Temperatuur Sensor Calibrator

blackdog

Golden Member

Hi Heren,

Ik heb in mijn oven topic al aangegeven dat ik een stukje meetapparatuur wou hebben,
waarmee ik temperatuur sensoren kan testen.

Het hoef geen super spec's te hebben, als ik de verschillen tussen diverse sensoren maar kan onderscheiden.
De referentie is een PT1000 sensor met 1/10 DIN nauwkerigheid, samne met mijn DMM's, de Tektronix DMM4050 zal de nauwkeurigheid 0,1% kunnen zijn van wat ik meet.
Dit is het eerste wat ik ga bouwen wat temperatuur calibrator betreft dus zal een aantal aannames later wel moeten bijstellen :-)

Het geheel is dus gebouwd op een Aluminium blokje van 35x35mm bij 20mm hoog.
Als kachel elementen gebruik ik twee powerfets die ik ook gebruik bij de koper oven die ik hier op het forum heb laten zien.
Je kan hier zien hie de Vishay NTC van 5K onder de twee power MOSFET's in het alu blok steekt.
Je kan zien dat de sensor vlak onder de transitoren zit, voor de beste kopeling en de minste "lag"
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-01.png

Dit is een plaatje van wat ik hier allemaal heb liggen, in het Farnell zakje zit de PT1000 sensor waarmee ik de temperatuur controleer op een DVM.
De gele NTC is van Vishay en die gaat de oven op temperatuur houden.
De witte is ook een precisie jongen, voor temperatuur meting met de 34461A en de 3458a multimeters.
De resolutie met de 5K sensor op de 3458a is een beetje waanzinnig, 1uC.
Als de buren een deur dicht doen kan ik het meten ;-)
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-02.png

Nog een paar, de gene met lange draden is ook een speciaal type, ondermeer in gebruik voor medische toepassingen.
Heeft een hele kleine afwijking bij lichaams temperatuur en door de afmeting, zeer snel reagerend.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-03.png

Terug naar het alu blok, hier is de PT1000 sensor te zien die ik even groen heb gekliederd...
Er zwerven meer van dit soort sensoren hier rond en er staat niets op, dus direct uit het zakje met een viltstift bewerkt, de ervaring leerd...
Je kan zien in welk gat de PT1000 meetsensor komt en ook de stuur en de sense draadjes die nog moeten gemonteerd worden zijn te zien.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-04.png

Hoe soldeer je nu draadjes aan zo'n mini sensor? Door de sensor zelf vast te zetten met PA tape en daarna ook het eerste draadje precies
positioneren naast een van de aansluitdraden van de PT1000 sensor en dan solderen maar.
Natuurlijk niet vergeten eerst het kousje over de draden te schuiven.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-05.png

Ik hoop dat jullie het netjes genoeg vinden van deze "ouwe aap"
Oja, je zal er voor moeten zorgen dat de punt van de soldeerbout perfect schoon is,
anders krijg je nooit van dit mooie vloeiwerk.
Hoe maak je hem nu perfect schoon, met je vinger :-) <= voor de goede orde,
ik adviseer dit niemand, dit is wat ik doe als ik dit nodig vind!
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-06.png

En op deze manier kan je het dan afwerken, met de "Chefs Torch" *grin*
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-07.png

Close up, van van het krimpkousje.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-08.png

Dit plaatje geeft aan hoe het een en ander, aan sensoren gemonteerd zitten,
Je kijk boven op het blokje en ik heb even de plek van de 5K NTC die de temperatuur regeld getekend.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-09.png

Dit zijn de twee gaten waar je de te meten sensor in kan steken zodat ze in een confortabele 45C omgeving terrecht komen.
Het linker gat is voor de glas en epoxy sensoren en de rechter voor de TO92 versies.
Je kan op deze foto goed zien, dat de PT1000 precies tussen de twee gaatjes zit, en ik er redelijk van uit kan gaan dat de temperatuur die ik meet met de PT1000 goed overeen komt met de temperatuur in de gaatjes waar de sensoren in komen.
En waar SparkyGSX mij op wees en wat ik al wist door diverse soorten metingen, zal je ten alle tijden rekening moeten houden met de "lek" van energie die je hebt naar de bedrading van de sensor die je aan het meten bent.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-10.png

