Если поставить образцовый резистор 62к (это ближайший к идеальному из Е24), то получим теоретический предел точности - 120ом/попугая.
Так что, полученная ТС погрешность
Nutya пишет:
150-300 Ом.
это очень хорошо! Учитывая, что абсолютная погрешность ардуиновского АЦП ±2lsb и то, что в ардуине АЦП распаян "экономно" - просто замечательный результат.
Так что действительно, либо искать другой метод измерения, либо дробить интервал.
Из любопытства загнал в XL и поиграл с образцовым резистором, если ограничиться точностью +/- 50 Ом, то максимальное сопротивление около 20КОм. и то с натягом. Выше, уже на уровне погрешности АЦП. Если взять опорное 1,1 в, то можно еще немного подняться, но возникнут проблемы с точностью источника питания и опорного. Так, что добиться точности 30 ом как у старого прибора чисто на ардуинке не получится. Но если у ТС есть скважина, в которой он собирается измерять темперауру, то наверное и что-то более серьезное чем ардуино можно применить.
Если поставить образцовый резистор 62к (это ближайший к идеальному из Е24), то получим теоретический предел точности - 120ом/попугая.
Так что, полученная ТС погрешность
Nutya пишет:
150-300 Ом.
это очень хорошо! Учитывая, что абсолютная погрешность ардуиновского АЦП ±2lsb и то, что в ардуине АЦП распаян "экономно" - просто замечательный результат.
Так что действительно, либо искать другой метод измерения, либо дробить интервал.
Да. Схема из #1 непригодна для хотелок ТС.
Посмотрим на Fluke 233 за 30 тысяч рублей. В режиме измерения сопротивлений увидим:
"Погрешность показаний R (% + единицы счета) 0.9% + 1"
Для номинала 60K желающие могут самостоятельно посчитать омы.
Попробуйте такую схему. Может тянуть до 32 термисторов. Кстати, не посмотрел даташит, если есть возможность отключения мультиплексора, то и 64, и 96, и 128, и 160, и так далее. Ну суть надеюсь понятна: на операционном усилителе создан прецизионный генератор тока (постарайтесь чтобы резистор R33 был более высокой точности, чем 1%), ток генерируемый равен 30 мкА. Соответственно термистор подключенный к этому генератору тока, создаёт на себе падение напряжения прямо пропорциональное своему сопротивлению - если 1 кОм, то 30 мВ, если 10 кОм, то 300 мВ, если 100 кОм, то 3 В, это максимальный предел измерения, что удовлетворяет условиям вашей задачи (максимум - 60 кОм). Далее напряжение падающее на термистор при помощи прецизионного АЦП оцифровывается. Максимальное сопротивление мултиплексора - 4 Ом, что даёт ошибку на измерение сопротивления 1 кОм, всего навсего 0,4%.
Точно! Ну там правда будут добавляться другие погрешности: входные токи операционного усилителя, токи утечки мультиплексора, точность ИОНов (у обоих 0,2%), точность токозадающего резистора (10 кОм), входное сопротивление АЦП, шумы и так далее. Но в радиолюбительской практике это пожалуй самый оптимальный вариант, который многие радиолюбители могут реализовать буквально на коленке из рассыпухи.
Если ТС желает точность 30 Ом то при 60 КОм падение напряжения будет 1,8 В, а при 60,03 КОм 1,8009. Разница 1 тысячная вольта. Даже с 18 разрядами - на уровне шумов. Наверное и этот вариант - тоже не вариант. А может просто непривычные величины пугают.
Ау. Люди! Вы ТС слышите? Скважина, поле, длинные провода, наводки. При 30 мкА пробном токе в таких условиях измерить ничего не получится. Это на столе можно баловаться с 30 мкА. В поле совсем другая схемотехника.
Ау. Люди! Вы ТС слышите? Скважина, поле, длинные провода, наводки. При 30 мкА пробном токе в таких условиях измерить ничего не получится. Это на столе можно баловаться с 30 мкА. В поле совсем другая схемотехника.
Может более конкретно расскажите про схемотехнику! Почему вы решили что ничего не получиться? Что касается наводок, то вы правы они вероятно будут чудовищные, весь прикол заключается в том, что наводки эти имеют переменный характер, а измеряемая величина постоянная медленноменяющаяся, и поэтому все наводки могут быть легко отфильтрованы. Плюс если к термистор у будет идти витая пара, то наводки наведенные на каждый провод окажутся в итоге в противофазе друг к другу и в результате вычитание дадут 0!!! Также эту витую пару можно заэкранировать, что ещё больше снизит влияние наводок.
