Temperatura entre -20 e 500C...

[Smarley]

Olá pessoal!
Gostaria de fazer um circuito com sensor de temperatura para um forno, que irá de -20C até 500C.
Para resfriar o forno utilizarei pastilha de peltier, e para aquecer resistência.
O que estou em dúvida é quanto ao sensor.

Se eu utilizar o termopar, pensei em utilizar um MAX6675 para fazer a amplificação e o preço deste componente está perto dos R$50,00 o que fica um pouco complicado. Apesar de ser fácil de ler a temperatura.

Aí eu pensei no PT-100 que varia a resistência conforme a temperatura. Eu pesquisei um pouco sobre o PT-100 e ví que é utilizado uma fonte de corrente constante.
Pela fórmula U=R*I lendo a tensão temos como saber a resistência dele. E pelo que pesquisei os PT-100 obedecem 100ohms a 0C mais 0,380ohms/C.
Seria somente isso?

Só que o meu AD é de 10 bits, lendo apenas a cada 4,8mV.
Para conseguir ler com resolução de 1C eu precisaria de:
0,0048V / 0,38ohms = 12,6mA
Resolução de 0,5V:
0,0048V / 0,19ohms = 25,2mA

Eu gostaria de saber do pessoal, se o meu pensamento está correto.
Se alguém tiver alguma sugestão, eu agradeço!

Abraços!

[Smarley]

Eu pensei em fazer o termômetro com uma resolução maior, como 0,1C.
Alguém teria um conversor A/D para me recomendar?

Abraços!

[_blackmore_]

Para resfriar o forno utilizarei pastilha de peltier, e para aquecer resistência.

imagino que baixar de 100º para os -20º ... ou qqer variação ... é viável?em termos quantidade de células, fonte para a célula ...


Só que o meu AD é de 10 bits, lendo apenas a cada 4,8mV.

vc pode mudar o valor da tensão de referência para menor ... melhorando sua precisão ... dah uma lida no seu datasheet q esclarece ...

Dependendo de como vc fará o isolamento térmico de seu forno, ele poderá ter a vida útil muito reduzida ... e lembre-se da curva de aquecimento e resfriamento ...

abrax!

[fabim]

0.38ohms é. sei. pra qual faixa? de 0 a 40 sim...

[MOR_AL]

Olá Smarley.

http://www.datafilehost.com/download-4f35e4f5.html

MOR_AL

[Smarley]

_blackmore_

Sobre a variação de temperatura será o seguinte. O forno terá que resfriar da temperatura ambiente para perto dos -20C, ou o máximo que ele conseguir com uma pastilha de 150W. Então não teria que baixar dos 100C para -20C. Se o forno estiver em 100C, é só abrir a porta que ajuda a baixar
Sobre a tensão de referencia de AD eu vou dar uma olhada para ver se resolve a minha situação.

fabim

Eu pensava que seria 0,38ohms para toda a faixa de temperatura dele.
Tu teria uma tabela para me informar sobre essa variação?

MOR_AL

Obrigado pelo arquivo que enviou! É exatamente a situação 2 que eu estou pensando em usar com o PT-100.
Só que como o fabim comentou, eu não sabia que ele não manteria os 0,38ohms/C. Vou ter que verificar isso melhor.


Vocês acham melhor eu utilizar um termopar para fazer essa leitura?
Eu penso no PT-100 pois fica mais viável. Gostaria de fazer com ele.
Mas eu quero ver primeiro este gráfica de ohms/C para ver quanto varia, pois eu li aqui no fórum mesmo que ele em 100C daria 138,00ohms.
Se alguém tiver ele aí eu agradeço!

Abraços!

[fabim]

primeira coisa.
Existem os PTCS A e B.
Padrão adotado no brasil, e na europa.
Qual de qual tu vai usar ? tem algum fornecedor ?

Feito isto.

