Терморегулятор на AVR с термопарой типа ТХК. Как сделать?

[Zemlyanov]

Пусть хоть 5градусов погрешность ,мне уже хоть какой собрать для начала, лишь бы работал , я принцип хочу понять. А потом буду улучшать.
Для меня основная задача сопряжение МК и термопары. Не врублюсь я как эта связка работает, с компенсацией я тоже ничего не понял.

У меня лежит разобранный терморегулятор фирмы ОВЕН, там есть всего 4 микросхемы :

- первая CD4051BE (для чего она там нужна не пойму из ДатаШита написано что это CMOS Analog Multiplexers/Demultiplexers with Logic Level Conversion, контакты АВ подключены к МК, а контакты микросхемы 14,15 через резисторы подключены к – термопары, если я ни чего не напутал )
- вторая TL431, тоже как то связана с термопарой но уже по моему с +
- третья LM358N , с чем связана ещё не разобрался
- четвертая понять не могу что за микросхема, ниже фото её, мелкая сильно из надпесей всего 3 буквы V OK.
И пятая микросхема это сам МК PIC16C63A.
Может сможете объясните какие функции могли выполнять эти схемы в терморегуляторе, особенно интересно назначение микросхемы CD4051BE, я с такой никогда не сталкивался.

-- Прилагается рисунок: --

[Zemlyanov]

Сообщение от Zemlyanov

... мне нужно измерять температуру до +350 ... с погрешностью в 1градус

Непонятно, с какой целью создается прибор: если он должен обладать высокой точностью - одни пути, если высокой повторяемостью - другие, высокой надежностью - третьи

Не пойму что значит для точного регулятора одни пути для надежного другие, для повторяемости третьи. А терморегулятор что не может быть одновременно точным и надежным. Я считаю что промышленные регулятор обладают всеми этими качествами в меру. Я же не говорю о спец регуляторах работающих в жестких условиях, с высокими требованиями к точности . Тема о терморегуляторах с ценой до 100 у.е. , которые массово применяются в различном оборудовании.

[tempora]

Не пойму что значит для точного регулятора одни пути для надежного другие, для повторяемости третьи. ... Тема о терморегуляторах с ценой до 100 у.е. , которые массово применяются в различном оборудовании.

Вместо того, чтобы попусту тратить время на причитания, типа "ах, я не понимаю, зачем меня спрашивают о том, что собираюсь делать", лучше бы потратил то же самое своё и наше время (а также свой и наш трафик ) на краткое изложение требований.
Или что-то секретное делаешь? Ну, так хоть в этом бы признался, так бы и сформулировал в самом первом посте: "Делаю супер-пупер-секретный девайс; ничего о нём не расскажу. Давайте выкладывайте, как его лучше сделать."
А если уже определился с тем, что нужны именно промышленные образцы, применяемые серийно и стоимостью до 100уе (тот ещё, кстати, диапазончик!), то надо было спрашивать у гугля - для него это уже неплохой запрос.

P.S. В наборе мелкосхем достаточно сложный девайс рисуется - "для дома/для семьи" такой делать нет смысла, смотри сам:
TL431 - прецизионный источник опорной напруги (точность до полупроцента),
LM358N - операционник, который собственно и усиляет сигнал термопары,
лень смотреть мелкоконтроллер, но видимо он имеет АЦП с внешней опорой (TL431),
CD4051BE - аналоговый мультиплексор, вот, фиг его знает, зачем - сигнал прямо от термопары он скоммутировать не сможет, а если бы он коммутировал усиленные сигналы, то операционников было бы больше, а ты говоришь, что там только один, хотя, то что на фото, может оказаться еще одним операционником.

А терморегулятор что не может быть одновременно точным и надежным

Был такой анекдот: "Софтверная компания разработает вам любое программное обеспечение - быстро, надежно, дешево. Можете выбрать любые два параметра." Так понятно?
Можно все сделать на константан-медном измерительном мосту - будет дешево, точно, о холодном спае думать не надо, но пускать в серию замучаешься (мотать, калибровать); можно на далласах - быстро, довольно дешево, можно выпекать, как блины, любой серией, но точность паршивенькая; ну, и так далее.
Ладно, не буду нарушать твои партизанские традиции.