Dit is het schema, het is een kleine variatie op de koperoven, twee powerfets en een trim functie.
De trimfunctie misschien uitgevoerd met een 10 slagen potmeter of een trimpot aan de buitenzijde van het kastje.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-NTC-Sch-01.png

Vishay heeft een Excel bestand waarmee je lijsjes kan maken van de verwachte weerstands waarden van hun NTC weerstanden.
Dit heb ik gedaan voor de gele NTC van 5K, en hieronder zie je een lijstje met 0,1C stapjes tussen 43C en 45C.
Ik ga 45C gebruiken voor deze tester, omdat dit mooi uitkomt voor het temperatuur gebied waar ik het meeste mee bezig ben.
Later misschien nog een andere bouwen met b.c. een Peltier zodat ik "snel" kan varieren wat temperatuur betreft...
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-NTC-List.png

Ga je gang, schiet er maar op!

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
blackdog

Golden Member

Mmmm, gaat iets mis...

[Bericht gewijzigd door blackdog op donderdag 4 december 2014 23:23:03 (99%)

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
rbeckers

Overleden

Blackdog, heb je ooit met rekstrookjes gewerkt?
Daar zijn diverse montagemethoden voor die misschien handig voor je zijn.

Anoniem

Tot nu toe heb ik ook met NTC's gewerkt. Ik gebruikte daarbij een uC, en had een lange tabel om waardes bij temperaturen te zoeken. Ietwat afgekeken zoals de reprap 3D printer dat doet. Nadeel is je resolutie, tussen 2 waardes moet je interpoleren, en bij lineaire interpolatie maak je een fout, het is immers niet lineair.

Ik heb nu een paar LM35DZ's besteld, daar ga ik mee spelen.

Je kunt ook een diode (1N4148) als sensor overwegen. Bij een constante stroom is de temperatuur curve verrassend lineair. Je hebt dan alleen geen referentie t.o.v. van de absolute temperatuur, die zul je dan moeten calibreren.

Bij gebrek aan dure meetapparatuur is mijn referentie de LM92

Temperature 30?C ±0.33°C(max)
Accuracy:

10?C to 50?C ±0.50°C(max)
−10?C to 85?C ±1.0°C(max)
125?C ±1.25°C(max)
−25?C to 150?C ±1.5°C(max)

Linearity ±0.5°C(max)
Resolution 0.0625°C

Voor een diode als temperatuur sensors heeft TI mooie ic's zoals de LM95235

Remote Diode Temperature Accuracy
– TA = 25°C to 85°C; TD = 60°C to 100°C, ±0.75°C (max)

http://www.ti.com/product/LM95235/technicaldocuments

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.
blackdog

Golden Member

Hi Heren, :-)

Reneé,
Ik heb nog nooit met rekstrookjes gewerkt, kan je mijn naar wat info verwijzen wat handig voor mij zou zijn?

jsaturnus,
De LM35 en diode's, heb ik allemaal al gebruikt, 8x 1N4148 bij een rechthoekige buis in serie als oven sensor.
Dat was geen succes, het lag niet aan de diodes maar aan de mechanische opbouw die ik had uitgedacht...

Het doel is dus, te controleren hoe goed de temperatuur sensoren zijn, wat hun afwijking is rond de 45C die ik als temperatuur heb gekozen.
De referentie van dit meetsysteempje is de de 1/10 DIN PT1000, deze hangt aan een van mijn DMM4050 meetinstrumenten,
om de temperatuur af te lezen, dit via de 4 draads techniek voor optimale nauwkeurigheid.

Dan hang je een DS1820, LM35 of LM92 in mijn meetblokje en je leest de temperatuur af op het meetsysteem dat achter de te testen sensor zit.

Als ik meerdere oventjes ga maken met de MCP9701, dan wil ik b.v. wat zekerheid hebben over de nauwkeurigheid van zo'n sensor,
of iedere andere sensor die ik voor dit soort toepassingen ga gebruiken.
Verder doe ik hiermee weer zinnige ervaring op, wat meten met temp sensoren betreft :-)

Vandaag de uA 723 op een stukje print plaatsen en kijken of ik het op een mooie manier stabiel kan krijgen.

