Новости портала




Автоматизация РБК2

Автоматизация процесса дистилляции
Аватара пользователя
tribo
Постоялец
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 20:01
Репутация: 1
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 7 раз
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#21 Сообщение tribo » 28 май 2014, 20:45

И так, вот готовая плата.
Платка нарисована в Sprint-Layout 60 версия 6. В другой версии не откроется. Ищите именно эту версию.
В проге при наведении курсора на деталь высветится номинал детали.
Там же справа увидите рисунок по которому делалась плата.
Плату надо зеркалить.
Технология перевода на текстолит ЛУТ.
Удачи всем
Вложения
РБК2.rar
(13.75 КБ) 201 скачивание


Через коньяк — к звёздам!

Аватара пользователя
tribo
Постоялец
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 20:01
Репутация: 1
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 7 раз
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#22 Сообщение tribo » 28 дек 2014, 17:40

Идея, выдвинутая ранее о применении ШИМ при контроле температуры, наконец родилась и созрела.
И спустя многочисленные эксперименты вылилась в готовый девайс.

Так как у меня валялся лет эдак 20 температурный датчик К1019ЕМ1 \полный аналог LM335\, то и возникла желание употребить его для благого дела.
В принципе можно было применить обычный термистор, но мы не ищем легких путей . Во-первых, датчик К1019ЕМ1 очень точный и имеет в нашем диапазоне 25-100оС очень высокую линейность 0.1%, только на краях, диапазона которые не входят в нашу сферу применения появляется нелинейность до 2%.

Теперь стоит остановится на самом схемном решении вокруг этого датчика. Сложность возникла в следующем, датчик выдает напряжение, соответствующее градусам Кельвина :D13 . Следовательно, необходимо схемное решение для перевода градусов Кельвина в удобоваримые Цельсии.
Схемное решение сконструировано на регулируемом стабилитроне TL431. Оно не сложно и вполне осязаемо, чего не скажешь об остальных узлах, не пугаемся, все в пределах разумного.
Следует сместить напряжение питания датчика температуры на -2.731В, тогда приращение напряжение относительно 0В у нас будет в мВ равно градусам Цельсия.

Дабы достичь высоких заявленных параметров, питать датчик температуры придется исключительно от генератора тока. Схемные решения, предложенные в даташите датчика К1019ЕМ1, кардинально не устраивали, это полный отстой.
Идеальный генератор тока построить можно только на прецизионном операционном усилителе, что-то типа OP27 \напряжение смещения 10мкв, температурный дрейф 0,2мкв\°С \. Можно поискать с подобными характеристиками операционные усилители, но эти у меня просто имеются в достатке.
Приблуда кстати сказать просто гениальная, держит заданный ток как вкопанная. Нагрев любой детали паяльником не вызывает ни каких телодвижений на показаниях мультиметра.

Далее полученный сигнал поступает на дифференциальный усилитель. Если мы имеем желание и далее получить высокие показатели, то и здесь применяем прецизионный операционный усилитель OP27. Попытки применить операционники типа КР140УД6, 7 и иже с ними или что-либо подобное приведут к дерьмовым показаниям, ибо резко упадет точность измерения по причине присутствия температурного дрейфа напряжения смещения.
Посему и смещение температурного дрейфа увеличится во столько же раз на выходе и совладать с входным сигналом будет трудно. В крайнем случае можно применить OP07 \напряжение смещения 25мкв, температурный дрейф 0,6мкв\°С \ с корректирующей потенциометрической цепочкой или другие прецизионные операционные усилители других производителей.
Дифференциальный усилитель обеспечивает усиление входного сигнала в 3 раза.
Возможно для пытливых умов возникнет вопрос почему в 3 раза, поясняю, выходной сигнал с генератора тока равен 25 оС =250мВ, а 100 оС =1000мВ, т.е. диапазон выходного сигнала колеблется в зависимости от входной температуры от 250мВ до 1000мВ, а входной сигнал в микросхему ШИМ \смотрим ниже\должен быть от 0 до 3В. Следовательно сигнал надо увеличить в 3 раза. Вот и вся арифметика :D3 .

Далее сигнал подается на сам блок ШИМ, в данном случае применена К7500 возможная замена TL494. Но скважность у TL494 достигает от 0 до 95%, а у К7500 скважность 0-100%. Схема проста как 10 копеек.
На выводе 4 сигнал должен укладываться в диапазон от 0 до 3 вольт.
Особых требований к настройке в данном случае, просто нет.

Теперь самое веселое D14 , это стабилизаторы питания, как не парадоксально именно от этого схемного решения будет зависеть стабильность абсолютно всей схемы. Ни какие трех выводные LM7809 и LM7909 не в состоянии удержать напряжение вне зависимости от температуры. Вначале я на них и сделал, показания плавали черт знает, как, откуда и куда уплывал, и улетал выходной сигнал только одному Дживахарлал Неру было известно.

Поиск в инете иногда приносит некоторые позитивные плоды.
Итак, стабилизаторы строим на диком анахронизме, советских микросхемах К157ХП2. Что это за микрухи-это генератор стирания и подмагничивания с внутренним стабилизатором, цена в интернет магазинах 5-6 рублей .
Это оказались самые крутые стабилизаторы, которые я когда-либо видел и держал в руках  \честное слово я о них не знал!!!\, кто не верит, пусть попробует найти стабилизатор в едином корпусе с такими параметрами:
-Коэффициент нестабильности по напряжению, не более ±0.002
-Коэффициент нестабильности по току, не более ±0.01
-Относительный температурный коэффициент выходного напряжения, не более 0,05 %/°С
Можно попытаться возражать и вступить в тупую полемику, но против этого параметра просто нет аргументов!!!
-температурный коэффициент напряжения не превышает 0,01 мВ/°С. Упс….

Точность измерения температуры настолько сильно зависит от стабильности образцового напряжения, что изменение его на 0,1 % (на 2,7 мВ) вызовет изменение показания на 0,27°С.
Это ответ на возможный вопрос - на кой такая возня вокруг стабилизаторов.

Небольшое отступление, почему применяется двуполярное питание всей схемы, отвечаю, при использовании однополярного питания ни на неинвертирующем, ни на инвертирующем входах прецизионных усилителей 0В не будет. Следовательно, вопрос о применении однополярного питания не задается и просто отметается в сторону.

Умощнив данную микросхему биполярным составным транзистором КТ972А получаем настолько стабильный стабилизатор, что любые пендосовские микрухи - стабилизаторы нервно дергают мошенку .
Все узлы проверял прогревом жалом паяльника выставленном на 300°С.
Ведь нам нужна точность и стабильность - вот, все получилось.

Полученный сигнал ШИМ сливаем в монолитный агрегат S102S02 от компании SHARP.
В принципе достаточно редко применяемая цацка-пецка и кстати говоря зря, тот кто хоть раз поработал с ней, более ни применяет другие схемотехнические решения. По принципу – воткнул, работает, забыл.

Данный монолит вполне заменяем на связку МОС3061 и любой симистор какой душа и кошелёк пожелает.
Схему можно найти в соответствующем даташит МОС3061.

Данный девайс сделан на двух платах, блок питания и блок ШИМ.
Все это встроено в корпус совместно с более-менее приличным мультиметром.
Мультиметр показывает температуру с выхода генератора тока. Применив два мультиметра, второй будет снимать показания с выхода генератора тока. Вот и получится, один мультиметр показывает задаваемую температуру, а второй непосредственный нагрев.

Немного колхоза в процесс индикации происходящих процессов, думаю не помешает. В поисках индикаторов для индикации наткнулся на кастрацию дешевых китайских мультиметров типа DT830, достаточно интересное решение, во-первых пошел и купил, кастрировал, поставил, без поисков в инете и ожидания посылки с девайсом, который окажется дороже на порядок, во вторых мультиметр можно выбрать с большим индикатором, что я и сделал купив два DT700D \200руб штука\. Схемотехника данного мультиметра мало отличается от DT830 серии. Индикаторы реально кайфовые, просто огромные.
Подсветку индикаторов для удовольствия лицезреть красивый индикатор видимо стоит сделать…..надо подумать.

Сей девайс можно с уверенностью рекомендовать для паяльной станции, это для тех, кто любит работать с паялом. Точность удержания температуры 0.1оС, соответственно заменив температурный датчик на термопару. Можно и для инкубатора приспособить, да и мало ли каких еще применений можно найти, были б мозги, а применений много. Ну, в конечном итоге можно электрической грелкой под сидалищем управлять .

Продолжение ниже.
Последний раз редактировалось tribo 28 дек 2014, 18:18, всего редактировалось 2 раза.
Через коньяк — к звёздам!

Аватара пользователя
tribo
Постоялец
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 20:01
Репутация: 1
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 7 раз
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#23 Сообщение tribo » 28 дек 2014, 17:45

Технически, в случае сложности приобретения К1019ЕМ1 или его аналога, то предполагаю, что вполне реально заменить данное схемное решение на LM35 или простой диод серии КД104. При этом удалив регулируемый стабилизатор TL431 и его обвязку, но в последнем случае предполагаю несколько нарушится линейность.
Трансформатор для питания всего блока выдает 2х13.8 вольт.

