Калибровка датчика DS18b20

CotDaVinchi
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2016

Хочется совершенства, как всякому перфекционисту. :)

По поводу градусников- "Кто сторожит сторожей?" Есть у меня лабораторный градусник ртутный и не один, но они древние. Тоже около 70-х годов- их поверять надо. Был я одно время завлабом на химфаке, там были наборы градусников для определенных температур от -20 до -10, от -10 до 0 и с приличной точностью! То есть,  градусники были расчитаны на узкий диапазон измерений, но с высокой точностью, которая сняла бы все вопросы о достоверных сравнениях с опытными датчиками. Ну к примеру, если погрешность образцового средства измерения  составляет 0,01 (не будем углубляться в +- статической и других погрешностях), то ему вполне можно доверять, исследуюя  погрешность DS18b20 иже с ними. Если образцовый термометр имеет погрешность +-0,5 градуса, то сравнивать погрешность DS18b20 с ним будет некорректно. 

В наборе загильзованных датчиков меня и интересовали не сами показания температуры, а сходимость показаний. ВОт сейчас и думаю, что с этим делать. Если на 25 шт, 2 имеют неисправности, то значит процент брака у такого продавана составляет 8%. Что с этим делать - не совсем понятно, к примеру, отсеивать как негодные при входном контроле. И возможно ли вносить поправки в данные экземпляры? 

Есть несколько тем, которые поднимают эти вопросы

http://www.cyberforum.ru/kip-sensors/thread665825.html

http://www.microchip.su/printthread.php?t=1990&pp=1000

 

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 25.05.2015

CotDaVinchi,

Боюсь, Вы не поняли мою мысль. Попробую пояснить на примере. Вот Вы заявили цель

CotDaVinchi пишет:

с точностью 0,01-0,05 градусов.

а вот, например, вот такой прибор, до заявленных Вам параметров не дотягивает вдвое.

Вы серьёзно собираетесь на коленке из говна и палок сделать прибор вдвое точнее промышленного, стоимостью почти в килобакс?

Нет, удачи, конечно, но ... в общем, удачи!

CotDaVinchi
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2016

Я видел эту ссылку только что из соседней ветке. "собираетесь на коленке из говна и палок сделать прибор вдвое точнее" - конечно - нет! Меня интересует узкий диапазон температур, по сравнению с этим монстром. Если поковыряться в любом приборе, то определяющей сложность и стоимость системы  является первичный преобразователь.  Ну интересует меня диапазон температур от -10 до +55, Что ж, нельзя решить эту проблему, если захотеть? Поиметь резисторы с ппм 5-10 нельзя? Мне ж не нужно измерять за 0,001 сек температуру спогрешностью в 0,01 градус, как уверял меня самогонщик, что он добился такой погрешности? . Теоретически хватит погрешности и в 0,1 градус, но почему бы не оценить во сколько расходов выльется погрешность в 0,01? Всех нас инжереров  от раздражения иногда заносит. В конце концов платиновый датчик можно и не у китаезы взять, был бы он только удобен для моих целей.

CotDaVinchi
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2016

Не подскажет ли кто нибудь ссылкой, как устроены датчики DS18B20? Кроме туманных фраз "сравниваются показания двух генераторов частоты" никто более подробно не останавливается на описании. 

sadman41
Онлайн
Зарегистрирован: 19.10.2016

Устроены в каком смысле? TO-92, три ноги...

bwn
Offline
Зарегистрирован: 25.08.2014

В каком-то журнале "Радио" было, но очень давно.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 25.05.2015

CotDaVinchi пишет:

Не подскажет ли кто нибудь ссылкой, как устроены датчики DS18B20? Кроме туманных фраз "сравниваются показания двух генераторов частоты" никто более подробно не останавливается на описании. 

Не знаю, где Вы прочитали про частоту и почему ищете информацию не у производителя, а по всяким помойкам. Производитель кратко, но достаточно подробно описывает принцип работы этой микросхемы. Там стоят два источника напряжения. Один с температурной компенсацией (напряжение не меняется от температуры), а другой - без, и напряжени от температуры меняется. причём меняется предсказуемо. Далее стоит АЦП, который оцифровывает разницу этих напряжений и собственно она и скармливается юзеру.

Вас это интересовало?

asam
asam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.12.2018

CotDaVinchi пишет:

Не подскажет ли кто нибудь ссылкой, как устроены датчики DS18B20? Кроме туманных фраз "сравниваются показания двух генераторов частоты" никто более подробно не останавливается на описании. 

