Скажиет при замене кардритжа, калибровать станция заново нужно?

калибровать повторно не нужною Жала имеют очень похожие характеристики термопар.

Рукоятка

Первым делом нужно выбрать рукоятку для будущего паяльника. Прочитал хорошую статью, где сравнивались две рукоятки и остановил свой выбор на FX-9501, она показалось мне более качественной и я не доверяю защелкам. Забегая вперед должен сказать, что ручка в целом неплохая, провод достаточно мягкий и хорошо гнется. Есть лишь одна проблема: перекручивание провода при входе в рукоятку (от там припаивается к разъему) в результате которого со временем три тонких провода отламываются и пропадает контакт с паяльником. К счастью, ручка легко разбирается и провода можно припаять назад. Рекомендую во избежание перекручивания провода обмотать часть рукоятки с проводом изолентой, чтобы провод не перекручивался в рукоятке.

Все рукоятки имеют одну и ту же проблему - разъем. Найти ответную часть разъема, который подходил бы к купленной ручке, я не смог. Поэтому, считаю проще заменить разъем целиком на GX12-5 или подобный, который можно купить в Интернете. У моего паяльника в шнуре было три провода: красный - заземление, зеленый - +24 вольта для нагрева и измерения температуры, черный - минус. Заземления в квартире нет, поэтому я обошелся подключением лишь двух проводов.

Подключение датчика температуры

Вторая проблема заключается в том, что паяльник имеет всего два контакта, которые нужно использовать и для нагрева, и для снятия показаний температуры. В статье сказано, что внутри паяльника термопара соединяется с нагревательным элементом последовательно и вся конструкция двумя проводами подключается к контроллеру. Термопара при нагревании паяльника выдает напряжение порядка 5 мили вольт. Понятно, для того чтобы измерить столь небольшое напряжение, нам нужен операционный усилитель. Однако, для нагрева паяльника мы должны подать на него +24 вольта, что может не понравится нашему усилителю. К счастью для себя я нашел готовую схему, где эта проблема была решена при помощи стабилитрона. Вот эта схема и статья к ней.

Контроллер использует обе цепи операционного усилителя: он измеряет температуру паяльника через первый усилитель (пины 1, 2, 3) и протекающий через паяльник ток при помощи второго усилителя (пины 5, 6, 7). Коэффициэнт усиления первого усилителя нужно настроить при помощи потенциометра на 500 кОм. Этот резистор нужна настроить следующим образом. При температуре паяльника, близкой к максимальной (450 градусов) на выходе операционного усилителя напряжение должно быть около 5 вольт («считываемое» значение на входе A0 должно быть 850-900). Чтобы облегчить подстройку резистора в контроллере применяется режим настройки, который доступен через меню изменения параметров контроллера. Процедура калибровки преследует две цели: облегчить настройку потенциометра и получить формулу пересчета значений сенсора из «внутренних» единиц в значение температуры, выраженное в градусах цельсия или фаренгейтах. Контроллер Arduino считывает значение напряжение на пине A0 в интервале 0-1023 и использует это значение в работе, однако нам неудобно пользоваться безразмерными величинами для измерения температуры и требуется перевести эти значения в привычные нам градусы цельсия.

Как было сказано выше, второй усилитель, собранный на пинах 5, 6 и 7, используется для измерения тока, протекающего через паяльник. Величина протекающего тока нам не важна, нужно лишь убедиться, что подача напряжения на разъем приводит к протеканию тока через паяльник. Если ток отсутствует, это может означать потерю связи с паяльником и контроллер прекратит подачу напряжения. При активной работе с паяльником, контроллер проверяет наличие тока через мощный резистор номиналом 0.22 Ома, измеряя падение напряжение на нем и отключает подачу напряжения сразу же, если ток меньше заданного значения. В режиме ожидания (когда паяльник выключен) контроллер кратковременно подает напряжение на паяльник и проверяет наличие тока через него. Если ток не обнаружен, выдается сообщение «no iron», означающее что пропал контакт с паяльником.

Сделаем его тихим

Чтобы подавать мощность на паяльник используется P-канальный мощный полевой транзистор. Контролер Arduino позволяет менять скважность сигнала, регулируя подаваемую на паяльник мощность. Первая версия контроллера паяльника была сделана с использованием стандартной библиотечной функции Arduino analogWrite(), с помощью которой менялась скважность выходного сигнала, а следовательно и мощность, подаваемая на паяльник. Однако, такое решение было достаточно назойливым, поскольку несущая частота сигнала PWM составляла 490 Гц. Во время работы паяльника контроллер издавал звуки различных частот и громкости, которые сильно досаждали. К счастью, на просторах Интернета мне попалась библиотека Fast PWM DAC, которая позволяет генерировать PWM сигнал на пинах 9 и 10 с высокой частотой, около 35 кГц. Такую высокую частоту человеческое ухо не в состоянии уловить и паяльник кажется нам бесшумным при работе.

Тем не менее, чтобы заставить полевой транзистор переключаться с высокой скоростью, необходимо использовать специальную схему подключения, которая гарантирует быстрый заряд и разряд емкости, находящейся на затворе транзистора.  Можно найти детальное описание процессов, происходящих на полевом транзисторе при его работе. Использование двух транзисторов в схеме управления позволяет обеспечить быстрое переключение полевого транзистора между двумя состояниями «открыт» и «закрыт». В этих состояниях его сопротивление либо близко к нули, либо бесконечно велико, что приводит к отсутствию нагрева транзистора при его работе. Устанавливать радиатор на него не требуется. Чтобы закрыть транзистор, на затвор подается +24 вольта, точнее разница напряжений между затвором и истоком равна нулю. Чтобы открыть транзистор, на затвор необходимо подать «отрицательное» напряжение относительно истока. К сожалению, подключить затвор к «земле» не получится, поскольку в этом варианте разница напряжений между истоком и затвором превысит допустимые 20 вольт. Чтобы предотвратить это, в схеме используется второй стабилитрон на 18-15 вольт, который ограничивает отрицательное напряжение на затворе при открытии транзистора.

Индуктивность

В схеме присутствует индуктивность около 200 мили генри, которая снижает нагрузку на конденсаторы блока питания в выходном каскаде. Как сказал мой приятель, чтобы не подогревать конденсаторы. Диод fr304 снимает «обратное» напряжение с индуктивности и паяльника в момент выключения питания. Поскольку переключения происходят с высокой частотой диод должен быть высокочастотным.

Собираем контроллер

Поскольку я использовал отдельный блок питания, схема контроллера распалась на отдельные части. Вы тоже можете поступить подобным образом. Скажем, разместить контроллер Ардуино, операционный усилитель и подстрочные резисторы на небольшой плате, которую закрепить за экраном, а «силовую» часть с транзистором и обвязкой для него разместить на отдельной плате. Впрочем, компоновка сильно зависит от используемого корпуса и начинать нужно именно с него.

Для питания контроллера Ардуино и операционного усилителя необходимо подать стабилизированное напряжение +5 вольт. Изначально я планировал использовать преобразователь DC-DC чтобы получить из 24 вольт 5. Однако, практика показала, что в этом случае не получается измерить показания на термопаре, потому что появляется паразитное смещение напряжение между «землей» и входным каскадом операционного усилителя. Одним словом, питание 5 вольт должно быть изолировано от +24 вольт. Автор оригинальной схемы использовал тороидальный трансформатор, выдающий оба напряжения. Я решил пойти по тому же пути и построил отдельный трансформаторный блок питания для контроллера. Идея использовать тороидальный трансформатор мне понравилась, однако импульсный блок питания легче и компактнее. Я собрал отдельный блок питания на трансформаторе от старинного блока питания и установил за ним стабилизатор напряжения 7805 на +5 вольт. Вы можете купить готовый источник питания, но обязательно изолированный.

Управление контроллером

Как было сказано выше, контроллер имеет несколько режимов работы:

• режим ожидания, когда паяльник выключен.

• основной режим работы (поддержание заданной температуры).

• режим поддержания заданной мощности.

• режим настройки параметров.

• режим калибровки контроллера.

При включении контроллера он переходит в режим ожидания. В этом режиме паяльник выключен. На верхней строке отображается заданная температура и сообщение о статусе паяльника – «OFF» - выключен. На нижней строке отображается текущая температура паяльника или служебные сообщения. Если паяльник не подключен к контроллеру, на нижней строке появится надпись «No iron». Когда паяльник достигает комнатной температуры после использования на нижней строке появляется надпись «cold», что означает, что паяльник может быть безопасно положен в ящик стола или жало паяльника можно заменить, взявшись за него рукой.

