Այժմ ձեր գրաֆիկի վրա գնացեք լարման փոփոխության 63.2%, և այս անգամ ժամանակի հաստատունն է:

Եթե այդ արժեքը միացնեք փոխանցման գործառույթին, ապա կունենաք համակարգերի հաճախականության արձագանքը նկարագրող բանաձև, բայց դա այն չէ, ինչ մենք ուզում ենք այս պահին, մենք ուզում ենք իրական ջերմաստիճանը t ժամանակի ջերմաստիճանի համար, որպեսզի գնանք պետք է կատարել Լապլասի քայլի հակադարձ փոխակերպում համակարգի մեջ: Քայլ մուտքագրմամբ առաջին կարգի համակարգի փոխանցման գործառույթը հետևյալն է.

Որտեղ Ks է քայլի չափը, այսինքն `ջերմաստիճանի տարբերությունը: Այսպիսով, ենթադրենք, որ զոնդը տեղակայված է 20 աստիճան C- ում, ջրի մեջ տեղադրված է 30 աստիճան C, և զոնդի ժամանակային հաստատունն է 8 վայրկյան, փոխանցման գործառույթը և ժամանակի տիրույթի բանաձևը հետևյալն է.

Այս դեպքում δ (t) նշանակում է իմպուլս, այսինքն ՝ DC օֆսեթ 20 աստիճան C, այս դեպքում դուք կարող եք դա գրել ձեր հավասարումների մեջ: Սա առաջին կարգի համակարգի քայլի ստանդարտ հավասարումն է.

Վերոնշյալը հաշվարկում է ջերմաստիճանը t- ի պահին, բայց դա կաշխատի լարման դեպքում, քանի որ դրանք համաչափ են միմյանց, պարզապես անհրաժեշտ է սկզբնական և վերջնական արժեքը, ժամանակի հաստատունն ու քայլի չափը: Symbolab կոչվող կայքը հիանալի է ստուգելու, թե արդյոք ձեր մաթեմատիկան ճիշտ է, այն կարող է անել Լապլաս, ինտեգրում, տարբերակում և շատ այլ բաներ, և դա ձեզ տալիս է ճանապարհի բոլոր քայլերը: Լապլասի հակադարձ վերափոխումը կարելի է գտնել այստեղ: