Temperatuurmeting

Hallo iedereen,
Ik ben een 2de jaars student Elektrotechnieken aan de Katholieke Hogeschool van Limburg en had een paar vraagjes. Het betreft over een project dat we hebben gekregen om uit te werken. Een onderdeel van het project is, dat we een vat water op een constante temperatuur van 40°C houden met een hysteresus van max 0,5°C.
Onze voorstellen van onze groep draaiden uit dat we de temperatuursmeting zouden doen met een PT100 gekoppeld aan een instrumentale versterker nl. (Free sample van AD623) en dit versterkt en gefilterd signaal denken we te verbinden naar een Voltage comparator(LM 339).
De uitgang van deze comparator natuurlijk gebruiken we voor een vermogentransistor te sturen die ons verwarmingselement aanzet.
Hebben jullie soms enkelen andere opvattingen hierover of Tips voor onze werkwijze voor dit probleem op te lossen?
Heeft er al iemand soms ervaringen met gebruik van de AD623 en LM339? (Waar we moeten op letten ofzo...)

In ieder geval, Dank bij voorbaat.

Hoe groot is dat vat?
Waar(in dat vat) ga je meten?
Waar ga je verwarmen?
Is het vat ge-isoleerd?
Hoeveel energie heb je nodig voor de verhitting?
Wat is de temp. buiten het vat?

Uitspraken die hier onder mijn naam zijn gepubliseerd, hebben niet altijd mijn instemming

Kan de situatie natuurlijk niet goed inschatten, maar ik denk dat je niet ontkomt aan een echt stukje (PID-) regeltechniek.

Pt100 kan, maar ik weet niet hoe je dan met de ijking etc. zit, misschien is een LM35 of soortgelijks (direct 10 mV oC uit) ook wat gemakkelijker toe te passen.

En een -> Move Schoolvragen :)

** Oei, sorry ten eerste voor de misplaatsing van het onderwerp Aart **

Het vat is helemaal niet groot, we denken van een vaatje te nemen van 20 op 10 ofzo. Met aan de ene uiteinde de meetsensor en aan de andere zijde het verwarmingstoestel

We dachten dit schema te volgen wat we gevonden hadden..

http://home.cogeco.ca/~rpaisley4/ComparatorHyster.GIF

Het electronisch schakelen bij een bepaalde temp. is niet moeilijk, dat kan met een opamp en een temp.voeler.
Hysteresis ontstaat vanzelf door de traagheid van het totale systeem, het probleem zit in het beperken van deze afwijking.

Omdat het hier om één temperatuur gaat zou ik een ntc gebruiken, deze geeft de de grootste output per graad.
nadelen van de ntc (niet lineair, invertief) doen in dit geval(één temp.) niet ter zake, wel moet het geheel worden afgeregeld met een andere thermometer.

Ik weet niet of je iets van regeltechniek weet, dat heb ik proberen vast te stellen adh van mijn vragen waarvan je er slechts 1 be-antwoord hebt, 20 op 10 ofzo.
zijn dat liters, cm?

Je wilt een vat water op 40 gr houden, het probleem is dat de temperatuur in zo'n vat nooit overal gelijk is.
Als de temp. buiten het vat lager is, zal bij weinig isolatie de temp. nabij de vatwand lager zijn.
warm water is lichter dan koud, bovenin is het dus warmer dan onderin, mischien moet je roeren.

Als je op grond van je meting besluit te gaan verwarmen zal de temp. in de buurt van het element stijgen, hoe snel dit gebeurd is afhankelijk van de capaciteit van het element.
de voeler merkt echter nog niks.

Dit verwarmde water stijgt en verdringt daar het koudere water, tenminste als je je verwarmingselement onderin hebt gemonteerd.

Als je de voeler bovenin gemonteerd hebt zal deze na enige tijd constateren dat het water warm genoeg is en uitschakelen, dit is een zg 2-p(ositie) regeling.

Helaas zit er nu nog warmte energie in het element dus de temp zal verder toenemen en mogelijk te warrm worden.

