blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi,
Voor mijn LAB referentie project heb ik nog een mini oventje nodig, de hoofd oven komen al wat extra componenten in en er is geen plaats meer voor nog een extra schakeling.
De extra schakeling bevat niet zoveel componenten, de oven elektronica is denk ik complexer. 
Mijn uitgangspunt is een oventje dat 30 a 50x de temperatuur variatie onderdrukt, en dat is een stuk minder dan b.v. de hoofd oven waarbij dit ongeveer 150x, beide zijn enkele ovens.
Voor dual ovens, deze worden b.v. in de goede OXCO gebruikt, is een veel beter waarde haalbaar, maar dat zou hier ver zijn doel voorbij schieten.
Omdat de behuizing voor het oventje klein is wil ik zo min mogelijk componenten gebruiken, alhoewel het niet zo weinig is al ik zou willen.
Ik had ook als eis gesteld dat de ovenenergie uit een accu moet kunnen komen, dus er is dan geen stabiele voedingspanning beschikbaar.
Dit resulteerde in een extra stabilisatie IC, de 78L08 die het regel IC (LM10)van een stabiele voeding voorziet.
Ik zal eerst de eerste versie van het schema laten zien, dat legt namelijk wat makkelijker uit.
.
Er zijn aardig wat afwegingen gedaan om bij dit schema uit te komen en die ga ik zo goed mogelijk uitleggen en als er vragen over zijn, hoor ik ze graag.
Ik was begonnen als je naar het bovenstaande schema kijkt zonder Q1 en Q3.
Twee extra transitoren
Waarom zijn deze twee transistoren nu toch toegepast, in het kort om twee rededelen, de eerste is de stroom door pin-4 van de LM10.
Deze pin staat in serie met de spanning referentie, dus iedere stroomvariatie geeft een verandering van deze referentie spanning en dus ook van de oven temperatuur!
Het is dus zaak deze stroom variatie door pin-4 zo klein mogelijk te houden.
Ook is het van belang de stroom die het totale IC opneemt zo laag mogelijk te houden zodat de dissipatie van het IC zo laag mogelijk blijft.
De Referentie spanning in het IC welke 200mV is, is niet een 1e klas referentie spanning, hij is wel goed maar niet super en wordt ook nog eens door de Referentie buffer 10x omhoog geschaald.
Dus Q3 dient er voor dat de opamp in de LM10 wat stroom betreft niet hard hoeft te werken,
de LM10 zou voor de maximale stroom die er door de oven zou kunnen gaan lopen bij het inschakelen(tussen de 0,5 en 1-Ampere) makkelijk kunnen leveren.
De hFE van de gebruikte Powertransistor, dat is de NJL1302DG ligt tussen de 110 en 130x, de gene die ik uit de bak heb gevist is ongeveer 129x, dus dat zou een uitgangstroom van de opamp zijn van net geen 8mA.
Maar die stroom loopt dan ook door pin-4 van het IC en uiteindelijk verslechterd dit de regeleigenschappen van het geheel.
Dat is dus de variatie van de referentie spanning en dissipatie variatie in het LM10 IC.
De 2,2V stuurspanning gemaakt door het referentie deel van de LM10 heb ik zo gekozen dat ik voldoende spanning over R5 van 1K21 heb en de gebruikte weerstanden in de Wheatstone brug "normale" waarden hebben.
R5 is zo gekozen dat er ongeveer 1,4mA door de diode loopt, meestal kies ik ongeveer 1 a 2mA als ik een diode als temperatuur sensor gebruik.
Deze stroom komt door de multimeter die ik gebruikte om de diode drempel te meten, toen ik de verschillende diode drempelspanningen bij temperatuur variatie aan het meten was rond de 40C°.
De meetdiode zit in de Powertransistor, dit is een Powertransistor die ontwikkeld is voor audio toepassingen en door de integratie van de meetdiode krijg je een heel stabiele ruststroom in je eindversterker.
En ik gebruik dit type transistor vaker om de temperatuur heel dicht bij de bron te meten en dat is de chip van de Powertransistor.
Het grote voordeel hier van is, dat het veel makkelijker is de regelloop stabiel te krijgen.
Een nadeel is dat je hiermee de temperatuur niet meet op het object dat je op temperatuur wilt houden, maar hou er rekening mee dat dit in heel veel ovens dit op deze manier wordt gedaan, vooral om kosten te besparen.
Als je dus het systeem neemt dat ik hier ook toepas, dan zal je er voor moeten zorgen dat je een zo goed mogelijke warmte isolatie toepast en zo min mogelijk bedrading naar buiten brengt waarbij energie kan weg lekken.
De regelloop
Deze wordt verzorgt door de opamp die in de LM10 zit, beide ingangen van deze opamp hangen aan de brugschakeling, om de temperatuur over een klein bereik te kunnen instellen,
heb ik in één been van de brug een trimpot opgenomen van 200 Ohm, dit is P1 in het schema.
De compensatie die nodig is wordt verzorgt door R6 en de condensator C2, beide worden nog aangepast voor optimale regeleigenschappen, de aangegeven waarde zijn een schatting.
Deze waarde zijn afhankelijk van de totale thermische massa en de warmte geleiding van het kastje en de loopgain.
LM10 voeding en uitgang commonmode
Omdat de opamp gevoed gaat worden uit de 78L08 moet er level shifting worden toegepast, dat kan d.m.v. weerstanden of door een Zenerdiode.
Ik heb wat zitten rekenen en als eerste instantie gekozen voor een Zener diode, dit omdat me dat geen verlies van versterking oplevert t.o.v. een weerstand deler, dat is de Zener vervangen door een weerstand deze samen met R7.
Dus de eerste testen worden uitgevoerd met de 8,2V Zener en dan mag de voedingspanning voor het oventje variëren tussen een kleine 12V en 16V, ook wat deze waarden betreft, zullen deze worden aangepast na de eerste testen.
Inschakelstroom begrenzing
Deze stroom als de oven koud is wordt bepaald door de rode weerstand R10 die als 1 Ohm staat afgebeeld, ook deze waarde kan weer worden aangepast aan de hand van de eerste testen.
De spanning over deze weerstand wordt "gemeten? door de transistor Q2, als de spanning over R10 in de buurt komt van de BE spanning van ongeveer 0,6V dan gaat deze transistor geleiden en deze trekt dan de basisstroom van Q3 weg.
Niet alles natuurlijk, het geheel komt in balans, Q2 zal net in geleiding komen en net zoveel basisstroom wegtrekken zodat het geheel in balans komt tijdens het opwarmen.
Q2 begrenst dus alleen de piekstroom als de oven aan het opwarmen is en is de oven bijna op temperatuur dan zakt de spanning over R10 en Q2 zal hierdoor niet meer geleiden en in opgewarmde toestand doet Q2 in het geheel niet meer mee.
Temperatuur Loop
Tijdens het opwarmen wordt D-Q4 steeds warmer en de spanning over de diode steeds lager, dat is ongeveer 2,1mV/C°
Voor 40C° is de drempelspanning bij 1,4mA diode stroom ongeveer 493mV, dit heb ik in het schema even versimpeld in ~1,7V dat op de +ingang van de opamp zal staan bij 40 graden.
Zolang de opamp die 1,7V niet op zijn +ingang ziet is de uitgang van de opamp "laag" de opamp heeft trouwens een Rail to Rail uitgang, wat voro deze toepassing gunstig is.