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
blackdog

Golden Member

Hi Heren,

De nieuwe lading Fischer blauwe lijm was binnen en daar heb ik nu beide sensoren mee vastgelijmd in het alu blokje.
Het alu blokje ligt nu op en radiator van de kachel, om de lijm sneller hard te laten worden.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-11.png

Het schema heeft ondertussen ook een aanpassing gehad, de MOSFET's hebben hun eigen weerstanden gekregen aan de Gate's.
Electronisch niet echt nodig, maar voor mijn mechanische opbouw is het wel handig.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-NTC-Sch-02.png

Ik bouw het blokje weer in een Alu BimBox waar ik een rechthoekig gat in maak dat rondom 5mm groter is dan het blokje.
Die extra 5mm is voor de isolatie laag van het blauwe schuim dat ik veel gebruik.
Het blokje zelf, wordt bevestigt met vier Nylon schroefjes zie plaatje hieronder.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-12.png

Nu de onderdelen bij elkaar zoeken en solderen maaaaaaarrrrrr

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
Hewlett

Honourable Member

Ha die Bram,
Je bent lekker druk bezig. Met de introductie van de beide gate weerstanden is er in je laatste schema een klein foutje geslopen denk ik; weerstand R10 zal met R11 en de source van Q1 verbonden moeten worden en niet met de gate van Q2 resp R13.

Groeten,

HamRadio PA2HK // Keep Calm and Carry On.
rbeckers

Overleden

Blackdog, bij een rekstrookje is het belangrijk dat er een goed contact met het oppervlak is en dat er geen krachten op werken door de aansluitdraden.

https://www.youtube.com/watch?v=s4Bq8MvwbyU

blackdog

Golden Member

Hi Heren,

Hewlett,
Dank je, het is aangepast, duidelijk weer een gevalletje "blinde vlek" ;-)
Tja, in mijn hoofd is het flink druk met electronica, wat jullie hier zien is maar een beetje
van wat er allemaal stormt bovenin...
Programmeren van de 3458a, Arduino programmeren, variaties op referenties, ovens enz, het tijd voor vakantie, onee, dan nog meer schema's in mijn hoofd... ;-)

René
Ik ga even kijken, onderzoeken.

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
blackdog

Golden Member

Hi Heren, meet en plaatjestijd heden avond...

Vandaag de electronica op twee printjes gesoldeer die ik aan twee zijkanten had gelijmt met de blauw thermische lijm.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-13.png

Maar nu eerst even de laatste versie van het schema.
De potmeter voor het trimmen op 45C heb ik nog niet gebruikt, dat is voor nu niet intressant.
De temperatuur zit zonder dit cricuit op ongeveer 43,4C.
De enige echte verandering is de RC combinatie die de regel loop stabiel houd, dat is C1 van 47uF en R6 van 56K.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-NTC-Sch-03.png

Maar nu eerst weer verder met de opbouw plaatjes, dit is het printje met de onderdelen die direct aan de MOSFET's zitten.
De dunne groene draadjes gaan naar de stroomsens transitor in de uA723.
De witte draad is de Gate sturing.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-16.png

Hier zijn de aansluitingen van de MOSFET's goed te zien, de koperen brug voor het doorverbinden van de collectors is hier nog niet aanwezig.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-15.png

Hier ben ik begonnen de 0,1% brugweerstanden te monteren en de uA723 natuurlijk weer op zijn rug gelijmd op het koperen printje.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-17.png

Dit is na de eerste keer aanzetten, zonder compensatie netwerk, deze meter geeft de stroomopname aan.
Natuurlijk genereerd het :-)
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-18.png

Dit is de temperatuur zonder afregelcircuit en daar blijft hij mooi op staan, een paar duizendste variatie (grotendeels ruis DMM4050)
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-19.png

Een plaatje van de regel karakteristiek, ziet er goed uit war mij betreft, dit na ongeveer 10 comby's van weerstand en condensator te hebben gebruikt.
Boven is de stroom, onder de tempratuur.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-20.png

Dit is hoe de regeling regageert als ik het alu blokje even vastpak, ik onttrek hiermee energie uit het blokje.
De bovenste meter geeft de stroom aan, en de onderste de temperatuur, je kan zien dat hij mooi regeld.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-21.png

Het doet me een beetje denken aan een Satelliet *grin*
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-22.png

Alle metingen zijn gedaan zonder enige vorm van isolatie, met isolatie gaat het stroomverbuik flink omlaag.
Het verbruik is nu, zo open ongeveer 1,5 a 1,6 Watt, met isolatie denk ik rond de 1 Watt uit te komen zonder censor die er in komt te hangen.