[tempora]

Заглянул в даташит на 358-ой операционник (помню, что он довольно простенький), так и есть - не похож он на то, чем сигнал термопары можно усиливать, у него разбег по входу - 2mV. А вот тот второй может оказаться AD620-ым, у которого где-то 50uV. Или там не термопара, а мост..? Если, как ты говоришь - "TL431, тоже как то связана с термопарой но уже по моему с +" - то может действительно мост - тогда 431-я питает его прецизионной напругой.

[tempora]

Я так понял, что проблема с терморегулятором уже решилась?

[mtit]

Давайте устранять туман в мозгах. Классических способов ИЗМЕРЕНИЯ температуры с помощью электроники - два. Термопара и термосопротивление. Термопары хороши тем, что позволяют выдерживать большую температуру, более "линейны" на широком диапазоне. Посмотрите на сайт того же ОВЕНА. Но дорогущие. Термосопротивления дешевле, так как материала меньше идёт. Однако температурный диапзон не слишком большой, а у медных вообще мало. Может быть Вам достаточно термосопротивления? Таблицу соответствия между СОПРОТИВЛЕНИЕМ и температурой забьёте в память МК. И ни каких заморочек с компенсацией холодного спая. С термопарой сложнее. Для компенсации (Вы правильно заметили) необходимо измерить температуру в окружающей среде. В промышленных контролёрах используют термосопротивление на плате - выглядит как обычный резистор. Не зная маркировки - не определите, те же разноцветные колечки, полоски, что и на простом резисторе. Иногда компенсация (сложение-вычитание) температуры (с терморезистора и термопары) реализованна аналогово, а на АЦП подаётся уже полуготовый результат. Скорее всего устройство, которое Вы копаете, так и устроено, там за это отвечает ОУ, назначение которого непонятно.

[Asdex]

Доброго дня.... Есть готовая наработка. Как раз заменял "Овен" на производстве. Могу переслать файлы в формате P-CAD. Принципиалки sorry нет... Не рисую я их отдельно. Сразу в трассировщике печатка. Разобраться, думаю проблемой не станет. Голова там ATega 8535 индикатор двухстрочный LCD. Ввод данных с 16 кнопочной клавиатуры. В качестве входа использован нормализатор от Analog Device. Интересно скину на мыло. Ну и прогу для прошивки МК соответственно ) Единственно что прогу придется доработать (дописать цифровой фильтр). Последнюю версию проги выложить не смогу, ибо девайс коммерческий. Но вполне работоспособную пожалуйста.

Фото готового девайса в приложенном файле.

-- Прилагается рисунок: --

[nokazus]

Это маленькое неизвестное чудо на плате есть продукт analog devices, о чем свидетельствует фирменный квадратик с треугольником. Смотрим Tiny Part Number Cross Reference на диске, видим VOY - AD7740Y V/F Converter 8 MSOP. (Преобразователь напряжение/частота по нашему). Делаем выводы.
Удачи.

[tempora]

Есть готовая наработка. Единственно что прогу придется доработать (дописать цифровой фильтр).

А для чего там цифровой фильтр? Печка вот эта.

[Asdex]

Фильтр там для того чтобы глушить импульсные помехи. Кто-то говорил что нужно типа делать диф вход... А как по вашему считается диф входом подключение термопары с изолированной землей? Сопротивление термопары доли ома, хочешь не хочешь можно считать его дифференциальным. По крайней мере разницы не будет если включать ее в дифферинциальный усилитель. НИКАКОЙ - проверено. Проблема в том что импульсные помехи от тиристора или просто от тэнов, даже если они реле коммутируются, весьма велики. И сопоставимы с полезным сигналом от самой термопары. Во всех приборах это решается с использованием цифрового фильтра (аналога RC цепочки). Можно конечно городить схемное решение, но я не стал. Сигнал слишком слаб (единицы милливольт), если еще и пассивные фильтры вводить - на выходе вообще ни фига не будет. А после нормализатора уже бесполезно - уровень помех оказывается значительно выше уровня полезного сигнала. В моей проге построен цифровой фильтр на вычисление среднего арифметического при стократной апроксимации. Принципиально возможно построить любой фильтр, от фантазии зависит.