De uitgang van de opamp hangt dus dan aan de -pool en de top van de Zener dat is de Kathode is ongeveer 8,2V, bij 12V voeding is dit net voldoende om Q3 via R8 van voldoende basisstroom te voorzien.
Afhankelijk van de hFE van Q3 en Q4(dit is een Darlington) is er voor Q3 een basisstroom nodig tussen de 20 en 50µA. nodig.
R7 zorgt er voor dat er altijd een beetje "echte" stroom door de Zener loopt en dat als de oven warm is niet alleen de stroom die nodig is voor de basis van Q3.
In warme toestand is er natuurlijk veel minder basisstroom nodig, ik denk dat met goede isolatie er niet meer dan 1-Watt door het oventje gedissipeerd zal worden.
Dat resulteert dan in bij deze aanname, van ongeveer 80mA bij 12V voedingspanning er ongeveer 3µA loopt in de basis van Q3.
Ok, OK, ik weet het, plaatjes! 
Hier is het kastje te zien met de ON Semi Powertrak transistor, het gat voor bevestiging is al in het kastje geboord.
.
Hier kan je zien hoe de transistor en de stroommeetweerstand gemonteerd gaat worden in het kastje.
.
Het kastje, een koper plaatje van 2mm dik en een 9V batterij om de grote van het geheel in te kunnen schatten.
.
Zo komt het koperplaatje op de onderkant gemonteerd, het komt vast te zitten met een schroefje maar vooral met thermische lijm.
Waarom dit plaatje koper, zie het maar als thermische shunt, het verlaagt de thermische weerstand en zorgt er voor dat de warmte opgewekt door de powertransistor
beter wordt verspreid naar de wanden toe van het kastje, binnen in het kastje een plaatje, zou nog mooier zijn, maar ik heb al weinig ruimte over als de oven electronica gemonteerd is.
.
Hier ben ik de onderkant aan het schuren om het koperplaatje een beter contact te geven met het aluminium.
Het kastje zit goed in de verf, het is duidelijk geen dunne laag.
.
Montage test voor het plaatje gelijmd gaat worden, de lijn en de inkeping komen door een behandeling van een ander project, ik heb het plaatje later een beetje afgewerkt.
Dit is verder niet van belang, dit komt geheel ingepakt met isolatie materiaal, niemand ziet het verder, maar wel alles afgebraamd 
.
Dit is thermische lijm waar ik bijna niets aan had, de twee potjes op de achtergrond zat in een dikke dicht gesealde plastic zak en ook de deksels die schroefbaar dichtzitten,
waren ook nog met witte tape verder dicht gemaakt.
Dit mocht allemaal niet baten, de inhoud van beide potjes waren bijna helemaal hard geworden dit is het type lijm 8329TCM-50ML van MG Chemicals, ruim 40€ kan zo de vuilnisbak in...
De fabrikant zegt dat de lijm 3 jaar Shelf Live heeft, nou vergeet het maar, maar misschien lag de lijm al 2 jaar op de plank bij Farnell, je weet het niet he...
Dus dit is dikke bagger die lastig te mengen was, aan de lucht te ruiken gingen de twee componenten samen een bewerking aan.
.
Hier ben ik bezig met een oud betaalpasje de lijm dun te verdelen, het mag niet te dun zijn, dit omdat het kastje een beetje hol is.
Nadat het koperen plaatje is gemonteerd op het kastje en si vastgezet met het schroefje, plaatje mooi recht gezet en daarna het kastje op de CV gezet met wat transformatoren voor het gewicht er boven op zodat het koperen plaatje goed tegen het kastje werd gedrukt en dus niet alleen door het schroefje.
.
Dit is het eerste deel van de electonica waarmee ik ga testen, dit is niet het printje dat in het kastje komt, eerst zeker weten dat de electronica goed werk,
dan weet ik ook hoeveel onderdelen ik nodig heb en welke grote van b.v. de weerstanden ik an gebruiken.
Je ziet hier b.v. twee groottes, de standaard metaalfilm weerstanden en de mini versie hiervan.
De horizontale stripjes op de print gebruik ik als voeding lijnen, dat is ook het rechter kabeltje.
Onder het IC dat in en voetje zit heb ik weer een kleine voeding ontkoppel condensator geplaatst zoals ik wel meer heb laten zien.
De trimpotmeter is om de gewenste temperatuur in te stellen, en deze trimpot heeft maar een klein bereik, dat is beter voor de stabiliteit van het geheel.
Het is wel even opletten bij gebruik van dit soort printjes, dit type heeft drie verschillende manieren van "gaatjes" opbouw, de eerste die opvalt zijn de twee horizontale strips,
deze stoppen drie gaatjes aan iedere zijde van de print.
Aan de zijkant zijn dus drie rijtjes van ieder 8-gaatjes die individueel zijn, en dan nog de verticale lijntjes van ieder 5-gaatjes die met elkaar verbonden zijn.
Ik ging met deze opbouw voor dit eerste deel goed de mist in, ik had eerst een groter model van dit printje in handen gehad waarvan de opbouw anders was,
samen met de slechte verlichting ging dat dus mis, waarom ik de verlichting niet had aangedaan boven mijn werkbank, ik weet het niet, luiheid misschien. 
.
Dit is dus de referentie schakeling op het printje die de 2,2V voor de brug maakt en dat werkt goed.
Hier hangt het printje echt aan een DMM, in een zakje om minder last te hebben van "tocht" de temperatuur variaties in de meetruimte hebben dan nog steeds invloed op de schakeling,
Maar je krijgt zo wel en betere indruk van b.v. de ruis die de schakeling opwekt en wat de temperatuur drift is zonder dat dat geheel verdwijnt door de variaties die er optreden als gevolg van tocht.
.
Nu ga ik verder met de opbou va nhet printje en als ik testresultaten heb zal ik het hier laten zien.
SHOOT zou ik zeggen!
Groet,
Bram
electron920
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Ha blackdog,
Mooi gebouwd zeker de mechanica, maar ik kan niets in de datasheet vinden over de thermische koppeling,
ik denk dan ook dat de 40° die jij aanneemt een benadering is.
Er zal niet veel temperatuur verlies zijn dus uitgaande van 40° is mijn vraag wat wil je,
op 40° houden ik neem aan de transistor de omgeving of de behuizing ?
Is het dan de bedoeling dat dit de kachel is die weer in een andere behuizing komt....
En zo ja hoe regel je dan de thermische overdracht van de buiten temperatuur naar de kachel of zit ik nu op een verkeert paard !
Groet,
Henk.
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi Henk,
De 40C° trim ik met de trimpot, het kan ook nog dat ik 39 of b.v. 42C° kies.
De opgegeven waarde in het schema zijn na meting van de onderdelen die ik toepas, dus de Powertransistor heb ik verwarmt tot ongeveer 40C
en met 1,4mA stroom door de diode de diode drempel gemeten.
Zie de ingebouwde diode in de Powertransistor gewoon maar als een NTC, bij oventjes monteer je die meestal ook vlak bij de energie bron.
Uitzonderingen daar gelaten natuurlijk, maar zoals ik al aangaf de meeste ovens voor xtallen heb je een buisje van alu of koper en weerstand draad er omheen gewikkeld.