Dan is de volgende stap, het kacheltje in te bouwen in een kastje met wat isolatie.

Schieten maar!!!!

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
Bert_Camper

Golden Member

Hoi Bram,

Mooi gemaakt! Ik vroeg me wel af waarom er 2 groene draadjes vanaf de source weerstanden naar de uA723 lopen.

Ik ben benieuwd naar het verbruik in de isolatie, 1W lijkt mij veel maar ik heb er geen ervaring mee.

Groeten,
Bert

blackdog

Golden Member

Hi Bert :-)

Wat de draadjes betreft, eigenlijk ging het monteren met twee draadjes makkelijker, verder geen geen reden dan een mechanische.

Als je kijkt naar wat xtal ovens verbruiken dan valt die 1 Watt wel mee hoor.
Het heeft met de oppervlakte te maken en de temperatuur, je kan dat berekenen, heb ik nog nooit gedaan,
maar wel redelijk ervaring met oventjes bouwen en kan het nu redeljk inschatten wat het energie verbruik zal zijn.

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
blackdog

Golden Member

Hi Heren,

Wat plaatjes en opmerkingen over de temperatuur sensor calibrator...
Dit is wat ik vanochtend aantrof op de twee DMM4050 multimeters.
De stroom is in totaal 12,5 uur gemeten en de temperatuur 10,5 uur.
De piek aan het einde van beide meters komt omdat ik het LAB binnen kwam en het ding nog niet geisoleerd is.
Iedere beweging die ik hier doe zie ik terug in de meetgegevens :-)
Dat wordt dus stil zitten, of isoleren...
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-23.png

Dit is de temperatuur afwijking na een uur of 14 en even stil gezeten na bewegingen rond de calibrator.
http://www.bramcam.nl/NA/NA-Temp-Sensor-Cal/NA-Temp-Sensor-Cal-24.png

Ondetussen ook al een manier uitgedacht om de verschillen tussen het gat waar je de sensor in steekt
en het meetpunt van de 5K NTC kleiner te maken.
Deze inzichten ga ik toepassen als ik er nog een ga maken, voor deze niet zo van belang, daar ik de oven
met een 10 slagen potmeter altijd precies op 45C kan instellen als de sensor in het blokje hangt.
Het scheeld alleen meettijd als ik die optimalisatie toe zou passen.

De optimalisatie bestaat uit het dichter bij elkaar brengen van de warmtebron, oven sensor en de gaten waar de te meten sensor in komt.

En dan nu aan het werk :-)

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
GJ_

Moderator

Op 4 december 2014 23:15:29 schreef blackdog:
De referentie is een PT1000 sensor met 1/10 DIN nauwkerigheid, samne met mijn DMM's, de Tektronix DMM4050 zal de nauwkeurigheid 0,1% kunnen zijn van wat ik meet.

Je gaat er dan van uit dat die Pt1000 lineair is of heb je daar ook een tabel voor? Anders haal je nooit 0,1%.

extra nuttige info hier en anders zoeken op ITS-90

blackdog

Golden Member

Hi GJ_

Wat betreft de nauwkeurigheid van het geheel, ik maak me geen ilusies, als het 0,1% zou worden ben ik al blij :-)
De sensor is een 1/10 DIN variant, nauwkerigens zonder certificaat is er volgens mij niet.

Ik heb geen omreken tabelnodig, die zit standaard im mijn Tektronix DMM4050.
Daar kan ik de weerstand op instellen van de RTD in stapjes van 1 Ohm en de eigenschappen van de kromme.
Dat ding rekend dat dan voor je uit zodat je een aflezing in C of in F kan aflezen.
De specs voor 1 jaar van deze meters is, 0,08% bij 23C +-5C.