Заданную температуру можно изменить вращая ручку Rotary Encoder. При плавном вращении значения изменяются на 1 градус, при быстром – на 5. Это позволяет быстро выставить заданную температуру. Температура паяльника отображается корректно только после калибровки контроллера.

Чтобы включить паяльник, слегка нажмите на рукоятку Rotary Encoder. Контроллер перейдет в основной режим работы, в котором он будет стараться поддерживать температура паяльника около заданной, регулируя подаваемую мощность. В этом режиме на верхней строке экрана отображается заданная температура и сообщение о текущем режиме работы паяльника:

• «ON» - паяльник включен и нагревается

• «rdy» - паяльник готов к работе

• «wrk» - паяльник активно используется

На нижней строке отображается текущее значение температуры паяльника и подаваемая на него мощность в % от максимального значения. Мощность подается на паяльник плавно, в зависимости от разности заданной и текущей температур, в соответствии с алгоритмом ПИД. Это обеспечивает более точное поддержание заданной температуры. Вращая рукоятку Rotary Encoder можно изменить требуемую температуру паяльника. Контроллер снова отобразит в верхней строке сообщение «ON» до тех пор, пока новая заданная температура не будет достигнута. В режиме поддержания температуры контроллер постоянно проверяет ток, протекающий через паяльник. Если ток не протекает, контроллер выдает сообщение «Failed» и отключает питание паяльника. В этом случае необходимо слегка нажать на ручку Rotary Encoder чтобы перейти в режим ожидания.

Режим поддержания заданной мощности можно активировать долгим нажатием на рукоятку Rotary Encoder пока контроллер находится в основном режиме. В режиме поддержания мощности вы можете настраивать подаваемую на паяльник мощность, вращая рукоятку. На экране отображается подаваемая мощность во внутренних единицах 0-255 и текущая температура паяльника в градусах. Легкое нажатие на рукоятку Rotary Encoder включает или выключает подачу мощности на паяльник. Чтобы вернуться в основной режим, долго нажмите на рукоятку Rotary Encoder.

Режим настройки параметров

Чтобы переключиться в режим настройки параметров, нажмите и удерживайте ручку Rotary Encoder примерно 1.5 -2 секунды. Меню настройки имеет пять пунктов:

• таймаут автоматического выключения паяльника при бездействии [3-30] минут или выключен.

• выбор единиц измерения температуры (градусы Цельсия или Фаренгейты).

• калибровка контроллера.

• сохранение параметров.

• выход из меню без сохранения параметров.

Чтобы выбрать нужный пункт меню, вращайте ручку. Чтобы изменить параметр в выбранном пункте меню, нажмите на ручку Rotary Encoder. По окончании установки параметров выберите пункт меню «save» или долго удерживайте нажатой кнопку Rotary Encoder. Измененные значения параметров сохраняются в EEPROM контроллера и загружаются при следующем запуске.

Режим калибровки контроллера

Требуется внешний термометр чтобы провести калибровку контроллера.

Контроллер требует калибровки, которая включает настройку потенциометра, управляющего операционным усилителем. Как было сказано выше, при настройке потенциометра нужно обеспечить как можно более полный диапазон работы аналогового входа A0. Когда температура паяльника достигает 450 градусов Цельсия, значения на входе A0 должны составлять 850-900 единиц.

В режиме калибровке вы можете настроить потенциометр и откалибровать процедуру преобразования внутренних единиц температуры в градусы цельсия. В программе считается, что рабочий диапазон паяльника составляет 180-450 градусов цельсия. В случае необходимости можно изменить эти умолчания в программе контроллера.

Меню калибровки имеет следующие пункты:

• верхняя температура.

• нижняя температура.

• загрузить параметры по умолчанию.

• вернуться в режим ожидания без сохранения изменений.

Перед началом калибровки имеет смысл записать параметры по умолчанию в EEPROM контроллера, выбрав соответствующий пункт меню.

Калибровка контроллера производится следующим образом. Сначала выберите пункт «upper», чтобы установить верхнюю температуру паяльника. Паяльник начнет нагреваться. На экране контроллера будет отображаться температура во внутренних единицах, с входного пина A0 (0-1023). Вращая ручку Rotary Encoder вы можете изменять подаваемую на паяльник мощность. Отстройте температуру паяльника, равную 450 градусов по цельсию (используйте внешний термометр). Отстройте подаваемую мощность таким образом, чтобы температура оставалась постоянной, как можно ближе к 450 градусам.

