Изменение уставной температуры при отключении нагрева не зависит от сопротивления R10,
Больше ни от чего оно не зависит. Вернее, от соотношения R10 и резисторов делителя R2,R4,R6,R7. Если R10 совсем убрать, дельта будет стремиться к нулю. Но абсолютного нуля не бывает :) Дребезг начнётся. И сопротивление платы и ёмкость - конечные величины. Прочистите плату от остатков флюса. Дельта может измениться ..
"Потапов Александр" пишет:
но как-то не хорошо когда уставная температура прыгает. Что такое, и что делать?
Так задумано. В описании видим
"• Ширина гистерезиса регулировки 0,15*C…0,3*C".
и ещё
Для более лучшего подавления дребезга коммутации для компаратора DA4.1 введен небольшой гистерезис (он определяется величиной ПОС, задаваемой с помощью резисторов R6 и R10)
Изменение уставной температуры при отключении нагрева не зависит от сопротивления R10,
Больше ни от чего оно не зависит. Вернее, от соотношения R10 и резисторов делителя R2,R4,R6,R7. Если R10 совсем убрать, дельта будет стремиться к нулю. Но абсолютного нуля не бывает :) Дребезг начнётся. И сопротивление платы и ёмкость - конечные величины. Прочистите плату от остатков флюса. Дельта может измениться ..
"Потапов Александр" пишет:
но как-то не хорошо когда уставная температура прыгает. Что такое, и что делать?
Так задумано. В описании видим
"• Ширина гистерезиса регулировки 0,15*C…0,3*C".
и ещё
Доброго вечера всем.
Спасибо Sergey SVG за подмогу, отвечает за меня на горящие вопросы. Помимо всего этого я добавлю пару сведений которые заполучил при эксплуатации моих собранных экземпляров (2 комплекта на реальных объектах и 4 на лабораторном стенде). Для снижения тепловой зависимости от параметров радиоэлементов стоит обратить внимание на ТКС резисторов, которые задают температуру уставки, ведь температура в самом блоке регулировки непостоянна и она прямым образом оказывает влияние на задаваемый порог регулировки. Поэтому в качестве постоянных резисторов я применил вояковские советского периода типа ОМЛТ и С2-33, для перменника R4 применил проволочный типа ППБ-2 или ППБ-3 (с открытой частью ползунка), а еще лучше применить типа ПП2-М (тоже самое, но с закрытым корпусом). При попытке заменить на более дешевые ширпотребовские типы резисторов все заканчивалось с более худшими итоговыми параметрами (плавал порог установленной температуры) и как результат в камере перепад температуры в устоявшимся режиме доходил до +/- 0,6 градуса и был довольно критичен к скорости принужденной конвекции воздуха в камере инкубатора. Тоже самое относится и к применённым ОУ, пока только LM358 удовлетворил требованиям по тепловому дрейфу для категории самых дешевых и пригодных для однополярного питания (к примеру их применяют в китайских мультиметрах DT890). Еще было замечено влияние положения движка R4 на устанавливаемую температуру (сказывается шунтирующее действие входного сопротивления со стороны компаратора на делитель напряжения R2, R4 и R7), сигнал с его ползунка предпочтительно подать на вход компаратора через усилитель-повторитель (как это сделано для развязки с источником образцового напряжения на стабилитроне КС191Ф), при этом стабильность работы была чуть повыше. В оригинальной схеме статьи ради простоты я его (усилитель-повторитель) убрал, хотя в изначальных черновиках он присуствовал и пробный макет давал результат чуть получше на лабораторном стенде (перепад температуры составлял около 0,2 градуса против 0,3) по сравнению с конечным вариантом схемы.
для перменника R4 применил проволочный типа ППБ-2 или ППБ-3
У меня ПП3-43. Тоже проволочник. Подстроечные резисторы, кроме R5 на плате регулятора и R2 на плате измерителя, заменены на подобранные с точностью до единиц ома постоянные резисторы. Тип постоянных резисторов определить трудно. Разнообразные. И с ВП, и с ширпотреба. Откуда придётся. Теперь они в загашнике все перемешались...
"Serge" пишет:
пока только LM358 удовлетворил требованиям по тепловому дрейфу для категории самых дешевых и пригодных для однополярного питания
А что советская комплектуха? В "залежах", например, К553УД2. Вроде, при униполярном питании вполне нормально работает.. Про температурный дрейф не знаю, не пробовал. Или вот К157УД2? Serge как на Ваш взгляд эти ОУ?
В плане советской комплектухи К553УД2 подойдет по напряжению смещения и тепловому дрейфу, отлично подходит К140УД17 (но его аналог ОР07 не катит абсолютно, очень велики схемотехнические различия), несколько послабее К153УД5 и К140УД14, но опять надо следить про их применимость под однополярное питание, практика показывает что не все подойдут под однополярное питание (пока есть достоверные сведения только для К140УД17). Про К157УД2 могу сказать что они полностью непригодны по напряжению смещения и тепловому дрейфу (это малошумящие ОУ для аппаратуры магнитной записи), хотя по одноплярному питанию они подходят отлично.
Учусь потихоньку, сейчас знаю что такое ширина гетерезиса регулировки. И ради интереса решил посмотреть на собранном А30- получилось 0,9-0,8 градуса. А у Вас Serge какой гетерезис заложен на этих регуляторах и как его можно уменьшить хотя бы до 0,5? Про резисторы понятно, у меня в частности применяются млт.