Ik meet met de RTD tussen de gaten waar je de te meten sensor in steekt met de PT1000, die aan weer 4 draads aan de DMM4050 hangt.
Op het moment van insteken van de te testen sensor, onttrek je dus energie uit het alu blokje, dan moet hij eerst weer stabiliseren.
Als het geheel weer rustig is, zal de DMM4050 aangeven dat de temperatuur niet meer 45,000C is.
Met de instelpot kan ik dan de temperatuur weer op 45C brengen en daarna de waarde van de sensor aflezen.

Dit wordt zeker geen laboratorium instrument, maar ik heb er veel plezier in het te maken en wat ik al eerder zij, ik leer er veel van :-)
Wat ik op verschillende fotos's gisteren en vandaag heb laten zien, heeft vooral betrekking op de stabiliteit
van de regeling met de uA723, hij staat nu nog steeds op een paar duizendste afwijking na een uur of 16 zonder isolatie.

Ik denk dat deze regeling met de uA723 zeker kan dienen voor een precisie oven, voor zeg een 10Mhz referentie.
De stabiliteit zal grotendeels afhangen van de kunde van de bouwer ;-)
Wil je zeker zijn van een echte lange termijn stabiliteit, dan de sensor uitrusten als RTD i.p.v. een 5k NTC.
De enige rede dat ik dit zeg, is omdat er maar heel weinig fabrikanten echte info geven over de lange termijn stabiliteit van hun NTC's

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
rbeckers

Overleden

Een 10MHz kristal heeft behalve een temperatuur afhankelijkheid ook een veroudering.
Als een oven erg goed, dan moet nog steeds regelmatig de 10MHz vergeleken worden. Er is dus een waarde van de temperatuurvariatie waarbij die even grote invloed heeft als de andere oorzaken.
Blackdog, heb je daar al aan gerekend?

blackdog

Golden Member

Hi Heer Beckers,

Wat ik weet van precisie ovens, is dat de temperatuur zo gekozen moet worden dat je precies in het "dooie" punt van de temperatuur gevoeligheid van het xtal zit, door veroudering zal dit punt volgens mij ook verschuiven.
Dus uiteindelijk zal de oven ook "bijgeregeld" moeten worden wat temperatuur betreft.

Dit zijn allemaal zaken waar ik mij verder niet mee bezich ga houden.
Uitzoeken/inlezen kost zeer veel tijd, en wat denk je van testen of je aannames of je rekenwerk wel klopt.

Als je het topic over LM399/LTZ1000 leest op het forum van Dave, zie je dat ze het hebben over gouw 1 jaar, voor optimale stabiliteit.
Dan kan je die veroudering nog pas meten, als je zeg 3x 3458a DMM hebt, en deze regelmatig naar Keysight stuurd om hem te laten controleren.
De 24 uur stabiliteit die ze opgeven na adjusteren kan je nooit veriferen, voor je hem weer binnen hebt en hij weer zeker 24 uur heeft aangestaan, is de eerste 24 uur alweer voorbij...
Mijn 3458a gaat morgen naar Keysight, dan heb ik binnen 2 weken een beetje zekereid over wat de meter aangeeft.

Maar om even terug te komen op de oventjes die ik ontwikkel.
Deze zijn voor spannings referenties bedoeld, zodat "normale" temperatuur variaties zeg tussen 10 en 30C,
weinig invloed zal hebben op de door de referentie geleverde uitgangsspanning.

Ga er vanuit, dat de variatie van de oven temperatuur ongeveer 0,05C is voor deze referenties.
Door deze stabiliteit van de omgeving waarin de referentie zit,
zijn bijna alle eigenschappen van de referentie zelf dominant, denk dan aan ruis, drift en belasting variatie, en de tempratuur van b.v. aansluitklemmen.

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
fred101

Golden Member

Ik heb naar aanleiding van jou topic van de week een PT100 besteld. Natuurlijk niet goed gekeken naar de versies en heb nu dus een B variant. Toen het binnen kwam zat er een doorzichtig leeg buisje bij, tenminste dat leek zo zonder leesbril. Het ding blijkt 2 x 1 mm te zijn en flinterdun.