По поводу длинных проводов, да, вы опять правы, но в этом случае используют 2 пары одинаковых проводов, к одной подключается термистор, а другая замыкает я на конце и служит для компенсации активного сопротивления проводов.
По поводу слишком малого тока для измерения, а какой ток оптимальный? 1 мА? 10 мА? 100 мА? Ну при 1 мА мощность выделяемая на термисторе (при Сопротивление 60 кОм) будет 60 мВт, при 10 мА - 6 Вт, при 100 мА - 600 Вт. Даже 60 мВт могут подогреть термистор на несколько градусов, а более высоких токах и говорить не приходиться.
Может пример приведёте интегральный источников тока за ту же цену что и опорник. Не вопрос, я не ставлю под сомнение что они есть, но приведите хотя бы несколько примеров (конкретных микросхем), посмотрим их цену, точность, рассмотрим возможность применения конкретно к данной задаче. Не вопрос может данное решение и лучше, но вы предложите конкретную схему, конкретные компоненты. Или вы хотите просто пообщаться, показать что вы самый лучший специалист - не вопрос, я это первый признаю, если вы предложите действительно более лучшее решение данной задачи, КОНКРЕТНОЕ РЕШЕНИЕ СО СХЕМОЙ И НАЗВАНИЯМИ КОМПОНЕНТОВ!!!
схема из поста 54 по своему не плохая, но для измерения с заданной точностью... большой вопрос.
сопротивление изменяется более чем на порядок величины - для точного измерение требуется переключение диапазонов. Как вариант несколько R33 на соответствующих ключах с управлением по алгоритму МК.
т.к. вся схема на поверхности, можно несколько термостатировать узел измерение, что превратит все сопротивления и дрейфы (по температуре, не времени) в константы, которые можно запихнуть в калибровку.
при выбранных ИОНах напряжение на измеряемом сопротивление может изменяется от примерно 3В (опорное напряжение в неинвертируемом) до общего т.е. - 0,3*60/10 = 1,8 В (в смысле 3,0В - 1,8В ) при 60 кОМ и 0,3*1/10 = 0,03 В для 1кОм - в диапазоне, но как-то грустно и печально (учитывая точность 50 Ом для 1 кОм ловить нужно 0,03*50/1000.....1,5мВ предел допуска всех ошибок)... понятно, что все можно подобрать...
в данной схеме сигналом образцового значения, является (Uион1 - Uион2)/R - числитель как-то мелковат, а знаменатель великоват (относительно, конечно).
ИМХО данные проблемы в схеме легко перещитываются, но лучше поднимать напряжение и увеличивать диапазон сигнала + вводить поддиапазоны измерения - как в продвинутых тестерах с автоматикой.
ЗЫ оставляю за собой право на ошибку, можем вмести поискать ошибки в моих рассуждениях :))))))))))))))))))))) АрфОграфические и синтаксичИские не в счет.
ЗЫЫ победить помеху поднимая ток вообще не вариант для данного прибора....
Насчёт использования поддиапазонов - неплохая идея, а в в целом увеличить точность в принципе несложно, но дорого, можно например, вместо микрочиповских опорников REF30XX с точностью 0,2% использовать тексасовские REF50XX с точностью 0,05%, вот только стоить они будут на порядок больше, можно взять резисторы с точностью 0,05%, к сожалению их цена тоже не маленькая, если в вольтмастере, то дорогие, а в других местах в принципе не очень дорогие, но к сожалению только большими партиями: https://smd-component.ru/webcatalog/section.php?s_id=96&page=8
Если поставить образцовый резистор 62к (это ближайший к идеальному из Е24), то получим теоретический предел точности - 120ом/попугая.
Так что, полученная ТС погрешность
это очень хорошо! Учитывая, что абсолютная погрешность ардуиновского АЦП ±2lsb и то, что в ардуине АЦП распаян "экономно" - просто замечательный результат.
Так что действительно, либо искать другой метод измерения, либо дробить интервал.