Там нет генараторов частоты, а есть 2 источника напряжения:

"Измерения температуры выполняются с использованием двух источников напряжения. Один из источников напряжения имеет высокотемпературный коэффициент и детерминированно изменяется в зависимости от температуры. Другой источник напряжения имеет низкотемпературный коэффициент и не изменяется в зависимости от температуры. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) преобразует разницу между этими двумя напряжениями в цифровое значение, представляющее температуру устройства. Разрешение преобразования температуры может быть выбрано от 9 до 12 бит."

CotDaVinchi
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2016

А-ха-ха! Иногда шаг вперед является пинком в зад! Пообмыслим, что пишут производители о методах вычисления температуры в этих датчиках, на предмет возможных траблов в технологии их изготовления в родном Китае! Я то и не думал, что все так запущено, пока не начал сравнивать показания датчиков между собой. 

На счет первоисточников - Далласы долго отрицали траблы с DS1820, затем отрицали проблемы  со стриранием каких то констант в ЕЕПРОМ памяти в DS18b20. Ну как тут не обеспокоиться? 

CotDaVinchi
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2016

На счет помоек... Если слушать и читать только рекламки производителей продукции, то можно не беспокоиться ни о чем, а потенциальным потребителям СВОЕЙ продукции втирать очки, что разница в показаниях близрасположенных датчиков привиделась по каким то неведомым причинам. Применяя DS18B20  в массовом количестве необходимо быть уверенным в том, что датчики не измеряют "настроение элит в обществе". Разумеется умные мысли о тестовых испытаниях данных датчиков посещают только тогда, когда обнаруживаешь разноголосицу в показаниях. А она - есть! И первая мысль была такая - есть ли принципиальная возможность уменьшить погрешность датчиков? Надо определится чем эта погрешность вызывается. К сожалению, нет возможности все силы бросить на решение данной проблемы - необходимо работу поменять, из-за которой приходится отсутствовать дома по 12(!) часов.

Что пишут, как я понимаю, уже наступившие на грабли:

"Re: Проблема с DS1820. Чем лыжи мазать?
 
подниму темку так как задался очень забавной вещью, а именно процедурой калибровки датчика!

Да да, был не так давно опубликован закрытый документ Dallas AN247
суть его такова 
слетает ядро DS1820B B7 ! используемое в DS18B20, DS1820S, и DS1822

"Corruption can occur in any EEPROM location inside the device. This could cause the loss of user data stored in the TH and TL registers as well as corruption of internal trim registers causing inaccuracy of temperature readings. There is no set value that these registers will change to. A failure can be expected to effectively randomize the TH and TL values and can induce temperature measurement errors of up to ±60°C. Once internal temperature measurement trim values are lost they cannot be recovered however the device can be blanket trimmed to regain most of its original accuracy."

простыми словами в момент включения или выключения случайным образом могут слететь все внутренние данные памяти e2 в том числе и колибровочные константы,
далее они советуют вернуть датчики к жизни процедурой ОБНУЛЕНИЯ с погрешностью +-2градуса.

следующим образом: 

!!!особо шаловливым не баловаться с рабочими датчиками!!!

Reset / Presence Detect
0xCC Skip ROM (or 0x55 Match ROM if required)
0x95
0x9D (значение TRIM1)
Reset / Presence Detect
0xCC Skip ROM (or 0x55 Match ROM if required)
0x63
0xBB (значение TRIM2)
Reset / Presence Detect
0xCC Skip ROM (or 0x55 Match ROM if required)
0x94
Reset / Presence Detect
0xCC Skip ROM (or 0x55 Match ROM if required)

0x64

==================
теперь к сути купил партию датчиков 1000штук, начали устанавливать на объект и через недели две работы, некоторые датчики 2% стали показывать +95 градусов вместо +25 слетели константы в t1=FF t2=FF тудаже отправилось и конфигурация №4=01111111

другие 1% наоборот -25градусов у них слетело в t1=00 t2=00 тудаже и конфига 00011111 и значения термостата 00 00

после этого я долго искал что это и наткнулся на этот апноут.

дальше интереснее...
понять таблицу значения калибровки не поддаются мозгу.
скинув у 6 датчиков значения на среднее 
в воде с кубиками льда т.е. при абсолютном 0градусов в термосе. измерил данные сосчитал грубо говоря.

получил:

1=-0,12
2=+0
3=-0,18
4=+0
5=+0,06
6=+0,12
по идее как и обещано +-2 градуса куда еще точнее надо но не тут то было решил я поиграться с рекомендуемыми и вот что получилось.
у одного датчика изменял константу T1 T2 не трогал так как там сильно изменение было...

Просто неприятно зная что у льда в воде 0 показывает не ноль.
T2=BB на всех шагах ДАТЧИК ВО ЛЬДУ.