Теперь вращайте потенциометр таким образом, чтобы значения температуры на входном пине A0 составили 850-900 единиц. Убедитесь, что контроллер имеет запас значений свыше указанных значений. Для этого поверните потенциометр чуть еще и проверьте, что значения считанные с входного пина составляют 930-950 единиц. Верните потенциометр в положение, где значение близко к 900 единицам. Эта проверка гарантирует, что контроллер сможет зафиксировать температуры, выше максимальной и начать охлаждать паяльник, если нужно. Во время настройки потенциометра следует удерживать температуру вблизи 450 градусов. Поэтому, чем точнее вы определите подаваемую на паяльник мощность вначале процедуры, тем точнее вы откалибруете контроллер.

Нажмите на ручку Rotary Encoder чтобы вернуться в меню калибровки. Теперь вы успешно откалибровали потенциометр и контроллер сохранил значение датчика температуры (безразмерные единицы) для верхней температуры 450 градусов по Цельсию.

Можно немного подождать пока паяльник остынет и затем выбрать пункт «Lower» для калибровки нижнего значения температуры. Выровняйте изменяя подаваемую мощность на паяльник его температуру возле значения 180 градусов по Цельсию. Здесь также нужно пользоваться внешним термометром. Чем стабильнее вы зафиксируете температуру и чем ближе она окажется к 180 градусам, тем точнее вы выполните калибровку паяльника. Когда вы подберете мощность, достаточную для поддержания температуры паяльника равной 180 градусам, нажмите на ручку Rotary Encoder. Контроллер запомнит считанное значение сенсора для 180 градусов.

Теперь в нашем распоряжении оказались сохранены оба значения внутреннего сенсора в безразмерный единицах: для 450 и для 180 градусов по Цельсию. Контроллер использует функцию map() чтобы используя эти граничные значения переводить температуру из внутренних единиц в градусы Цельсия.

Вы можете повторно настроить верхнюю и нижнюю температуры при необходимости, выбрав соответствующие пункты меню. Всякий раз контроллер будет запоминать в ОБЫЧНОЙ памяти эти значения. Если оба значения определены, вы можете сохранить калибровку контроллера, записав эти значения в EEPROM нажав и удерживая кнопку Rotary Encoder 1.5-2 секунды.

Автоматическое отключение паяльника

Контроллер поддерживает атематическое отключение питание паяльника в случае, если он не используется в течение некоторого времени. Таймаут отключения может быт задан через меню настроек. Также в этом меню, автоматическое отключение может быть выключено.

Поскольку паяльник не имеет датчика положения или датчика удара или что-то подобное, определить период неиспользования паяльника можно только путем анализа подаваемой на него мощности. Алгоритм ПИД, который используется для поддержания температуры паяльника имеет три параметра. Эти параметры зависят от характеристик паяльника и блока питания. Для поддержания температуры паяльника алгоритм может использовать параметры в широком диапазоне, однако, для уменьшения математической дисперсии температуры и мощности в режиме «простоя» требуется довольно точная отладка этих параметров. Для своего блока питания мне удалось подобрать параметры таким образом, чтобы привести обе дисперсии к минимуму. Этим пользуется алгоритм автоматического отключения. В режиме «простоя» мощность постепенно снижается до минимального значения и дисперсии температуры и мощности тоже падают. Когда паяльник используется (что-то нагревается с его помощью) подаваемая мощность растет и обе дисперсии также возрастают в первый момент, поскольку алгоритм ПИД пытается увеличить мощность для поддержания заданной температуры. Возможно, этот способ не очень надежный критерий определения использования паяльника, тем не менее, контроллер успешно используется в течении полугода и показал стабильные результаты.

Я бы не был столь оптимистичен... Не знаю, как оригинальные, но про китайские Т12 отзывы ещё те -
"Минусы: Калибровать температуру желательно после установки каждого жала. Разброс параметров немаленький, от 10 до 50 градусов.
...
Калибровка температуры не учитывает нелинейность датчика. Откалибровав датчик при одной температуре - получаем отклонения при более высокой (более низкой) температуре порядка 15-20 градусов."

Думается, на нелинейность можно забить, она не десятки градусов составляет, да и калибровка по двум точкам лучше, чем по одной.

ну и такие измерения -

А если собрать на lm358 нужно что нить доробатовать в коде и аппаратно? ручку и кардриджы заказал теперь осталось только ждать.