Настройка \возьмем бубен D15 и напялим халат шамана, костры вокруг непременный атрибут\:
1. Первым делом резисторами R20 и R21 выставляем напряжение на стабилизаторах напряжения +-12в;
2. Далее переходим на блок управления и выставляем резистором R5 напряжение -2.731В \смотрим принципиальную схему\;
3. Резистором R2 выставляем ток 1мА \смотрим принципиальную схему\;
4. Резиcтором R6 выставляем напряжение равное температуре окружающей среды \или датчик температуры под вместо градусника под мышку и крутим сей резистор до 366мВ- это температура тела, если кто не знает 36,6 оС\;
5. Резистором R8 выставляем напряжение 1В \смотрим принципиальную схему\;
6. Резистор R9 в нижнее по схеме положение и резистором R15 выставляем 0В на выводе 4 IC1;
7. Резистор R9 в верхнее положение и резистором R16 выставляем 3В на выводе 4 IC1;
8. И теперь проверяем работу всего блока, резистором R9 выставляем напряжение 366мВ х 3=1098мВ \не забываем, что дифференциальный усилитель усиливает в 3 раза\на выводе 4 IC1 и термодатчик под мышку или мошенку . Светодиод HL1 должен постепенно погаснуть.

Вот и вся настройка, бубен и халат прячем в кладовку до следующего раза, костры тушим.

Сразу хочу предупредить, что вопли типа «спаял все правильно, а у меня не работает» не проходят, схема перелопачена на предмет соплей многократно.
В процессе отработки схемных решений было вытравлено и выброшено в помойку 12 плат .

Транзистор и стабилизаторы впаиваются в плату как на схеме вид с верху, лицевая фаска транзистора и стабилитрона совпадают с рисунком на схеме.
Микрухи могут не работать по причине неправильной установки в разъем.

Не могу сказать, что схема простая, да, она весьма причудлива, но это того стоит. Это прецизионная АНАЛОГОВАЯ схема и соответственно требует тщательности в настройке и прямых не дрожащих рук :D2 .

Если найдется туземец-умелец, кто затащит весь алгоритм в какой ни будь микроконтроллер, то бог в помощь . Идеология схемы выложена вся как есть.

Предполагаю, что для индивидуальной настройки понадобится тарированный ртутный термометр, ну и естественно время.
Скорей всего основной проблемой будет тщательное согласование прибора с РБК-2.
В общем время покажет.

И еще, убедительная просьба не растаскивать схему по инородным супостатским сайтам. Имейте уважение к автору ветки РБК-2-Михаилу.
Идея рождена исключительно для работы в связке с РБК-2.


Схема и плата в архиве.
Вложения
ШИМ.rar
(47.99 КБ) 126 скачиваний
Последний раз редактировалось tribo 28 дек 2014, 18:17, всего редактировалось 2 раза.
Через коньяк — к звёздам!

Аватара пользователя
tribo
Постоялец
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 20:01
Репутация: 1
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 7 раз
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#24 Сообщение tribo » 28 дек 2014, 18:06

Ну и фотки сего девайса.
Вложения
DSCN8416-1.jpg
DSCN8415-1.jpg
DSCN8414-1.jpg
DSCN8413-1.jpg
DSCN8412-1.jpg
Через коньяк — к звёздам!

Аватара пользователя
tribo
Постоялец
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 20:01
Репутация: 1
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 7 раз
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#25 Сообщение tribo » 28 дек 2014, 18:32

Корпус девайса сделан из лицевой части мультиметра и задней части, стенки из вспененого полистирола. Ну и надо постараться красиво вставить второй индикатор в лицевую панель, тут посоветовать можно, только лобзик, квадратный напильник и творческие наклонности. Я большую часть работы проделал бормашинкой, а потом довел до кондиции надфилями. Склеил все супер клеем \гель\.
Теперь осталось проверить на РБК-2. Ждем-с...
На стенде керамический кипятильник и ШИМ девайс, реально отработали на 5с огромными +++.
Точность высока 0,1*С и она просто реальна!!!!. Без скачков и провалов. В общем испытываю огромное удовлетворение от проделанной работы. :D14

Видимо поле окончательной опробации останется без дела предыдущий вариант термостабилизатора \релейный на микроконтроллере и симисторе\.
Кому он будет потребен пишите в личку договоримся D15
С уважением
Через коньяк — к звёздам!