Ik heb hier nu een mini camping oventje staan. Dat wil ik voorzien van andere electronica zodat ik hem precies kan instellen maar ook kan sweepen. De PT100 wordt de basis van een 4 draads probe voor aan de Prema. Om zo een soort referentie te hebben.

Maar ik zat ook met calibratie. Ik wilde een calibratortje maken op basis van de regeling die Williams voor het MIT ontwierp. Maar zo'n resolutie zonder gecalibreerde referentie is niet zo zinvol.

Daar heb ik nu waarschijnlijk een oplossing voor. Er is toevallig vanmiddag een calibratie oven ter reparatie gebracht. Beetje vreemd ding om te zien. Je krijgt vanwege de babyblauwe kleur en vorm een beetje een mix tussen "my first calibrator" en een keuken apparaat gevoel. (Het is een Druck DBC 150TC, onderdeel van General Electric) Hij doet -45 graden celcius tov de omgeving tot +150
Het werkt met Peltier elementen. Er zit een 11 cm lange buis waar je dan weer een adapter in kunt duwen met een gaatje waar de te calibreren sensor in kan. Volgens de eigenaar is de meest precieze manier om een pt100 te calibreren, hem aan te sluiten op een vierdraad weerstand meter en dan een weerstand/temp tabel te maken nav een temperatuur sweep.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur en maritieme en industriele PCBs
blackdog

Golden Member

Ha die Fred :-)

Ik zie hier graag foto's van het apparaat dat je aan het repareren bent.
Ik ben die "calibrator's" voor de PT100 sesoren vele malen tegen gekomen tijdens mijn onderzoek dat vooraf ging aan het bouwen van mijn tempsensor calibrator.

Ik heb weinig info gevonden hoe de echte opbouw is, ik wist wel al dat een aantal van die apparaten met Peltier elementen waren uitgerust, anders lijkt me het niet mogelijk in zo'n behuizing beneden de 25C te komen voor het testen van de sensoren.

Dus, ik wacht met klamme handen hoe het een en ander in elkaar zit van binnen.

"Tips"
Wat de PT100 betreft of wat je er ook mee wilt bouwen probeer niet meteen het summum te maken.
Ga lekker spelen met goedkope sensoren, leren met brugschakelingen zoals ik hier op het forum heb laten zien.
Het is echt een mix van electronica en mechanica.
Knoop goed in je oren (iedereen trouwens) wat Jim schijft over het bereiken van een stabiliteit die rond de 1mC en lager zit.
Dit gaat alleen lukken met de allerbeste componenten die je kan krijgen, dit samen met je manier van opbouw.
Een brug schakeling bouwen met 5% weerstanden is een lachertje.
Net al een trimpot die je toch nog had liggen, om daarmee een groot regelbereik in te kunnen stellen.
Trimmen kan, potmeter in de oven en een klein bereik geven.
Als je wil kan ik je wel een paar NTC sensoren opsturen?

Handige zaken...
PT100 weerstand lijstje.
www.bramcam.nl/Diversen/Heraus-PT100-List.pdf

Excel rekenblad, voor berekening van een PT100/PT1000 sensor versterker
www.bramcam.nl/Diversen/RTD_Linearization_v7.xls

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
fred101

Golden Member

Hi Blackdog,

Ik heb fotos gemaakt maar moet ze nog van de camera halen. Zal ze er straks bij zetten.Er waren natuurlijk weer geen schemas of service manuals te vinden.

Het ding werkt in ieder geval weer maar hij ligt nog uit elkaar. Was wel genoeg werk voor vandaag.

Dit is de oven zelf. Een blok alu, de peltiers zitten tussen dat blok en twee koelblokken. In het gat duw je een vulbus met een gat waar je sensor in past.