Если использовать lm358, то вместо показаний температуры получаем последовательность псевдослучайных чисел и алгоритм ПИД идет вразнос. Хотя, и в этом случае все работает. Только максимальное значение на выходе усилителя составляет около 4 вольт, следовательно, максимальное значение на пине А0 Ардуины составит около 700. 

Вы правы совершенно. при подобной калибровке получить значение температуры с точностью до градуса не получится. Но если относиться к процессу строго, нужно начинать с погрешности термометра, которым вы измеряете температуру при калибровке. У меня термопара с тестером.в зависимости от того, как я прикладываю ее к жалу, значения отличаются на те самые 50 градусов. Потом, рабочая температура паяльника при работе с пос-60 около 250 градусов (округлил, чтобы было легче считать). Ошибка в 10 градусов это 4%. Полагаю, это порядка погрешности термопары.

На своих жалах я тестировал разницу температур. Она была в пределах 10 градусов. Полагаю, это хорошая точность. Технически, можно хранить в eeprom значения калибровок для разных жал и при смене жал, выбирать их из меню. Но настолько это муторно, что я не стал так делать. Проще при смене жал просто изменить настройку температуры.

Чтобы увеличить точность, можно пожертвовать диапазоном температур. Скажем, установить максимальный предел не 450 градусов, а 350 или даже 300. Для этого нужно ищменить константу в программе. Тогда придется заново отлаживать коэффициэнты в алгоритме пид.

Добрый вечер!

Я подумал, и понял, что Вы правы и мне следует поменять структуру меню и принцип калибровки контроллера. Полагаю, нужно сделать отдельный пункт, помогающий настраивать коэффициэнт усиления или вовсе от него отказаться, заменив потенциометр постоянным резистором?

После того, как потенциометр будет настроен, будет легче поддердивать нужную температуру и шегче будет калибровать жала. Можно создать несколько профилей для различных жал. Полагаю, каждое из них нужно калибровать по трем точкам.

Спасибо зс идею.

Заказал комплект, буду собирать. 

Здравствуйте!

Спасибо за статью. Позвольте высказать своё мнение. Всёже, если делать "народный" контроллер для паяльника, то стоит внести ряд изменений. К примеру: Применить схему с N-канальным транзистором, их найти куда проще и харрактеристики у них лучше. За основу можно взять например эту схему. Также стоит применить другой, более доступный ОУ, для этого есть смысл рассмотреть схему китайского контроллера на МК STC. В этой схеме вполне себе работает LM358. Дисплей 1602 найти куда проще чем 0802, давайте применим его.

Далее, для чего нужен отдельный источник +5В? Рассмотрите применение конвертора или каскада линейных стабилизаторов.

Ну и последнее, пожелание. Сделать возможность сохранить 3-5 профилей настроек под разные жала, чтобы можно было между ними переключаться.

Если Вы поинтересуетесь конструкцией картриджа Т12, то сразу же поймёте, почему везде используются Р-канальные МОСФЕТы, которые, кстати применены и по ссылкам, указанным Вами.

Если внимательно прочитать, то что автор написал выше, то там есть конкретный ответ именно по этому поводу.

Да, по моей ссылке есть схемы на P-канальном транзисторе, а также и схема на N-канальном транзисторе!

Паразитное смещение иначе невозможно побороть? Ну хотя блочек 5В 0,5А можно из любой зарядки выдрать, но будет ли он стабилизированным?

Да, есть такая,  ниже сейчас увидел, не домотал - думал Вы про первую схему ))

Я имел ввиду на ваш вопрос "для чего отвязанный источник 5В?" - в статье он есть.
Ну а необходимость - это уже другое дело.

Добрый день.
Что касается мосфета, я не смогу придумать схему, которая измеряла бы температуру при отключённой земле. Ту схему, на которую вы ссылаетесь я пока не нашел, посмотрю более внимательно, когда доберусь до компьютера.
Что касается усилителя, я пробовал использовать lm358 в самом начале. Довольно часто с этим усилителем ардуино считывает некорректные значения температуры. Раньше в программе я измерял температуру дважды в секунду и имел возможность выбрасывать заведомо некорректные измерения. Однако, мне указали на то, что контроллер плохо стабилизирует высокие температуры, более 350 градусов. В результате, пришлось пересмотреть весь подход. Теперь температура измеряется 10 раз в секунду по таймеру. В результате, выкидывать заведомо ложные измерения нет желания. Указанный в схеме усилитель не имеет такого недостатка. Да, он редок и дорог. Но именно из-за его качества.
Также в обновленной версии контроллера изменён алгоритм калибровки жал и они калибруются отдельно. Прошу прочитать статью на instructables.