Dan zit er op dat buisje ook de NTC gelijmd om de temperatuur te meten.
Hier is het dus de diode in de Powertransistor de sensor, door de koperplaat onder op het kastje zorg ik er voor,
dat de in de transistor gedissipeerde energie snelleren en beter verdeeld wordt over het kastje.
Dit kastje wordt helemaal ingepakt in isolatie materiaal.
Behalve de ovenelectronica dat direct boven de powertransistor wordt gemonteerd,
dan blijft er nog net voldoende ruimte over voor de onderdelen die op temperatuur gehouden moet worden.
Deze manier van oventjes maken heb ik al meer toegepast en kleine variaties er op,
wat ik al aangaf een verkleining van de temperatuur variatie van de omgevings temperatuur met een factor 30 tot 50 is voldoende voor mijn toepassing.
Dit wordt geen "Non Plus Ultra" oven.
Groet,
Bram
electron920
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Ha blackdog,
Dat is duidelijk er komt nog elektronica in die je op temperatuur wil houden.
Heb je wel eens een differentiële meting gedaan dus en de bron en het slachtoffer 
welke,
je op temperatuur wil houden ?
Dus een error signaal maken van de thermische verliezen !
Ik verwacht dat je zo'n factor 100 beter uit kom....
Groet,
Henk.
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi Raaf12,
ik begrijp je opmerking niet goed, veel van wat zelfde...?
Groet,
Bram
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi,
Vanmorgen kwam er nog wat materiaal binnen, onder meer voor dit oventje, TO220 1Ω weerstanden voor de stroommeetsensor en 8-pens IC voetjes.
Die IC voetjes zijn enigsins speciaal, het heeft aardig wat datasheets doorspitten gekost, deze worden gespecificeert als 3mΩ per contact.
De meeste zijn, als het al gespecificeert wordt, rond de 10mΩ, dus deze hou ik apart van de anderen voor als ik een voetje wil gebruiken en de overgangs weerstand voor de toepassing van belang is.
Ik heb deze 5 1Ω TO220 weerstanden gemeten, deze zijn ruim beneden de 0,5%, dat is bij dit kleine sample grote wel erg goed, zeker 10x beter dan de 5% die op de weerstanden staat.
Nog een dingetje als jullie dit soort weerstanden gaat kopen, let op de temperartuur coefficent van de waarde die je nodig hebt,
daar zitten grote verschillen in, dus een 0,05Ω kan 300PPM zijn en een 1Ω 150PPM en zeg b.v. 22Ω 75PPM.
Dit verschild dan ook nog eens tussen de verschillende merken die gelijksoortige type weerstanden, ik heb voor een heel klein bedrag extra per weerstand gekozen voor deze Bourns type.
Voor dit oventje is dit wat ik hier aangeef niet van belang, dit omdat de eigenschappen van deze weerstand alleen van belang is bij het opstarten van de oven.
.
Hier ben ik bezig de TO220 weerstand aan het positioneren om te bepalen waar het gat moet komen.
.
Met een viltstift in het gaatje afgetekend en ik hou rekening er mee dat ik de viltstift niet recht op het gat heb kunnen zetten.
.
Met een smalle lineaal gemeten hoever het gaatje vanaf de bovenste rand komt.
.
Gaatje met de centerponce gemaakt om netjes te kunnen boren.
.
De krasjes op het kastje vind ik hier niet van belang, niemand ziet het in werking en het scheelt tijd om het zo te doen en natuurlijk het boutje verzinkt uitgevoerd.
.
En hier zit de weerstand reeds gesoldeerd aan de emittor van de transistor, de bedrading van de TO220 weerstand blijft ongeveer 1mm vrij van de bodem van het kastje.
Het schroefje wordt nog ingekort en er komt een tandringetje onder het M3 moertje
.
De Powertransistor heeft een afstandbus om hem vast te zetten, daarmee kan ik het ovencontroler printje vastzetten, maar dat is nog niet helemaal zeker.
Dit heeft te maken met de componenten die nodig zijn als de controler goed werkt.
Dit is een bijgewerkte versie van het schema.
.
Het ovencontroler printje is bijna klaar en ik kan vanavond de eerste testen doen.
Henk, ja ik heb wel eens gemeten wat het verschil is tussen de ovensensor en het object dat op temperatuur gehouden moet worden.
Groet,
Bram
electron920
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Ha blackdog,
ik heb geen idee hoe je de warme lucht stroom ( turbulentie ) onder controle houd ?
Mijn ervaring is dat dit een lastig probleem is, in een leeg doosje heb je luchtlaagjes maar,
met componenten in je doosje krijg je turbulentie.
Omdat je een redelijk precisie temperatuur regeling wil maken is ook de positie van,
de verwarming op je metalen doosje van belang.
Ook hier is de verplaatsing van de bron energie niet vlak en straalt in,
drie dimensies lengte breedte hoogte !
Met andere woorden de opstelling heeft redelijk invloed op de demping van de regel lus.....
Ik kijk met belangstelling naar het vervolg.
Misschien dat @RAAF12 bedoeld alweer een oven 
Groet,
Henk.
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi Henk,
Het oventje is klein zoals op de foto's te zien is aan de hand van de 9V batterij die er naast ligt.
Aan de hand van de afweging die ik nog ga maken komen er precisie weerstanden in, of een spanning referentie.
Als het weerstanden worden, ik heb hier wat mooi klein precisie spul dan dissiperen de verder geen vermogen, behalve dan als er een multimeter aan hangt om de waarde te meten.
Zoals je denk ik wel begrijpt zal er niet veel ruimte overblijven als de ovencontroler gemonteerd is in het kastje.
Ik kan altijd nog wat ruimte als dat er is met katoen watte opvullen of het mooie BlueDeck isolatie materiaal dat ik hier ook heb liggen om turbulentie in het oventje te beperken.
Er zijn nog wat zaken waar ik verder over na moet denken, maar nogmaals het wordt geen Non Plus Ultra oven, ik pas de kennis toe die ik de laatste tien jaar heb opgedaan.
En dacht snel klaar te zijn, ik heb het nog steeds niet geleerd *grin* ja het kost meer tijd dan dat ik dacht!
OK, de ovencontroler werk en ik heb het een en ander getuned, maar eerst even de volgende versie van het schema.
.
De aanpassingen zijn deze, als eerste was de derde test pas de gene die werkte, dus nog steeds is, "drie maal scheepsrecht"
Wat deed deze Aap nu twee keer verkeerd... dat is de montage van de stroombegrenzing transistor Q2 in het schema.
Ik ben sinds de 60 jagen goed geconditioneerd door de volgorde van de drie transistor aansluitingen als je van onderen kijkt en rechts de stip hebt.
Emitter, Basis, Collector tot aan vele BC typen is het zo en natuurlijk weet ik van vele andere pinningen voor transistoren, ik loop al een paar jaar mee...
Maar de oude manier zit er echt in geramd en als ik even niet nadenk wat de pinning betreft, doe ik het op de manier die dan niet de goede is.
OK, de controler rammeld, ik bedoel hij werkt met de gekozen en berekende onderdelen waarde.
De control loop was daarmee overgecompenseerd, in de eerdere getoonde schema's stond R6 van 1Meg en de compensatie condensator van 2u2, dat klopte niet , deze was op het printje 1uF.