Handige hulpmiddelen, bedankt. Zijn die NTC's beter geschikt dan mijn pt100 ? Het zou wel handig zijn er een te hebben waarvan de data bekend is. (als referentie)

[Bericht gewijzigd door fred101 op zaterdag 13 december 2014 21:09:27 (39%)

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur en maritieme en industriele PCBs
fred101

Golden Member

Ik heb vanmiddag de stroomprobe aan de peltier voeding gehangen. Hij trekt ongeveer 7A DC wanneer de dry well van kamer temperatuur naar 0,00 graden zakt. Vlak bij de instel temperatuur zakt de stroom naar 2,5A en daar zie je hem af en toe er even een 500 mA bij krijgen. Ik heb niet gekeken wat de spanning doet maar dat zou rond de 30V .
kunnen zitten.
Er zitten 6 mosfets op een koelplaatje. Een ervan is waarschijnlijk voor de 5 V voeding. 4 zijn er voor de peltiers. De traces zijn wat lastig te volgen.
Er zit een TL431 als Vref op.
Er zit ook een 2A solidstate relais op wat 230V schakelt maar ik heb niet uitgevogeld waar die op uitkomt. (dit zit allemaal op het PSU board. Er zitten ook nog 2 digitale borden in.
Boven op zit een aansluiting voor een externe meter. Zover ik begreep voor een multimeter om de DUT te karakteriseren en er zitten twee aansluitingen om een losse sensor te testen. Deze worden dan vergeleken met de interne sensor.

Er zit een vast gemonteerde precisie tempsensor gemonteerd in die dry well buis ( het gat voor ewen DUT is 30 mm diameter en een cm of 20 diep denk ik (niet gemeten) Ik heb even een stuk alu afgedraaid op 30 mm en daar een gat in geboord wat uitkomt op een 6mm en 2,5 mm gat. Daar kunnen mijn TC's en PT sensors in om te testen. Dat hoop ik vanavond nog te kunnen doen want hij wordt morgenvroeg al weer opgehaald.

Al met al zijn het in basis geen complexe apparaten. Je moet een stabiele analoge temperatuur regeling en precieze lineaire temperatuur meting hebben. En daar zit waarschijnlijk de moeilijkheid. De well is niks meer dan een alu blok met een gat waar een paar peltiers op geklemd zitten.

Ik hoop er vanavond nog even

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur en maritieme en industriele PCBs
blackdog

Golden Member

Hi Heren,

GJ_,
Nog bedankt voor je link, veel zinnige informatie bij mijn zoektoch naar ITS-90...

Fred,
Wat ik tot nog toe gevonden heb betreffende temperaruur sensoren, komt een PT100 en een PT1000 er het beste af bij een 1/10 DIN type beneden de 100C.
Er zijn ook NTC's te koop waarvan ze b.v. bij lichaams temperatuur 0,1% uitwisselbaarheid garanderen.
Dit alles voor sensoren die goedkoper zijn, dan 50 Euro ex BTW.

Voor zowel de NTC al de PTC heb je een speciale versterker nodig die de kromme van dan ding compenseerd.
Beide zijn niet lineair!
Hoe kalibreer je nu zo'n sensor, bij "0" C in het smeltwater van ijs...

Wikipedia over Tripplepoint
http://en.wikipedia.org/wiki/Triple_point

Een Fluke video met uitleg
http://us.flukecal.com/literature/articles-and-education/temperature-c…

Gegroet,

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.
fred101

Golden Member

Ik heb gisteren de PT100 in die oven gehangen. Vanmorgen ook nog wat uitleg van de klant gehad mbt temperatuur meten. Daar zitten, zoals jij wel weet redelijk wat haken en ogen aan.

De sensor moet in een adapter die goed aansluit op de sensor en de oven zodat er bijna geen lucht van buiten bij kan. Dan krijg je te maken met een behoorlijke vertraging. Ik had ook een K thermo koppel bij gehangen. Een redelijk boven in de adapter en een er bovenop en dat is een cm of 5 diep. De PT100 B grade via 4 draad aan mijn 7,5 digit Prema zat erg dicht bij de calibrator waarde. Deze calibrator is een maand geleden gecalibreerd.