Вот еще вариант на N-канальном транзисторе и TL082

Спасибо! Можете пояснить, куда именно подключается паяльник на схеме?

R14, 8Ом

Добрый день!

Изучил схему, однако, не смог понять, как можно использовать ее для построения цифрового контроллера на ардуине. Ардуино измеряет напряжение относительно "минуса", земли. Кроме того, она требует отдельного питания. Пусть в моем варианте останется p-channel mosfet.

 Наткнулся на видео, где собрана паяльная станция по принцепу похожа с катриджами T12. Используют перменное напяжения для  управления нагреваом, нужен трансформатор. Идея интересная.

https://www.youtube.com/watch?v=GYIiOkr6x9o

А что не понятно-то? По схеме видно, что на 7 ноге ОУ будет напряжение изменяться в неких пределах, с той лишь разницей, что чем выше температура, тем ниже напряжение.

Непонятно, как эту схему можно приспособить к ардуине, чтобы она ищмеряла напряжение на выходе операционного усилителя, учитывая, что ардуино имеет однополярное питание.

Схема хорошая, но самостоятельная. :) 

Эмм... а где вы увидели в этой схеме биполярное питание?

Я же говорю, вся разница с вашей схемой лишь в том, что на выходе ОУ будет напряжение тем ниже, чем выше температура паяльника. Простая инверсия ведь, разве это проблема?

Тут в переводе статьи с англ. указывается индуктивность. В англ. статье она даже не указывается. И на схеме не показано расположение индуктивности. Покажите, пожалуйста, расположение индуктивности на схеме.

Назрел еще вопрос. Как называется элемент на схеме, выделенный красным? 

Индуктивность была удалена из схемы. Поскольку этот сайт не предоставляет возможности редактировать сообщения, то я перестал сюда писать. Пожалуйста, используйте переводчики с английского, если в этом есть необходимость

Выделенный красным элемент на схеме называется разъем.

Здравствуйте, интересная схема, хочу попробывать собрать, только не вижу кде можно скачать скетч для ардуино? причем на оригинальной странице проэкта тоже не увидел.

Плохо смотрите - ссылка находится перед абзацем "Step 5: The Controller Menu".

Большое вам спасибо! Все пересмотрел както не нашел, еще раз Спасибо!) Пойду детали докупать

Решил попробовать T12.  Купил жало за недорого. Припаял к контактам провода. Засунул его в сгоревший паяльник Святозар. Собрал схему управления и измерения почти как в этой теме. Подключил к Nano. Накидал простейшую пограмму регулировки, прицепил 7 сегментный индикатор - работает! Сейчас попробую нормальную программу сваять. С фентифлюшками. Если времени хватит. Кому интересно - пишите.

Конечно интересно. Вы по какой схеме собирали?

На сегодняшний день схема такая. Замечания где добавить конденсаторов - приветствуются. Хотя и без них сбоев не наблюдается.

 

Если позволите, пара вопросов по схеме:

1. Для чего нужно рэле?

2. Для чего именно оптрон? Неужели не подойдет обычный транзистор?

3. На сколько я вижу, +5В питаете от +24В, не возникает-ли у вас таких-же проблем как у автора данного топика?

4. Как по точности? LM358 - хороший и дешевый ОУ, но у некоторых с ними куча проблем возникла из-за чего от них отказались в пользу дорогих и редких ОУ.

1. Рэле - для механического отключения нагревателя при возникновении неисправности включающего транзистора или в схеме управления им. Мне нравиться тотальный контроль. :-)

Для этой же цели шунт 0,05Ом - контролировать ток через нагреватель. Нет тока - не подключен. Больше 4А - КЗ.

2. Можно и обычный транзистор. Просто оптопары у меня есть, не жалко. Ну и для развязки выхода ардуиннки от 24в опять же при неисправностях.

3. Уточните что имеете в виду. 