De loop was hiermee dus sterk gedempt en ik wou kijken waar de grenzen lagen, dus R6 en C2 heb ik aangepast, dit samen met een serie weerstand voor C2.
R6 is 10Meg geworden, dat levert flink wat meer DC versterking op en dit zou de oven in principe stabieler op temperatuur moeten houden.
Dit krijg je niet gratis, hierdoor moet de compensatie condensator ook hoger in waarde worden om de loop stabiel te houden.
Maar eerst even een zijsprongetje naar de opbouw van het geheel dit is gedaan om ruimte te besparen op de controlerprint, de controlerprint die hier zichtbaar is, is alleen voor het testen.
Ik bouw dus nog een mini printje voor deze controler, dat netjes boven de Power Transistor past.
Dit is de stuurtransistor voor de Darlington met hierboven de stroombegrensing transistor met het begin van het foutje.
.
De andere kant van deze contraptie.
.
Kijk eens naar de solderingen, geen korrel, geen smeertin, ik heb van de week weer eens naar wat "grote jongens" op youtube gekeken, triest is het soldeerwerk van de meeste.
En ik begrijp het niet goed, hebben ze al zoveel ervaring en nog ziet het er vaak niet uit, waarschijnlijk gewoon geen gevoel voor detail denk ik.
OK, mini rant is nu weer over.
Ik moet van mijn vriendin foto's maken zonder stofjes, dit als ik iets ga presenteren, jammer genoeg voldoet deze foto daar niet helemaal aan.
Ik was te veel bezig met mijn telefoon en een zaklamp om de belichting enigszins goed te krijgen.
De blauwe weerstand heeft nog geen draadje aan de bovenzijde gesoldeerd, verder heb ik de collector aansluiting van de Powertransistor met een dit stukje draad aan de aardlip vastgezet.
De gele condensator dient er voor dat de powertransistor een lage impedantie ziet en daardoor geen last heeft van de bedrading welke ook een inductie is,
dit is een hele snelle Audio power transistor, dus deze moet met respect behandeld worden.
De stroommeetweerstand van 1Ω helpt ook bij het stabiel houden van het geheel, dit is een inductie arm type in een TO220 behuizing, natuurlijk geholpen door de korte bedradings techniek.
.
Dit is een van de testen om uit te zoeken wat de beste waarde is voor de loop compensatie, dit is dus niet goed...
.
Ik vergeet uit te leggen wat ik hier laat zien, knap werk Bram, iedereen heeft een glazen bol!
Mooi, bij het meten van oventjes is natuurlijk van belang hoe stabiel de temperatuur is in het oventje, maar dat is eigenlijk pas de tweede stap en de foto's die ik nu hier laat zien is de stroom die door de oven gaat.
De 34465A multimeter zet ik dan op een hele korte NPLC tijd van 1, zodat je dit meetinstrument ook als een soort rolling scoop kan gebruiken, daarvoor kan je ook de "Digitize" functie van dit meetinstrument gebruiken,
Maar voor het gene wat ik hier aan het meten ben, is de stroommeting met een NPLC van 1 goed genoeg.
Mooi he zo'n oscillerende oven.
.
Andere compensatie componenten, dat levert een lagere frequentie op.
.
Dit is wat het nu is met de waarde die in het schema staan.
Je ziet hier maar 1x een slinger en daarna loopt de lijn schuin naar beneden, de stroom wordt steeds minder omdat de over aan het opwarmen is.
Kan het nog wat beter, ja dat kan, maar dan wordt de condensator over R6 wat groot van formaat en ik weet niet of dat verder gaat passen wat ruimte betreft.
.
De eerste test met wat isolatie materiaal, op de voorgrond het controlerprintje, met de kleine blauwe trimpot voor de temperatuur instelling.
.
Hier een schamel bewijs dat het oventje op 40C staat ingeregeld, de thermokoppel heb ik met Zilverpasta in een van de schroefgaten van het dekseltje gepropt.
Maar dat betekend natuurlijk niet dat de temperatuur in het oventje dan ook 40C is, dat wordt later gemeten en afgeregeld.
.
Hier is zichtbaar op de Rigol voeding dat het oventje nog ingepakt in het roze isolatie materiaal ongeveer 1-Watt dissipeerd bij 22C lab temperatuur.
.
Hier heb ik het kastjes in een testdosje neer gelegd en er zitten nu nog twee laagjes Bluedeck voor, dit om het gat af te sluiten, Bluedeck is het materiaal wat je aan de binnenzijde van het isolatie doosje kan zien.
.
Doordat het doosje nu beter is geïsoleerd, zakt het opgenomen vermogen van ongeveer 1000mW naar ongeveer 600mW.
De volgende zaken zal ik moeten gaan uitvoeren, stukje print maken dat precies in het oventje past, waarschijnlijk op zijn kop gemonteerd.
De elektronica moet ook op een stukje print komen, maar ik ben nog niet klaar met denken over hoe deze te monteren.
Het kan ook zo worden dat ik de elektronica boven de Powertransistor monteer en de ovencontroler aan de deksel vast.
Dan moet er nog één of twee gaatjes komen voor de bedrading en de bovenzijde van het kastje waar de deksel op komt moet ontdaan worden van verft, anders krijg ik geen goed thermisch contact met het kastje.
Zo'n klein projectje, maar zoveel aandachtspunten, altijd wat met die elektronica!
Heb ik even mazzel dat ik het leuk vind...
Nog een puntje wat me een beetje verbaasde, normaal hou je ongeveer 0,6V aan voor een BE overgang dat hij gaat geleiden.
Nou... bij de PNP 2N3906 mag je met iets meer dan 800mV rekening houden, daardoor staat er nu weer 1-Ampere bij het schema vermeld voor de Maximale stroom.
Groet,
Bram
electron920
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Ha blackdog,
Goed bezig altijd duidelijke foto's dit geeft een goede ondersteuning van de tekst.
Ja veel ruimte hou je inderdaad niet over, heb je wel eens,
overwogen om de controller buiten het doosje te plaatsen ?
Maar ik kan niet alle toepassingen overzien....
Het koperen plaatje op het aluminium ben je niet bang voor oxidatie door de galvanische verbinding !
Indien het ruis arm moet zijn ( gevoeligheid ) dan is de wervelstroom ook nog een puntje.
Het is inderdaad veel werk het afwegen zeker als je er alleen voorstaat,
ik weet er alles van, maar zolang het maar leuk is.
Dat BlueDeck isolatie materiaal is inderdaad goed heb ik,
aan de hand van jou experimenten een jaar of 6 geleden ook aangeschaft.
Verder werk ik met kingspan voor de buiten kant !
Maar veel vergissen zich in de efficiëntie en het regelen van de temperatuur .
Veel werk en weinig winst in de gevoeligheid van de schakeling....
Het is beter tochtdicht te werken en anders een ven gebruiken dus de warme lucht gecontroleerd,
te verplaatsen.
Om de lus te meten van warmtebron via elektrisch is best ingewikkeld maar,
jij ben in ieder geval al een stukje op weg.
Ik heb een programmeerbare warmtebron en meet dan °C / U van de lus en,
kan zo de regelkarakteristiek schrijven !
Ik zie dan niet alleen de elektrische maar ook de warmte vertraging / weerstand en het totale effect.
Als je differentieel meet dan heb je een veel grotere resolutie en vaak een veel grotere nauwkeurigheid.