Ik heb op -10,00 / 0,00 / +10,00 / +20,00 / +40,00 / +50,00 / +100,00 gemeten.
De oven doet een paar minuten over zo'n stap. Hij schiet iets van 0,4 graden door om dan iets later precies op de ingestelde waarden te blijven.
De PT100 zat overal binnen 0,35 graden en meet met 0,001 graad resolutie (net als de Keithley 2000. Daar is echter het probleem van de instelling. Je moet daar iets van een gesimuleerde waarde eenmalig invoeren bij kamertemperatuur. Dat gaat echter per hele graad.)
Ik denk dat de Prema beter is dan mijn test. Ik heb steeds een half uur gewacht. De TC was dan gestabiliseerd maar de PT was dan nog steeds aan het volgen (een 0,01 graad per minuut ofzo schat ik)

Bij de TC's zag je de fout bij de extremen oplopen tot een graad of 2 warmer bij -10 en zo'n 3 graden kouder bij +100 maar binnen een 0,1 graad rond de 20,00 graden. Dat is dus het effect van slechte isolatie tov de buitenlucht. De PT100 had daar vanwege zijn locatie geen last van. Als ik wacht tot hij stabiliseert is de PT-100 bijna drift vrij. (maar dat kan ook de meter zijn)
De TC's boven in reageren een beetje als ik binnen kom en er bij ga zitten.

Bij calibratie steken ze een pt honderd met behuizing in de adapter en gaan er isolerende sokken over de nog wat uitstekende probe.

Belangrijk bij PT probes is de max temperatuur waar je ze voor gebruikt. Gebruik ze niet bij te hoge temperatuur ik dacht 200 of 250 graden (ik was nog niet goed wakker ;-) )De PT kan dat wel maar kan daarvan permanent gaan driften. En laat hem boven de 50 graden altijd langzaam afkoelen. Te snel afkoelen brengt ook zijn specs om zeep.

Ik weet nu in ieder geval dat mijn Prema - PT-100B combinatie een mooie referentie is om mijn oventjes te calibreren. (dat camping ding en een klein oventje waar ik bv weerstandjes in kan testen.

Ik zat te denken aan een buisje met dopje met draad doorvoer voor heel dun draad naar buiten voor een meter. Daarin een of meer adapters met gaten van bv 1 tot 10 mm om componenten in te steken. Wat als verwarming weet ik nog niet

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur en maritieme en industriele PCBs
blackdog

Golden Member

Ha die Fred, :-)

Ik had al wat gelezen over het controleren van PT100 Sensoren.
De "well" moet heel goed passen, meestal zijn ze uitwisselbaar met minder dan 0,1mm speling.
Zodat je diverse verschillende temperatuur sensoren kan testen.

Voor de gene die geen idee hebben waar Fred en ik het over hebben, zie plaatje's hieronder.
Zo zie een Calibrator er ongeveer uit, het middenstuk waar je de sensoren in kan steken,
meestal is dat een alu pijp, is meestel om te wisselen.
Dit is ondermeer op de plaatjes te zien er is er een met één gat en één met 5 gaten.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Temp-Cal-01.png

Hier is goed te zien hoe zo'n alu pijpje waar je de sensor insteekt, er uit ziet.
http://www.bramcam.nl/Diversen/Temp-Cal-02.png

Mijn metingen met PT1000 sensoren blijven bijna altijd beneden de 100C.
Wat mij is opgevallen, is dat met de PT1000 sensoren is mijn meting eerder stabiel isdan met een K type Thermokoppel.
Waarschijnlijk is de "lek" van energie naar de aansluitkabel groter met de TC.

Heb je de PT100 ook met een beetje koelpasta ingesmeerd?
Ik lijm hem vaak als ik presies wil meten, met grote kans dat ik hem niet heel er meer af krijg.

Ik wil nog een tweede kachel maken, ook met een Peltier element waarik dan weer een plakje koper op neerleg (lijm)
Waarschijnlijk twee laagjes koper zodat ik in die twee laagjes mijn sensor kan plaatsen.
Dit om b.v. weerstanden en ook sensoren te testen.
Met het peltier element kan ik dan redelijk snel de temperatuur varieren.

Wat betreft je Keithley meter, begrijp ik niet helemaal wat je moet instellen.
Bij mijn TEK DMM4050 kan ik de weerstand van het PT element instellen en de karakteristiek meestal "3850"

Maar als je Prema het goed doet, dan is dat toch prima.

Gegroet,
Blackdog

You have your way. I have my way. As for the right way, the correct way, and the only way, it does not exist.