Из любопытства загнал в XL и поиграл с образцовым резистором, если ограничиться точностью +/- 50 Ом, то максимальное сопротивление около 20КОм. и то с натягом. Выше, уже на уровне погрешности АЦП. Если взять опорное 1,1 в, то можно еще немного подняться, но возникнут проблемы с точностью источника питания и опорного. Так, что добиться точности 30 ом как у старого прибора чисто на ардуинке не получится. Но если у ТС есть скважина, в которой он собирается измерять темперауру, то наверное и что-то более серьезное чем ардуино можно применить.
Если поставить образцовый резистор 62к (это ближайший к идеальному из Е24), то получим теоретический предел точности - 120ом/попугая.
Так что, полученная ТС погрешность
это очень хорошо! Учитывая, что абсолютная погрешность ардуиновского АЦП ±2lsb и то, что в ардуине АЦП распаян "экономно" - просто замечательный результат.
Так что действительно, либо искать другой метод измерения, либо дробить интервал.
Посмотрим на Fluke 233 за 30 тысяч рублей. В режиме измерения сопротивлений увидим:
"Погрешность показаний R (% + единицы счета) 0.9% + 1"
Для номинала 60K желающие могут самостоятельно посчитать омы.
Да. Схема из #1 непригодна для хотелок ТС.
Посмотрим на Fluke 233 за 30 тысяч рублей. В режиме измерения сопротивлений увидим:
"Погрешность показаний R (% + единицы счета) 0.9% + 1"
Для номинала 60K желающие могут самостоятельно посчитать омы.
Ну вот. Пришел поручик Ржевский и все опошлил. А ведь могли-бы построить чудо омметр. Пойду с сорняками бороться.
Попробуйте такую схему. Может тянуть до 32 термисторов. Кстати, не посмотрел даташит, если есть возможность отключения мультиплексора, то и 64, и 96, и 128, и 160, и так далее. Ну суть надеюсь понятна: на операционном усилителе создан прецизионный генератор тока (постарайтесь чтобы резистор R33 был более высокой точности, чем 1%), ток генерируемый равен 30 мкА. Соответственно термистор подключенный к этому генератору тока, создаёт на себе падение напряжения прямо пропорциональное своему сопротивлению - если 1 кОм, то 30 мВ, если 10 кОм, то 300 мВ, если 100 кОм, то 3 В, это максимальный предел измерения, что удовлетворяет условиям вашей задачи (максимум - 60 кОм). Далее напряжение падающее на термистор при помощи прецизионного АЦП оцифровывается. Максимальное сопротивление мултиплексора - 4 Ом, что даёт ошибку на измерение сопротивления 1 кОм, всего навсего 0,4%.
При 60 КОм ошибка за счет мультиплексора 0,007% (всего-то 40Ома к 60 КОм добавляются).
Точно! Ну там правда будут добавляться другие погрешности: входные токи операционного усилителя, токи утечки мультиплексора, точность ИОНов (у обоих 0,2%), точность токозадающего резистора (10 кОм), входное сопротивление АЦП, шумы и так далее. Но в радиолюбительской практике это пожалуй самый оптимальный вариант, который многие радиолюбители могут реализовать буквально на коленке из рассыпухи.
При 60 КОм ошибка за счет мультиплексора 0,007% (всего-то 40Ома к 60 КОм добавляются).
Очепятка - лишний ноль - на самом деле 4 Ома!!!
Если ТС желает точность 30 Ом то при 60 КОм падение напряжения будет 1,8 В, а при 60,03 КОм 1,8009. Разница 1 тысячная вольта. Даже с 18 разрядами - на уровне шумов. Наверное и этот вариант - тоже не вариант. А может просто непривычные величины пугают.
При 60 КОм ошибка за счет мультиплексора 0,007% (всего-то 40Ома к 60 КОм добавляются).
Очепятка - лишний ноль - на самом деле 4 Ома!!!
Это не ноль, а буква О от едениц измерения.
Ау. Люди! Вы ТС слышите? Скважина, поле, длинные провода, наводки. При 30 мкА пробном токе в таких условиях измерить ничего не получится. Это на столе можно баловаться с 30 мкА. В поле совсем другая схемотехника.
Если ТС желает точность 30 Ом то при 60 КОм падение напряжения будет 1,8 В, а при 60,03 КОм 1,8009. Разница 1 тысячная вольта.