De absolute waarde in °C is niet van belang want 9 van de 10 keer ligt,
het optimum niet waar je dacht dat je zou uitkomen 
Het voordeel je heb niets of weinig met de transmissie verliezen / onzekerheid te maken....
Voor wat die semi power transistor dat is wel een normale waarde ik hou daar 0,8 tot 0,9 voor aan,
het verzadigingspunt ligt vaak boven de theoretische 0,63 V !
Ik lees wel weer mee ben zelf tussendoor met een TBA120 aan het knutselen voor een ander draadje....
Groet,
Henk.
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi Henk,
Even snel tussendoor, ben een beetje druk hier.
Bij dit oventje is met opset de controler in het oventje gebouwd.
De LM10 is een leuk IC voor dit, een schaalbare referentie en een opamp voor de loop.
Dit scheelt een aantal onderdelen, maar er zit ook een negatief effect aan,
je hebt de tempco van de referentie spanning die 11x geschaald wordt en de tempco van de offsetspanning van het IC.
De gevoeligheid heb ik al getest met een van de probes die ik mijn gele leven al tot mijn beschikking heb, een van mijn vingers.
Vrijwel direct was er stroomverandering zichtbaar die door de oven liep, dit wist ik al van te voren, ik had al eerder een ovencontroler met een LM10 gemaakt en kende het effect.
Een aantal van mijn andere oventje zit de controler aan de buitenzijde, dus met beide heb ik geexperimenteerd.
Wat betreft het koper op het Alu kastje, daar zit een redelijk dikke laag lijm tussen en het kastje krijgt verder nog een laagje conformal coating.
Mijn hoofd 10V referentie heeft ook een alu kastje met een koperplaat onderop, ook daar zit een laag lijm tussen.
Ik moet bekennen dat ik er vanuit ben gegaan dat als er geen zuurstof bij kan komen het proces waar jij bang voor bent niet gaat optreden.
Ik heb hier diverse koelers voor processoren die een koperen kent hebben in een alu blok dus ik vermoed dat als je het goed doet het niet zo'n probleem zal zijn.
Het kastje zelf zal zo goed mogelijk luchtdicht worden gemaakt met misschien een mini zoutzakje er in als er plaatst voor is om de luchtvochtigheid laag te houden.
Ik hoop dat het meer duidelijk wordt als ik verder ga met dit oventje, de twee passende printjes kan ik wel vast gaan maken, het bouwen er van zal even op zich laten wachten.
Ik heb in eene nu meer werk en vandaag nog en defecte PC van een klant meegenomen waar ik niet op gerekend had, moet niet gekker worden, met mijn leeftijd zou je minder moeten gaan werken. *grin*
Wat de temperatuur metingen betreft, ik weet wat je bedoeld ik zal kijken als de loopcontroler helemaal naar mijn zin is, dat ik twee en drie mooie NTC's aan drie 3446x DMM's ga hangen
om een mooi beeld te krijgen van het gedrag van het oventje.
Gegroet,
Bram
electron920
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Ha blackdog,
Ik was benieuwd of er nog nieuwe resultaten zijn ?
Groet,
Henk.
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi Henk,
Ik heb Covid-19 en daardoor is de concentratie niet erg hoog.
En ja, ik ben weer wat verder maar dat is vrijwel zeker voor vananvond laat of morgen voor ik met de post verder ga.
Vandaag ik ik een beetje zitten zoeken hoe ik op het kleine controlerprintje de onderdelen kan gaan plaatsen met de ruimte die beschikbaar is.
Er zijn ook wat metingen gedaan betreffende ruis van de referentie sectie en de configuratie van de Power Darlington.
Maandaag komt hoop ik mijn warmtebeeld camera binnen zodat ik b.v. een beetje kan zien waar de hot en coldspots zijn van het oventje en de isolatie van de hoofd referentie die ik nog moet gaan toepassen.
Dus... de productie is wat laag, maar er is wel al aan gewerkt.
Dank voor de intresse.
Groet,
Bram
electron920
Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Ha blackdog,
Dat is even minder sterkte
Ik hou het wel in de smiezen, zelf gebruik ik een Fluke warmte camera,
althans Fluke heeft indertijd de fabriek gekocht !
Maar ook infra rood meet ik hele mooie lens zit daar op meer voor afstand...
Groet,
Henk.
haasje93
Golden Member
If a cluttered desk is a sign of a cluttered mind of what than is an empty desk a sign?
Beterschap bram!
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi,
Ik heb de laatste week dus wel iets gedaan aan dit oventje, zoals nog meer testen na aanpassingen van het schema.
Laat ik eerst weer even het schema zijn van de oven controller en wat uitleg geven betreffende de aanpassingen hieraan.
Schema versieV1.4
.
Als er niet te veel beweging in de buurt van de testopstelling is blijft de variatie van de oven beneden de 0,001C°
Dat is dus niet de demping of de gain als je het zo wilt noemen, deze zat net beneden de 40x met de controller print buiten de oven behuizing maar wel goed geïsoleerd.
De < 0,0001 variatie zegt iets over de ruis in het systeem.
Even in grote stappen er doorheen...
Deze is onder meer opgebouwd door de inwendige 200mV referentie spanning ruis, welke door de opamp die er bij hoort 10x wordt versterkt.
De onderdelen in de brug schakeling dat zijn de instel weerstanden en de ruis van de diode D-Q4.
Ook de loop opamp voort nog een deel toe aan het geheel.
Een flink deel van de ruis welke ik heb gemeten met mijn Audio Precision meetset kwam door het schalen van de referentie spanning.
Door een kleine tantaal over R2 van 10K te zetten, was ik bijna alle ruis door de 10x gain weer kwijt en het kantelpunt van het filter is ongeveer 3,4Hz.
De gebruikte tantaal is er een met een lage lekstroom en 15V spanning.
Waar kan ik wat minder makkelijk iets aan doen, dat is de ruis opgewekt in de meetdiode D-Q4.
Is daar b.v. een oplossing voor? ja dat kan, b.v. een low pass filter aan de +ingang van de loop opamp.
Dat laat ik voorlopig even achterwegen, want ik denk dat het oventje al ruim voldoende gaat presteren als de controler elektronica ook in het oventje zit.
Voor de goede orde, de Delta-U van de diode spanning per 1C° is 2mV, dus de oven stabiel houden op 0,001C° betekend variaties kleiner houden dan 2µV. door de loop
en dat doet hij dus als er niet te veel thermiek in de meetruimte si.
Opmerking voor Forum Goden, ik kan het Delta teken niet vinden in het lijstje met speciale karakters, zou dit kunnen worden toevoegt? Dank!
De trimpot voor de temperatuur instelling heb ik er uit gekegeld, ik gebruik nu een trimweerstand R3, als ik tevreden ben zal ik ook de DC spanningen in het schema aanpassen.
De Zener Pull Up weerstand R9 is verplaatst naar de Powersectie om één weerstand minder op de print te hoeven monteren, want er was ook een component bij gekomen, de tantaal C1.
Ik heb voorlopig besloten rond de 45C° te gaan zitten met dit oventje, na wat metingen kwam ik er achter dat opgewarmd, door de lage waarde van R12 de stuurtransistor Q3 ongeveer 1/6 deel van de energie deed!
Door R12 te verhogen naar 1K was dit probleem opgelost.