4.  Меня результат его работы устраивает.Мне нужна СТАБИЛЬНОСТЬ заданой температуры. При этом ошибка в  измерении абсолютного значении самой температуры в 20-30 грС  для меня не важна. Если рассмотреть всю цепочку там ошибок накопиться куча.  Температура на жале-температура на термопаре-напряжение на термопаре-напряжение на выходе ОУ. А еще погрешность прибора которым замеряем температуру на жале.

Я не стал бортся за точность и стабильность всей цепочки и настраивать ее. Я взял три контрольные точки  (200-300-400 грС)  и записал значения АЦП которые получаются когда я нагреваю жало до этих температур (ну или точнее я думаю что нагрел и правильно замерил внешней термопарой :-)   И ориентируясь на эти значения задаю и  регулирую температуру. Получилось  2-1,4 градуса на 1 значение  АЦП (не линейная зависимость)  Меня такая точность устраивает.  Если жала буду менять - сделаю калибровку и запоминание параметров нескольких жал.

 

 - R8 зашунтировать резистором 1 кОм

 - R5 зашунтировать конденсатором 100 пФ

Операционник, надо полагать, напряжение не  на нагревателе меряет, а на R1? А напряжение на нагревателе просто понижается делителем и подается на Ардуину? Потому что так как нарисовано - очень нерационально.  Или у вас нагревательный элемент в качестве датчика температуры? Тогда не хватает его подпитки. Как-то странно у вас нарисовано. Мерять операционником ШИМ 24 В, да еще усиливать в 100 раз - зачем?

Зачем?

Особенность T12 в том что в нем термопара включена ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО с нагревателем.  Поэтому в один период времени подается напряжение для нагрева, а в  другое время измеряется ЭДС термопары (+24 отключено). 

Вы правы, незачем. Забыл, что на светодиод не от кнопки какой-нибудь сигнал приходит, а с порта Ардуино, поэтому линия управления никогда не "висит в воздухе".

Интересно, не знал. А как влияния насчет утечек P-MOSFET транзистора? У вас какой стоИт?

Нашел на плате ноутбука - выпаял - в низу слева на схеме распиновка и марка указана.

Токи утечки - не знаю. не заморачивался.

10 uA, неплохо.

А температура холодного спая термопары как меряется?

Никак, мне она не нужна.

Там сверху написано : "Для питания контроллера Ардуино и операционного усилителя необходимо подать стабилизированное напряжение +5 вольт. Изначально я планировал использовать преобразователь DC-DC чтобы получить из 24 вольт 5. Однако, практика показала, что в этом случае не получается измерить показания на термопаре, потому что появляется паразитное смещение напряжение между «землей» и входным каскадом операционного усилителя. Одним словом, питание 5 вольт должно быть изолировано от +24 вольт."

Я также спрашивал автора зачем и почему, но ответа не получил.

4. Автор пишет: "Что касается усилителя, я пробовал использовать lm358 в самом начале. Довольно часто с этим усилителем ардуино считывает некорректные значения температуры. Раньше в программе я измерял температуру дважды в секунду и имел возможность выбрасывать заведомо некорректные измерения. Однако, мне указали на то, что контроллер плохо стабилизирует высокие температуры, более 350 градусов. В результате, пришлось пересмотреть весь подход. Теперь температура измеряется 10 раз в секунду по таймеру. В результате, выкидывать заведомо ложные измерения нет желания. Указанный в схеме усилитель не имеет такого недостатка. Да, он редок и дорог. Но именно из-за его качества."

У вас таких проблем не было?

-------------------------------------------------------------------------------

Серьёзно? Вы ничего не спутали? Насколько я вижу по схеме - наоборот.

 

Такое смещение появляется из-за некачественной разводки земли. А если нормально разводить, то проблемы не существует.

Я-то вопрос задал, предполагая, что в схеме ошибка. Там в следующих двух постах все разъяснилось.

Тут возникла такая идея, а почему-бы не добавить по линии не инвертированного входа ОУ стабилетрон, чтобы 24В не шарашило на ОУ, может точнее будет мерить.

 

Ясно, вот и я думаю, что что-то не то.

Правильно пишется стабилитрон. Не путайте его со штиблетами :-)

В схеме sva_khv (пост #30) это уже сделано: на входе ОУ стоят встречно-параллельно включенные диоды.