T1=FD Т=+0,50 T1=ED Т=+0,06
T1=DD Т=+0,31 T1=CD Т=-0,06
T1=BD Т=+0,43 T1=AD Т=+0
T1=9D Т=+0,18 T1=8D Т=-0,25
T1=7D Т=+0,5 T1=6D Т=+0,06

ЕСЛИ МЕНЯТЬ ВТОРОЙ РАЗРЯД ТО температура скачет уже на +-5 градусов

собственно мне уже стало интересно какие еще значения калибровочных констант есть у других работающих датчиков у которых память не слетала, у меня вся партия с ядром B7

у ядер C2 C3 которые описаны в этой ветке процент таких вы**онов меньше.
версия ядра стоит под серией справа два символа.

DALLAS
DS18B20
0304 B7
123AB

мой пример такой 

ради прикола составлять таблицу из 65535 значений конечно можно но уйдет дофига ненужного времени мне просто интересно кому интересно просто попробуйте прочитать значения:

Reset / Presence Detect
0xCC Skip ROM (or 0x55 Match ROM if required)
0x93
Read 1 byte and store as TRIM1
Reset / Presence Detect
0xCC Skip ROM (or 0x55 Match ROM if required)
0x68

Read 1 byte and store as TRIM2

чтение не влияет на работу датчика зато вы будете знать калибровку 
если она слетит. 
так вот кому это интересно выкиньте свои значения 
trim1 trim2 прочитанные с датчика, 
интересно увидеть хоть какую-то закономерность!

Если хоть ктото сталкивался с данной проблемой если у вас например в комнате показывает +96 +99 градусов при 26 29 реальных то знайте данный датчик можно восстановить!"

Ну и что это такое TRIM1? К какому внутреннему блоку Далласа привязано?

asam
asam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.12.2018

Ну так в этом апноте идет речь только о ядре B7. Сx версии не должны быть этому подвержены. А где вы датчики брали? В китае?

У официальных дистрибутов цены на 18B20 в районе 2.5$ за штуку если брать сотни штук. На али - 50 центов если брать десяток, да еще доставка включена. Что наводит на мысли либо о подделках либо об отбраковке. И ожидать стабильной работы, в обоих случаях, смысла нет 

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 25.05.2015

CotDaVinchi пишет:
"Corruption can occur in any ...
"Коррупцмя погубит эту страну!"

CotDaVinchi
Offline
Зарегистрирован: 12.05.2016

asam пишет:

Ну так в этом апноте идет речь только о ядре B7. Сx версии не должны быть этому подвержены. А где вы датчики брали? В китае?

У официальных дистрибутов цены на 18B20 в районе 2.5$ за штуку если брать сотни штук. На али - 50 центов если брать десяток, да еще доставка включена. Что наводит на мысли либо о подделках либо об отбраковке. И ожидать стабильной работы, в обоих случаях, смысла нет 

Не надо катить бочкотару на дядю ЛяоСяо! Странная логика - апноут с эратой выпускает фирма "белых" людей, а желтоликая нация виновата? Напомню недавние события - китаеза на обратной стороне луны посеяла хлопок(к вопросу о техническом потенциале кунгфуистов). Канабис, наверное, не взошёл. Я так и не понял, они сделали посадки в открытый грунт или в закрытый?

Разумеется, есть ряд товаров, которые точно не стоит брать у ЛяоСяоДун. В первую очередь - гелиевые свинцовые аккумуляторы. Если, конечно, Вы не цените песок или камни, присланные из самого Китая. Силовая электроника тоже не стоит, и датчики температуры типа LM могут оказаться простыми транзисторами. В остальном... Чем отличаются PIC18F4550 присланные из Китая от возможно присланных из Еуропы или Штатов, окромя цены? У меня работают те, которые из Китая. У Вас, я так понимаю, ардуина с восмеркой, без проклятой микросхемы CH340?

Да,  брак бывает везде, иначе бы у амеров не лопнули бы космические челноки. 

Вся сложность только в ценовой плоскости. Если будет выгодно мириться с некоторым процентом брака (экономически выгодно), то зачем тратить больше, чем нужно, для удовлетворения технических и производственных хотелок?

Кстати, DS18B20 (и "белой сборки") при работе в температуре за 100 градусов подвержены стиранию памяти (этим то и объясняется "слетание" калибровочных констант). Может в штатах применяют "желтые" датчики и эраты пишут для них?

Так что там внутри у DS18B20? Теоретически можно представить некоторую модель устройства, проверив некоторыми экспериментами. Планирую этим заняться чуть попозже - уж больно работа сейчас нервная.