Er staan nu twee 5K NTC weerstanden in het schema getekend, daarmee meet ik dus de eigenschappen van het oventje en ze doen verder niet mee aan de regeling.
De groene weerstanden in het schema zijn RC55Y de lila weerstand is een gewone 1% en de witte weerstanden zijn niet kritisch.
.
De Plaatjes
Op onderstaande plaatje is te zien hoe ik het bedoel wat opbouw betreft, twee printjes die gestapeld worden.
De onderdelen op het printje zijn onzin. het onderste printje wordt vervangen door een stukje blank koperprint en heb ik vanmiddag al op maat gemaakt.
Ik krijg het controller printje niet netjes gevuld met de benodigde onderdelen, dan moet ik te veel kruisverbindingen maken.
Het bovenste rode printje blijft wel vrijwel zeker.
.
Hier zijn de twee printjes goed te zien, de groene gaat dus niet gebruikt worden.
.
Dit is een tempratuur meten met de twee 5K NTC weerstanden.
De linker meter geeft de temperatuur aan van de NTC geplakt op de LM10, de rechter meter is de 5K NTC die naar de Power transistor in het kastje is gemonteerd.
De linker meter zegt niet zoveel voor jullie, was voor mij meer hoelang het duurt voor de temperatuur stabiel is in het piepschuimen isolatie huisje.
De rechte meter geeft mooi aan dat het meeste ruis is, bij mijn opsomming van ruisbronnen hierboven, was in nog vergeten de Multimeter hierin mee te nemen.
In Hoeverre die ruis van dit meetinstrument meedoet, heb ik niet verder getest, de DMM7500 staat op 5PLC en 10x middeling.
Ik zal morgen eens een test doen met 3x een 10K parallel als "NTC" en dan kijken hoe de ruis er dan uitziet op deze meter, de weerstanden zullen van een zeer goed type zijn, denk aan Vishay of AE.
.
Drie meters en een voeding welke het opstarten van een koude oven laten zien.
De Keithley linksboven laat de ovenstroom zien, de Keysight er onder de NTC op de LM10 gelijmd en rechtsonder weer de NTC naast de power transistor.
De Keithley linksboven heeft een kleine hickup als de stroom snel daalt omdat de oven temperatuur(chip temperatuur) in de buurt komt van de ingestelde waarde.
Het is met de gekozen waarde goed zo 1x een slingertje en daarna is het klaar!
.
Deze is ook leuk, ik had er niet aan gedacht, maar toen het oventje op temperatuur was besloot ik het stroombereik van de Keithley die de stroom meet om te schakelen.
Ook hier is weer te zien dat het omschakelen maar een enkele slinger geeft aan de gemeten temperatuur, goed genoeg gedempt dus.
Denk je nu dat zijn wel heel veel digit’s temperatuur weergave... de meter kan er nog één meer laten zien, dat is met opzet niet aangezet, twee digit’s beneden 0,001C° is mooi genoeg om een trend te zien. 
.
Het laatste plaatje, hier laat ik zien dat ik kleine repjes piekschuim heb geplakt op het oventje, dit of ik het verschil kon merken in het energie verlies,
Dit ten opzichte van dat het oventje met drie wanden met het hele oppervlak tegen het isolatie materiaal aan kwam, conclussie, ik heb het verschil niet kunnen meten bij dit oventje.
Er is te zien dat aan de onderzijde twee condensatoren gesoldeerd zitten, dis was voor de testen met het ruisgedrag, zou ik nog wat testen moeten willen doen, dan zal ik dat netjes moeten oplossen voor stabiele metingen.
Als ik testen doe gaat het oventje helemaal naar achteren, het printje dat jullie er voor zien hangen wordt er netjes voor geplaatst en daarna het dekseltje aangebracht dat bestaat uit twee laagjes Bluedek.
.
Als het meezit komt morgen mijn thermische camera binen en dan hoop ik wat meer inzicht te krijgen over de verdeling van de temperatuurverdeleing aan de buitenzijde van het oventje en hoe goed het isolerende vermogen is van de door mijn gebruikte isolatie materialen.
Ook de grote oven die in mijn LAB referentie komt, waar ook dit kleine oventje in komt in een van de 19 Inch cassetes moet nog een extra laagje isolatie krijgen.
En dinsdag komen de weerstanden binnen voor de brugschakeling, zodat ik voor alleen het zelfde type weerstand heb, dit komt de stabiliteit ten goede.
Mooi, ik heb mijzelf moe getyped.
Opmerkingen, ik hoor het graag.
Groet,
Bram
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi,
Ik ben weer wat verder met het oventje en vele lange metingen gedaan met hoge resolutie temperatuur metingen!
Eerst even het laatste schema, zodat het duidelijker wordt waarom wat stappen gedaan zijn.
.
Na een aantal metingen bleek de sensor die op het controler printje zit een duidelijk hogere temperatuur te hebben dan dat de sensor naast de Powertransistor aangeeft.
De eerst gedachten is natuurlijk de kalibratie van de twee DMM die er zijn gebruikt en de verschillen tussen de twee 5K NTC weerstanden welke van het zelfde typen zijn.
In koude toestand was het verschil tussen de twee 5K NTC weerstanden is minder dan 0,1C°
Verder werd ik geconfronteerd met mijn aanname dat als ik de dunne draden van de 5K NTC weerstanden met wattenstokjes vast zette in de DMM, dat dit goed genoeg was.
Eigenlijk een beetje dom als je er over nadenkt dat ik met een resolutie aan het meten ben die beneden de 1mC° zit.
De NTC heeft bij de oven temperatuur van ongeveer 44C een weerstand van ruim 2K en dan moet je met 4-draads metingen gaan werken!
Een tussen oplossing die een stuk beter werkte dan de wattenstokjes methode, waren de vergulde banaan stekkers die ik daarna gebruikte voorde 5K NTC's.
Nu had ik al een stuk minder drift, kon de draden van de NTC aanraken zonder dat de DMM grote spongen maakte.
Door de hoge resolutie waarmee ik meette zie je ook allerlei effecten waar je normaal niet aan denkt.
Het was weer een leuk leerproces en Henk zal denken, ik zij het je toch!
Ik had belooft meerdere meetpunten aan te brengen om verschillen te zien in de oven, uiteindelijk werden het drie sensoren in het oventje.
Als laatste een hele mooi STM172, dit is een digitale temperatuur sensor die met PWM werkt, ik gebruikte een Arduino Nano hiervoor en een 2x 16 LCD schermpje.
deKees heeft mij weer geholpen de Arduino code zo te maken dat het voor mij goed bruikbaar werd voor deze testen.
Ik ben testen gaan doen met wisselende voedingen voor dit oventje, standaard heb ik 12V gekozen maar ik heb ook getest op 11, 13 en 14V.
Bij de andere spanningen kwam het oventje niet terug op zijn 12V temperatuur, geen hele grote verschillen maar zeker niet goed genoeg voro mij.
Ok dan zijn we bij de eerste aanpassing van het schema terecht gekomen, tussen pin-2 en pin-6 zit nu geen 10Meg weerstand meer.
Als de voedingspanning van het oventje varieerde dan treed er een kleine shift op van het instelpunt op het knooppunt van R4 en R5 dat dus door de verandering
van de voedingspanning komt.