 

По поводу питания - пыталось что то такое проявиться когда собирал на макетной плате. У меня это проявилось когда к собраной и рабочей схеме включения нагрева и усиления напряжения на ОУ просто подключил  NANO к питанию. Причем только землю и питание. При этом полное отключение схемы с ОУ не помогло, ЭДС с термопары терялось, какие то микротоки между термопарой и питанием NANO? ХЗ, час экспеременитировал с разными блоками питания так и не понял что это было. Вылечил тем что пересобрал схему основательно, уделив особое внимание подключению общего провода. Все сразу заработало как надо и больше не проявлялось. Что на макетке что после сборки на пайку.

 

 

По поводу LM358 - работает без нареканий. Измерения делаю с периодом 100-150 мСек. Контролиовал через терминал. Ошибок нет. Иногда проскакивает весомое отклонение. Типа АЦП выдает- 95-98-93 и тут бац! один раз 65. Но очень редко (раз в несколько минут а то и реже) и всегда в меньшую сторону. На работе не сказывается. Но он много не выдает на выходе. При 450 гр -  меньше 2В.  При перегрузке по входу на выходе  - 3,2В.

 

sva_khv, Ясно, интересный проект. Страницу свою для проекта не думали сделать? По финтифлюшкам, хотелось-бы видеть в схеме энкодер для регулировки и переключения по менюшкам для каллибровки и переключения профилей жал. Очень нравится как у китайских станций - режим полу-сна, сна и пробуждения по датчику вибрации. (на работе просто тащусь от этого, кинул паяло и забыл, а он по таймеру сначала уходит в полу-сон на 200гр, а потом отрубается совсем, при этом жало не обгорает почти) Экранчик может от нокии или 1602 запилить для красоты и удобства. Чтоб совсем по-народному было, то переделать схему под n-канальный полевик коих в каждой материнке как г... собственно как и lm358. (Но это всё мои хотелки :) )

Есть похожий проект очень развитой - паяльная станция от Михи-псков'а, но там проект на атмеге, а не на ардуине. Родственно, но не совсем то.

Страницу с проектом сделаю как буду заканчивать устройство.

По наворотам почти все в чернове реализовал. Сон, полусон. Добавил принудительный сон - если регулятор темп в крайнее левое - спим,прибрибавил темп регулятором - проснулся и пошел греть. Сейчас программу пишу.

Настроил измерение вх напряжения и тока через паяльник - проверяю и сообщаю о неисправности.

По N канальному полевику - усложняется схема включения и измерения. Я думал над этим. Но лучше  простая схема и найти Р канальный. Я из убитого ноутбука выпаял.

Экран я применил светодиодный чтоб ярко и сразу видно темп.

Пару  советов.

1. С какой температурой делать полусон? Я поставил 150.

2. Когда дойдут руки для запоминания настоек для каждого жала -на сколько жал выделять мест в ПЗУ? 10-20?

1. В китайских контроллерах на STC реализован полусон на 150-200гр. 150 норм будет. Зависит от диапозона регулировки, на одних 150-450, на других 200-450.

2. Да так много и не надо, хрен кто запомнит какое там жало под каким номером, да и не использует никто столько жал. У меня ILS для тонкой работы и "K" для всего остального. Так что думаю 3-5 профилей за глаза. Хотя профиль можно и маркером на самом жале написать.

Еще для обсуждения. Режим сна и полусна.

Мне нравиться так - пояльник в покое. Засекаем  по таймеру от 1 до 9 мин. после уходит в полусон с темп 150 если заданая до 300 или с темпер 200 если задана от 300 и выше. Затем второй таймер от 10 до 60 мин и потом ... Себе буду делать ПОЛНЫЙ ОСТАНОВ и повторный запуск только выключить-включить. Чтоб если забыл на столе включеным и потом кошка или кто задел или не дай бог уронил - он не стал снова греть.

Пока пишу программу могу предусмотреть переключатель - просыпаться из полного сна по датчику. Переключатель нада? :-)

Приветствую.

У китайцев тоже продуман этот момент. Если бросить паяльник, то происходит следующее:

1. Через 3 минуты уходим в полусон, просыпаемся по датчику вибрации.

2. Через 5 минут полусна уходим в сон, просыпаемся по нажатию кнопки энкодера или выкл/вкл, реакции на датчик вибрации нет.

Вполне себе. Всёже энкодер удобнее чем потенциометр.

 

Так и сделал.

Собирал из того что есть в запасах. Так что за не имением гербовой, пишем на клозетной.

Да и программа с потенциометром проще. Считал значение АЦП и все дела.