Na verloop van tijd zal de temp. door isolatieverliezen weer dalen en bij de ingestelde waarde het element weer inschakelen.

Het warmt op, koelt af, warmt weer op, enz
afhankelijk van de parameters zal deze instabiele situatie langzaam afnemen, constant blijven of steeds groter worden.

Wat je dus moet doen is het vat goed isoleren, de isolatieverliezen voor 90% opheffen met een ongeregelde verwarming
De resterende 10% kun je dan regelen met mischien een 2-p regeling, of anders een P(roportionele) regeling, hiervoor heb je dan een electronisch regelbaar verwarmingselement nodig zoals bv een aquariumelement met pwm of aanstuurbare dimmer

Uitspraken die hier onder mijn naam zijn gepubliseerd, hebben niet altijd mijn instemming

Beste,

Ik zit zelf bij de topicstarter in de klas ( met in een andere groep voor deze project(je?).

Ik heb zelf ook al enkele schema's gemaakt (Deels met de hulp van 'oom' Google) maar ben dus helemaal niet zeker of het werkt.Wel ben ik van plan om deze eens op te bouwen op een mudex dit week ergens maar toch zou ik jullie eens willen vragen of jullie de schema's eens bekijken en mij (ons) wat verder kunnen helpen indien er het 1 of 't ander niet klopt.

de schema's:
- Niveau Aanduiding: http://users.pandora.be/sozen/Elektronica/NiveauAanduiding.jpg

- Niveau Regeling: http://users.pandora.be/sozen/Elektronica/Niveauregeling.jpg

- Temperatuur Regeling: http://users.pandora.be/sozen/Elektronica/Temperatuurregeling.jpg

Allesinds bedankt,
Met vriendelijke groeten,

Schema's die op deze manier getekend zijn zijn erg onaantrekkenlijk om te beoordelen, veel mensen (waaronder ondergetekende) kennen maar van een heel beperkt aantal IC's de pinning echt goed uit hun hoofd. Gebruik dus liever symbolen voor de `inhoud', als de driehoek voor een comparator.

Er moet ook een soort niveau-regeling komen ? Als er koude vloeistof het vat in, en warme vloeistof het vat weer uitstroomd wordt een optimale temperatuurregeling lastiger.

[Bericht gewijzigd door Aart op maandag 25 september 2006 18:35:46

Hallo Aart,

Ik zal de schema tekenen met de 'gewone' symbolen dan (Hoogstwaarschijnlijk tegen woensdag pas).
Maar kan de redenering zo wat kloppen?

de temperatuurregeling:

Ik heb een NTC dus met een Potmeter als spanningsdeler geplaats.

Bij 40°C heeft een NTC een ohmse weerstand van: 282 Ohm.
Wanneer ik de potmeter nu op 518,88 Ohm instel zal er op de opamp (- klem) een spanning staan van 0,4V, deze zal door de Opamp 10x versterkt worden naar 4V.

Nu Word deze 4V vergeleken met de spanningen 4,05(bovenste comparator) en 3,95 (onderste comparator).

Dus de uitgang van de verstercomparator word gestuurt ( naar 5V dmv een pull-up weerstand) en de transistor gaat geleiden => relais word bekrachtigd.

Kan dit kloppen? :)

Ik snap het niet geheel.
Waarom twee comparatoren als venstercomparator, en zo een aparte manier van het instellen van de referentiespanning ?

GJ_

Moderator

Op 22 september 2006 20:29:14 schreef Aart:Pt100 kan, maar ik weet niet hoe je dan met de ijking etc.

100 Ohm @ 0oC
138,4 Ohm @ 100oC
oftewel 0,384 Ohm/oC

Op 25 september 2006 20:26:44 schreef Aart:
Ik snap het niet geheel.
Waarom twee comparatoren als venstercomparator, en zo een aparte manier van het instellen van de referentiespanning ?

Ik weet niet? dat was de enige mannier wat bij me opkwam?
Kan ik het dan oplossen via een korter weg?