Het oventje bleef gelukkig stabiel genoeg met een kleine aanpassing, i.p.v. de 10M weerstand is er een 1µF condensator geplaatst samen met de 6,8µF en de serie weerstand is de ovenloop stabiel.
Door het verwijderen van de 10M weerstand is er nu geen DC path meer is is de gevoeligheid voor variatie van de voedingspanning van de ovencontroler bijna afwezig.
De Meet-NTC naast de power transistor komt binnen een paar duizenste van een C° weer terug op temperatuur, bij de 1V stapjes buiten de 12V.
Dus alles koek en ei? nop natuurlijk niet!
De controle print waar ook een meet-NTC op zit veranderde een paar honderdste graad bij 1V step bij de 12V vandaan, "niet zo goed Bram!" <= vrij naar de serie Happy Day's
Het heeft wel even geduurd voor ik er achter was, waarom de temperatuur op de controle print duidelijk veranderde.
Er zijn vrijwel zeker twee effecten in het spel, de warmte aan de bovenzijde van de powertransistor, maar dat is meer een tijdelijk effect.
Het tweede effect is een paar componenten die meer of minder dissiperen als de voeding van het oventje varieert in spanning.
Hoe er rekening mee dat bij normale temperaturen en als het oventje is geïsoleerd er maar ongeveer 600mW gedissipeerd wordt.
Er zijn drie onderdelen die een variabel dissipatie hebben op het oven controller printje.
Dat is de 78L08 spanning regelaar de LM10 Loop Opamp en de 8,2V Zener diode, deze onderdelen zitten bevestigt op het koperen printje.
Veranderd de dissipatie in deze onderdelen, dan veranderd ook de temperatuur van het koperen printje waar mijn meetsensoren op gemonteerd zitten,
ja Henk, ik heb het onthouden die opmerking van je over de controller buiten het oventje te houden.
Daar zitten voor en nadelen aan, die ik hier nu niet verder ga behandelen.
Wat plaatjes van het oventje.
Hier ban ik de ovencontroller op het stukje koperprint aan het bouwen, de 2N3904 is vervangen door een BC547b, eigenlijk alleen omdat de pinning van een BC type beter uit kwam, bijna iedere klein signaal transistor is op deze positie bruikbaar.
De zwarte weerstanden zijn 0,1% en 15PPM.
.
Vanuit een andere positie, de TO92 op het IC zijn buik is de BC547b en de TO92 links er naast is de 78L08 regelaar.
.
Hier is de controler klaar, maar niet werkend, ik had mijn brug weerstanden voor een deel verkeerd gemonteerd, een component op zijn kop en Bram draait altijd aansluitingen om, zoals hier ook met de + en de - ingang van de opamp.
De lichtblauwe blob net boven de power transistor is de thermische lijm waar een 5K NTC in zit, voor de eerste metingen op de controle print volg je de gele draadjes aan de rechterzijde van het printje.
Dan kom je uit onder het tantaal elcotje en een zwarte 0,1% weerstand, daar zit hij verstopt, bij latere metingen is de weerstand net als de STM172 sensor verhuisd naar de bovenzijde van het printje.
.
Even wat anders, deze is wel leuk, de bovenste Keithley laar de 5K NTC zien die onder de tantaal zit, je kan mooi de 1V stapjes zien waarmee ik de voeding van het oventje varieerde.
De meter er onder laat de 5K NTC zien in de blauwe thermische blob, als je goed kijkt zie je in die trace nog kleine variaties, maar die sensor registreerde na het settelen niet meer dan een paar duizendste graad verschil. 
.
Hier ben ik weer een stapje verder, nu zitten beide sensoren voor het meten van de controle print.
In het rode kader zit de 5K NTC en onder het groene kader de STM172 digitale sensor, die mooie tape is van 3M en bevat glas en is verder vrij goed temperatuur bestendig, deze tape zien jullie vaak toegepast in mijn oven projectjes.
.
En voor nu als laatste de tijdelijk setup voor het meten met de STM172 sensor en een INA219 module waarmee ik het ovenvermogen ga meten, er komen twee van deze sensoren in, een voor deze oven en een voor de grote oven.
Als de oven stabiel was, varieerde alleen het laatste cijfer van het display, lange tijd bleef deze sensor waarde binnen 0,001C variatie bij normale variatie van de meetruimte.
De waarde 4.47 is de spanning die de INA219 meet op de 5V uitgang van de Nano, dit is alleen gedaan om te kijken of de spanning meting van de INA219 software werkte, hier heeft het verder geen doel.
.
En als toegift een meting van de variatie van de temperatuur in de meetruimte.
In het zakje is nog net de oranje precisie NTC zichtbaar, als ik het goed heb is dit een 0,1% type, maar dat is voor deze meting niet van belang.
Deze meter geeft de variatie in de omgeving temperatuur aan waarbij ik rustig zitten in de meetruimte aanwezig ben.
Het zakje over de NTC heen kan je zien als het eerste filter, zonder zakje krijg je zeer veel "ruis" te zien in de metingen, doordat de sensor heel klein is heeft hij ook een kleine thermische massa.
Hierdoor reageert hij ook op zeer kleine variatie in luchtstromen, het zakje is dus een "low Pass" filter.
Verder staat de DMM op 5-PLC en er is ook nog een lopend filter gebruikt om het enigszins leesbaar op de grafiek te houden.
Morgen laat ik wat plaatjes zijn en nog wat opmerkingen over deze metingen, nu is de energie op!
Groet,
Bram
Hee Bram,
Ik lees alweer eventjes mee, maar dan bekruipen me een paar vragen.
Als ik het goed begrepen heb is de absolute temperatuur eigenlijk niet eens heel interessant toch? Als het maar constant blijft.
Als je de hele regellus in het oventje hebt zitten dan vervalt dan daarmee ook de noodzaak voor lage tempco weerstanden?
Ik begrijp de keuze voor die funky transistor met on-die temp diode nog niet helemaal? (buiten dat het een goed excuus is om een funky transistor te gebruiken )
Je knijpt de laatste 100e graad verschil uit de schakeling om dan (zoals je zelf in de startpost al aangeeft) op de junctie temp van de tor te gaan regelen die zelf een weerstand heeft van 0.6 oC/W?
De wat meer precieze oventjes die ik in mijn vingers heb gehad hadden meerdere (4 tot zelfs 6) sensoren verspreid over het te verwarmen object.
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Ha die Guido,
Leuk, vragen, ga ik mijn best doen ze te beantwoorden.
Klopt, of het oventje nu 44 of 45,3C als temperatuur krijgt is voor mijn toepassing niet van belang.
Neem je een OCXO met b.v. een SC cut xtal, dan zal je b.v. precies op 85,4C moeten zitten met je oven om voor dat xtal op zijn nulpunt van de temperatuur coëfficiënt te komen.
Wat komt in het oventje, het is beslist.
Ik had besloten in het oventje 4x een LT1027. in Cer. behuizing te monteren, deze hebben volgens de datasheet een soort "0" punt tussen de 45 en 50C°
Het oventje krijgt dus nog een kleine temperatuur aanpassing naar zeg 46C° iedere verhoging van de temperatuur geeft ook meer energie verbruik en dat wil ik laag houden.
Waarom nu de 0,1% weerstanden en 15PPM.
Er zijn gewoon heel veel variabelen, door de weerstanden een stukje beter te nemen vallen zij voor een deel weg uit de variabelen, of eigenlijk zijn ze dan niet meer dominant in het error budget.