Аватара пользователя
tribo
Постоялец
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 20:01
Репутация: 1
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 7 раз
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#26 Сообщение tribo » 29 дек 2014, 10:26

Настройка девайса вдется вот в таком виде \фото\.
Датчик температуры термостата стянут резинками с термометром и установлен над керамическим нагревателем.
В водной среде термоостат настройка представляется веееесьма :D11 нудным занятием. Инерция высока и соответственно ожидание стабилизации вызывает нервное растройство :D4
Но, в установившемся состоянии температура колеблется +\- 0,3*С, не думаю, что надо ковырятся в настройках, чтоб снизить гистерезис.
Сразу скажу, что без осцилографа и приличного мультиметра построить девайс невозможно!!
Ибо приходится выставлять значения до тысячных долей вольта, допустим 2,731 +\- 0,002 вольта на дешевом китайском мультиметре нереально.
Несомнено, если загнать идеологию в процессор, то предполагаю, что програмно можно свести настройку к нулю, ну или к минимальным танцам с бубном.
Фото моего прежнего девайса, был куплен кит набор, в нем была найдена ошибка в управлении оптосимистором и все это чудо было вкорячено в быстро сбацанный корпус, ну и на нем в итоге было прогнано 12 процессов сэмоварения на установке РБК-2.
С уважением
Вложения
DSCN8418-1.jpg
DSCN8419-1.jpg
Через коньяк — к звёздам!

Аватара пользователя
S66
Администратор
Администратор
Сообщения: 2296
Зарегистрирован: 20 авг 2012, 16:00
Репутация: 1
Откуда: Владивосток
Благодарил (а): 9 раз
Поблагодарили: 363 раза
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#27 Сообщение S66 » 29 дек 2014, 14:03

У.... так скоро и на Марс полетим ... Кибернетика, электроника, понимаешь ли... Ошибка в рассуждениях. Мы должны смотреть за температурой вверху колонны, температура в кубе нас не интересует. Если поставить ТЕН на 1,2 кВт, то ни чего и не нужно регулировать. Ставь дополнительный диод для отбора голов и всё... Автоматика нужна только на переключение тело/хвосты, ну и для остановки процесса (еще и контроль подачи воды). Вот это и есть функции автоматики...
Пьяный заяц - тоже зверь!

Аватара пользователя
tribo
Постоялец
Сообщения: 170
Зарегистрирован: 20 фев 2014, 20:01
Репутация: 1
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 7 раз
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#28 Сообщение tribo » 30 дек 2014, 10:02

S66 писал(а):У.... так скоро и на Марс полетим ... Кибернетика, электроника, понимаешь ли... Ошибка в рассуждениях. Мы должны смотреть за температурой вверху колонны, температура в кубе нас не интересует. Если поставить ТЕН на 1,2 кВт, то ни чего и не нужно регулировать. Ставь дополнительный диод для отбора голов и всё... Автоматика нужна только на переключение тело/хвосты, ну и для остановки процесса (еще и контроль подачи воды). Вот это и есть функции автоматики...

Михаил, так я и меряю температуру вверху колонны, температура в кубе практически вообще не интересует, так, для проформы стоит градусник. И отбор голов и тела веду только по температуре. Диод в моем случае не катит, я уже писал, у меня 2кВт тэны стоят.
Тем паче, ты где то на ветке ранее писал, что для нас важна точность 0,1*С, вот я этого и добивался. Релейный способ как раз таки и дает разброс который невозможно уловить. На данном девайсе точность удержания весьма высока. Несомненно я усложнил устройство прецизионностью, можно было и транзюками обойтись, во всяком случае на генераторе тока, хотя и дифференциальный каскад транзюковый можно было сваять, но сложности это явно прибавило бы.
В общем дело уже сделано, буду потихоньку доводить девайс.
С уважением
Через коньяк — к звёздам!

Аватара пользователя
hodok
Постоялец
Сообщения: 33
Зарегистрирован: 19 фев 2013, 09:30
Репутация: 1
Поблагодарили: 1 раз
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#29 Сообщение hodok » 16 мар 2015, 16:24

tribo
-Идея, выдвинутая ранее о применении ШИМ при контроле температуры, наконец родилась и созрела.
И спустя многочисленные эксперименты вылилась в готовый девайс...

- Не понимаю, ну зачем так извращаться?
Вы хотя бы обратили внимание, что за автоматика у S66 что ли! D14
Зачем предлагать людям то, чем сам не пользуешься?

Аватара пользователя
S66
Администратор
Администратор
Сообщения: 2296
Зарегистрирован: 20 авг 2012, 16:00
Репутация: 1
Откуда: Владивосток
Благодарил (а): 9 раз
Поблагодарили: 363 раза
Контактная информация:

Re: Автоматизация РБК2

#30 Сообщение S66 » 17 мар 2015, 05:28

hodok, по троллить пришел? Так я тебя очень быстро вылечу от этого недуга...
Пьяный заяц - тоже зверь!


Вернуться в «Дополнительная электроника»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 2 гостя