ну да, и при точности ИОН 0,2%
Может более конкретно расскажите про схемотехнику! Почему вы решили что ничего не получиться? Что касается наводок, то вы правы они вероятно будут чудовищные, весь прикол заключается в том, что наводки эти имеют переменный характер, а измеряемая величина постоянная медленноменяющаяся, и поэтому все наводки могут быть легко отфильтрованы. Плюс если к термистор у будет идти витая пара, то наводки наведенные на каждый провод окажутся в итоге в противофазе друг к другу и в результате вычитание дадут 0!!! Также эту витую пару можно заэкранировать, что ещё больше снизит влияние наводок.
По поводу длинных проводов, да, вы опять правы, но в этом случае используют 2 пары одинаковых проводов, к одной подключается термистор, а другая замыкает я на конце и служит для компенсации активного сопротивления проводов.
По поводу слишком малого тока для измерения, а какой ток оптимальный? 1 мА? 10 мА? 100 мА? Ну при 1 мА мощность выделяемая на термисторе (при Сопротивление 60 кОм) будет 60 мВт, при 10 мА - 6 Вт, при 100 мА - 600 Вт. Даже 60 мВт могут подогреть термистор на несколько градусов, а более высоких токах и говорить не приходиться.
Нафига этот фарш с двумя опорниками и ОУ, когда продаются интегральные источники тока за цену одного опорника.
Может пример приведёте интегральный источников тока за ту же цену что и опорник. Не вопрос, я не ставлю под сомнение что они есть, но приведите хотя бы несколько примеров (конкретных микросхем), посмотрим их цену, точность, рассмотрим возможность применения конкретно к данной задаче. Не вопрос может данное решение и лучше, но вы предложите конкретную схему, конкретные компоненты. Или вы хотите просто пообщаться, показать что вы самый лучший специалист - не вопрос, я это первый признаю, если вы предложите действительно более лучшее решение данной задачи, КОНКРЕТНОЕ РЕШЕНИЕ СО СХЕМОЙ И НАЗВАНИЯМИ КОМПОНЕНТОВ!!!
IMHO
схема из поста 54 по своему не плохая, но для измерения с заданной точностью... большой вопрос.
сопротивление изменяется более чем на порядок величины - для точного измерение требуется переключение диапазонов. Как вариант несколько R33 на соответствующих ключах с управлением по алгоритму МК.
т.к. вся схема на поверхности, можно несколько термостатировать узел измерение, что превратит все сопротивления и дрейфы (по температуре, не времени) в константы, которые можно запихнуть в калибровку.
при выбранных ИОНах напряжение на измеряемом сопротивление может изменяется от примерно 3В (опорное напряжение в неинвертируемом) до общего т.е. - 0,3*60/10 = 1,8 В (в смысле 3,0В - 1,8В ) при 60 кОМ и 0,3*1/10 = 0,03 В для 1кОм - в диапазоне, но как-то грустно и печально (учитывая точность 50 Ом для 1 кОм ловить нужно 0,03*50/1000.....1,5мВ предел допуска всех ошибок)... понятно, что все можно подобрать...
в данной схеме сигналом образцового значения, является (Uион1 - Uион2)/R - числитель как-то мелковат, а знаменатель великоват (относительно, конечно).
ИМХО данные проблемы в схеме легко перещитываются, но лучше поднимать напряжение и увеличивать диапазон сигнала + вводить поддиапазоны измерения - как в продвинутых тестерах с автоматикой.
ЗЫ оставляю за собой право на ошибку, можем вмести поискать ошибки в моих рассуждениях :))))))))))))))))))))) АрфОграфические и синтаксичИские не в счет.
ЗЫЫ победить помеху поднимая ток вообще не вариант для данного прибора....
Насчёт использования поддиапазонов - неплохая идея, а в в целом увеличить точность в принципе несложно, но дорого, можно например, вместо микрочиповских опорников REF30XX с точностью 0,2% использовать тексасовские REF50XX с точностью 0,05%, вот только стоить они будут на порядок больше, можно взять резисторы с точностью 0,05%, к сожалению их цена тоже не маленькая, если в вольтмастере, то дорогие, а в других местах в принципе не очень дорогие, но к сожалению только большими партиями:
https://smd-component.ru/webcatalog/section.php?s_id=96&page=8
Ну а в 21 веке можно просто ds18b20 30 штук на один шлейф повесить и точность и помехи и прочие проблемы будут не так актуальны.