Maar vergis je niet, 15PPM/C° is best veel voor deze toepassing, voor een aantal weerstanden had ik hier 5 of 2PPM klaar liggen, om die te gaan gebruiken, ze waren echter wat groot voor in het oventje.
Afwegingen
Er zitten heel veel afwegingen in dit oventje, ik stelde dat het een gemiddelde demping zou krijgen ergens tussen de 30 en 50x, het was niet de bedoeling een super oven te maken zoals ik in het begin al aangaf.
Funky transistor, leuk toch, je ontwerpen moeten ook leuk zijn om te doen, je uitdagen, kijken hoever je het kan pushen.
Het heeft ook een funky koperen plaatje onder op het kastje om de door jouw aangegeven thermische weerstand zo klein mogelijk te maken naar de rest van het kastje.
Gisteren met de Thermische camera gekeken naar het oventje tijdens het opwarmen, dan kan je mooi zien hoe de warmte optrekt van de onderzijde naar boven toe.
Een van de testen is met het dekseltje los op het kastje gelegd, met maar heel weinig koelpaste gebruikt, dan zie je goed dat de thermische weerstand hoog is naar het dekseltje toe. (geen schroefjes gebruikt)
Toen de spuit met grijze kledder gepakt, randen ingesmeerd en het dekseltje met de vier schroefjes vastgezet, het oventje werd nu veel meer een geheel, logies natuurlijk.
Terug naar je opgemerkte 0,6C°/W, dat klopt, dat lijkt erger dan dat het is, die weerstand blijft in verhouding laag, natuurlijk alleen als je het oventje goed isoleert.
Dat het geheel toch nog vrij goed werkt, blijkt wel uit de metingen met de NTC die naast de power transistor gemonteerd zit.
Is het allemaal optimaal, natuurlijk niet, de bedoeling was een redelijke oven te maken met wat "Funky" spullen die ik heb liggen en te kijken wat mogelijk is met wat tuning en er van te leren.
Leerproces
Het is verder ook nog een leerproces geweest betreffende mijn nieuwe meetinstrumenten, ik had behalve wat basis metingen er nog niet echt mee gespeeld, nu dus wel, maar ik ben pas aan het begin van het leerproces.
De Keithley meters kan je scriptjes in aanmaken, voor b.v. 2 of 4 draads Thermistor metingen, 5PLC en een lopend filter met 10x middeling en het leegmaken van de meet buffer en in de pas lopen met de netfrequentie zijn de opties die ik regelmatig kies.
Dit doe ik nu iedere keer als ik de meter aanzet met de hand(deel van het leerproces van de menu's) maar met een paar goede scripts voor verschillende meetfuncties wordt het heel confortable meten.
Sensoren
De schakeling is verre van optimaal, de diode stroom is b.v. afhankelijk van de aangeboden brugspanning en de diode wordt ook niet gevoed uit een stroombron maar uit de 1K21 weerstand welke alles behalve een goede stroombron is.
Een echt goede oven bouw je b.v. met een NTC van 100K die in een brug hangt, 2x 100K dus ieder brugdeel een zo'n NTC is nog beter en dan ook met een redelijk hoge brugspanning.
Een voordeel is dat b.v. de draadweerstanden van de NTC's minder meespelen, jammer genoeg kunnen mijn DMM's die ik heb, alleen lage waarde NTC's gebruiken, bij de meeste DMM's ligt dit tussen de 2K252 en de 10K.
Denk je nu de twee 100K NTC weerstanden in met een brugspanning van 10V, die geven per graad Celsius veel meer deviatie per C° dan mijn diode in de power transistor welke ongeveer 2mV per graad is.
Veel oven info is beschikbaar in de hele oude applicatie notes van Jim Williams, dit voor de gene die het interessant vinden.
En dan dit nog, om mijn voetjes op de grond te houden, de metingen die ik heb gedaan betreffen niet meer dan een paar dagen, en zeggen niet zo heel veel voor de langere termijn stabiliteit, de tijd zal mij leren.
Oven met vier NTC's er in, die heb ik hier onder handbereik, grotere oven, vier power transistoren gemonteerd op een redelijk dikke alu rechthoekige pijp.
Later vandaag zal ik nog wat plaatjes laten zien, gemaakt met de thermische camera.
Groet,
Bram
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi,
Gisteren aan het worstelen geweest met diverse displays, drivers hiervoor en microcontrolers.
Leuke hobby om heel veel tijd weg te gooien...
Maar goed, ik heb weer iets werkend gekregen dat goed bruikbaar moet zijn voor mijn LAB referentie kastje.
De beloofde foto's gemaakt met mijn thermische camera staan hieronder, het goed gebruik maken van zo'n camera is ook een aardig leerproces.
Dit is get oventje net na het inschakelen, deksel met heel weinig koelpasta op het oventje gelegd.
Er is goed zichtbaar hoe de warmte omhoog trekt vanuit het midden onderdeel waar de power transistor zich bevind.
De heldere rand aan de onderzijde van het oventje, hier licht van kleur weergegeven is de spiegelende plak koper.
Ik moet nog wat mat zwarte verf kopen of een busje grafiet spray dat ik vroeger gebruikte om van de reflecties af te komen.
Hier ligt het oventje in de isolerende behuizing en aan de voorzijde is die behuizing dus open.
Het is goed te zien dat het dekseltje zoals hij nu daar ligt geen goede thermische verbinding heeft, dit was met opzet voor de foto.
.
Hier is het dekseltje met voldoend pasta en vier schroefjes vast gezet en nu is er vrij goede energie overdracht naar het dekseltje en het oventje staat nu in de isolerende behuizing.
Als je kijkt naar de rand waar de deksel contact maakt met het kastje dan is het temperatuurverschil veel kleiner.
Jammer genoeg gooit de grijze pasta weer een beetje roet in het eten, het licht nogal wit op.
.
Hier is zichtbaar als ik de voorzijde van de isolerende behuizing dicht maak met twee stukjes Bluedeck isolatie.
H\god zichtbaar is hoe er energie weg lekt uit een minuscuul gaatje en de bedrading links onder.
.
En dan nog eentje wat geen oventje is, maar wel mooi laat zien hoe warme vloeistoffen in beweging zijn.
Er loopt op EEV blog een topic over iemand die in zijn oventje oscillaties heeft van de temperatuur, en dat heeft niets met loop stabiliteit te maken.
Maar meer met het heen en weer bouncen van warme luchtstomen in de oven.
Ik kon net niet het topic vinden, als ik er het weer heb gevonden, zal ik het hier plaatsen.
Koppie thee
Genoeg nu, want klanten bellen.
Groet,
Bram
blackdog
Golden Member
Daar de mens het noodzakelijke niet kan volbrengen, streeft hij naar het overbodige (Goethe)
Hi,
Zoals beloofd, ik heb de link gevonden over vreemd gedrad dat kan optreden als je electonica heel stabiel wilt houden.
Hierbij de link bij eevblog met hoe sommige dit proberen aan te pakken.
Ik heb er met mijn oventjes nog weinig mee te maken gehad, maar het is wel iets waar ik in het vervolg op ga letten.
https://www.eevblog.com/forum/metrology/thermal-fluctuations-on-pcb/
Happy Reading!
Bram