Olha isso

Código: Selecionar todos

graus       ohms       ohms/1°C
-20   92.16   0.39
-10   96.09   0.39
0   100.00   0.39
+10   103.90   0.39
+20   107.79   0.39
+30   111.67   0.39
+40   115.54   0.39
+50   119.40   0.38
+60   123.24   0.38
+70   127.08   0.38
+80   130.90   0.38
+90   134.71   0.38
+100   138.51   0.38
+110   142.29   0.37
+120   146.07   0.38
+130   149.83   0.38
+140   153.58   0.37
+150   157.33   0.38
+160   161.05   0.38
+170   164.77   0.37
+180   168.48   0.37
+190   172.17   0.37
+200   175.86   0.37
+210   179.53   0.37
+220   183.19   0.36
+230   186.84   0.36
+240   190.47   0.36
+250   194.10   0.37
+260   197.71   0.36
+270   201.31   0.36
+280   204.90   0.35
+290   208.48   0.36
+300   212.05   0.35
+310   215.61   0.36
+320   219.15   0.35
+330   222.68   0.35
+340   226.21   0.35
+350   229.72   0.35
+360   233.21   0.35
+370   236.65   0.35
+380   240.18   0.34
+390   243.64   0.34
+400   247.09   0.34
+410   250.53   0.34
+420   253.96   0.34
+430   257.38   0.34
+440   260.78   0.34
+450   264.18   0.34
+460   267.56   0.34
+470   270.93   0.34
+480   274.29   0.33
+490   277.64   0.34
+500   280.98   0.33

Agora eu pergunto, se fizer um termometro usando um PT100 com o achismo e pensando que é linear, tomando como base 0.38ohms °C, qual será o erro total ? ainda mais querendo medir 0,1% ? hehehehe..

Lembrando que estes valores são para o padrão to IEC 60751 (ITS 90) o ITS90 são estes mais simples de mercado com curva B.
Para o seu caso, que quer 0,X% tu precisa do curva A, que é em média umas 5X mais caro. E não adianta, se quer precisão e confiabilidade para esta faixa indicada, o`PT100 é o mais mió di bão sem excessão.
E não se esqueça que você deve subtrair a resistencia do fio, pois no calor o cobre sobe o valor de sua resistencia consideravelmente, e isso vai influenciar na medida final.

Bom, ja ajudei mais que o necessário, agora da seus pulos seu macaco gordo.

Fabim

[MOR_AL]

Smarley.
As vezes a gente considera um determinado valor para algum parâmetro do projeto (como precisão, ou resolução), que nem sempre foi com base real.
Você precisaria, mesmo, de uma resolução de 0,1ºC?
Um termopar do tipo k, sem correção da linearidade introduz um erro entre +5ºC e -5ºC, entre 0ºC e 1050ºC.
Para obter melhor resolução, você teria que recorrer a um termopar e usar a equação (geralmente polinomial) encontrada em institutos correlatos.
Você teria que usar variáveis do tipo ponto flutuante nessas equações.
Sua fonte de referência para o CAD deveria possuir a precisão de menos de 1/2 bit menos significativo do CAD, e em toda a faixa de temperatura ambiente, prevista para o instrumento operar. É um projeto muito complexo. Certamente, com um MAX6675, você não resolveria o seu problema.

Procure reavaliar suas diretivas.

MOR_AL

[Smarley]

fabim

Obrigado pela tabela!
Pesquisando na internet achei uma com variação de grau a grau entre -200 e 650C (http://www.salcas.com.br/pocos/tabelas/TABELA2.pdf).
O PT-100 eu vou usar do tipo B por ser mais acessível.
Sobre a resistência do fio, acho que não vai ser problema pois o sensor vai estar 20cm longe da placa de controle.

Eu pensei em fazer o meu algoritmo da seguinte maneira:
Dividir a temperatura em algumas faixas, cada uma com o seu coeficiente de ohms/C. De acordo com a tensão obtida, eu irei utilizar tal coeficiente para realizar o cálculo e obter a temperatura. Para fazer isso no PIC é barbada e minimiza o erro.

MOR_AL

Realmente, é complicado fazer com a resolução que eu pretendia. Mas agora eu penso em fazer o que der entende...
Se eu utilizar o A/D de 10bits do PIC o máximo que consigo é uma resolução de 0,6C. Talvez eu faça o projeto para variações de 1C em 1C mesmo.

O ideal seria eu conseguir um conversor AD de 12 ou 16 bits, aí seria bom de mais.
Vocês teriam algum destes para me recomendar? É um componente fácil de encontrar e bom de preço?

Abraços!