В плане ширины гистирезиса внесу пояснение. Если он относится только к электрической части, то он задается соотношением R6 и R10 (определенный отпечаток накладывает и делитель R2, R4 и R7) и определяю более точными вольтметрами (В7-38 и В7-40/1) по входу и выходу усилителя сигнала датчика на DA4.1, при указанных номиналах на схеме дают около 0,15...0,16 градуса (по напряжению это 0,1В на каждый градус), если мерить китайскими приборами типа DT890 и им аналогичные, то они покажут 0,2...0,24 градуса (т. е. тестер покажет разницу в 0,02...0,024В, помимо этого разряд батарейки прибора чуть исказит показания в сторону завышения). Если это проверяется на реальном объекте, то помимо электроники свой вклад внесут инерционность контрольного термометра, скорость конвекции воздуха, инерционность нагревателя и термодатчика. На моем стенде с внутренними габаритами камеры 300х300х250 мм, нагреватель 50Вт, и с компьютерным вентилятором с Д=130мм та же схема дала перепад температуры уже в 0,2..0,25 градуса (в качестве контрольного термометра применил ТЛ-4 с диапазоном 0...50 градусов с разрешением измерения в 0,1 градуса). Значения в 0,05 градуса уже рассматривал на шкале термометра через лупу с 4-х и 10 кратным увеличением и хорошей подсветкой. Для ваших условий проверки такой большой перепад температуры могли дать менее точные приборы и термометры (к сожалению для меня не предоставлены типы и наименования приборов с ваших объектов испытаний, поэтому мне крайне тяжело дать более точную оценку).
В случае если очень нужно поменять величину гистерезиса, то номинал резистора R10 можно взять от 620к (ширина гистерезиса побольше, зато компаратор очень отчетливо переключается) до 1,8М...2М (ширина гистерезиса самая узкая и компаратор менее отчетливо переключается), больше увеличивать номинал я не рискнул (крайне сильно затягивается время переключения компаратора).
Сергей здраствуйте, я как понял Вы мне ответили по регулятору А50. С ним у меня порядок- гетерезис 02-,03.
С более простым регулятором А30 у меня гетерезис доходит до0,9. Про него я и спрашивал как бы его уменьшить. Мерял его так- датчики от А50 и А30 вместе поместил в камеру. По паказаниям А50 сметрел гетерезис А30.
Так точно, все ответы относятся к А50Б. Про А30 можно сказать отдельно, у него гистерезис принципиально шире чем у А50, это связано с тем что сигнал с терморезистора подается на компаратор напрямую, без усиления. Учитывая что на каждые 0,1 градуса терморезистор дает приращение около 0,3...0,4 мВ против 10 мВ от LM35 у А50 и сравнить все это на фоне погрешности компаратора (0,15...0,2 мВ), то вывод очевиден: у А30 компаратор работает с разрешением 0,1..0,15 градуса, а у А50 это разрешение составляет 0,01...0,03 градуса (по электронной части). Если к этому еще добавить факторы упомянутые в предыдущем посту то и получаются реальные значения гистерезиса для А30 и А50.
Вообще есть задумка еще увеличить разрешение до 0,03...0,05 градуса при тех же радиокомпонентах, но это приведет к сужению диапазона регулировки температуры, например с 36,5 до 39,5 градусов и придется более точно подбирать номиналы цепи для задания температуры и предъявить более жесткие требования к тепловому дрейфу операционника и компаратора (не исключено применение других типов микросхем), рассчитываю выжать гистерезис в 0,05...0,1 градуса по электронной части, с учетом внешних факторов дойдет до 0,2 градуса. Заполучить более узкий диапазон уже нет смысла, и без того я уже выжимаю предел из подобной схемотехники, остальное можно заполучить только от цифровой обработки, она позволяет оперировать разрешением порядка 0,01...0,02 градуса и в случае чего можно эти цифры загрубить до нужной величины.
Если устраивает диапазон от 36,5 до 39,5 градусов, то это вполне реально, к нему я вернусь летом, сейчас все силы брошены на примышленный вариант блока управления повышенной надежности на Атмега128
Надо ж доложить обществу.
Всё получилось. Вывелись. Вывод около 78%. Для первого раза, думаю, неплохо. По работе электроники - замечаний нет. На этой элементной базе трудно адаптировать терморегулятор к корпусу и нагревателям - к их инерционности и потерям тепла корпусом. Это, думаю, процессор надо уже творить. Неужели придётся осваивать...
Спасибо Sergey SVG за предоставленные сведения, только хочу уточнить некоторые дополнительные сведения про инкубацию, каков % "задохликов" и каков % неоплода, эти сведения остались за кадром. И сугубо традиционный вопрос, какова вместимость и компоновка примененного инкубатора, это тоже оказывает влияние на результат инкубации. Если прямо сказать А50Б я планировал в основном для маленьких инкубаторов (до 200 яиц), для них он подходит отлично, на более крупные шкафы пока не рискнул его установить (самое большее это был ИЛУ-0,3 на 300 яиц). На счет процессоров, уже пора их применять по черному, но пока менталитет рядового обывателя не позволяет делать в крупном масштабе, да и доступность новых типов радиодеталей тоже накладывает свой отпечаток.
Ну, что же, тогда и я отчитаюсь. Терморегулятор собран в пластмассовом самодельном корпусе. Провод на датчик свил сам три провода, т.к. витой экранированной пары не нашел. Терморегулятор применил на пенопластовом инкубаторе(идеальная наседка) нагреватели заменил на 6 ламп по 40 ватт экранированных небольшими пластинками железа.
Первый вывод:
-заложил- 63
-1день- одно оказалось битое
- 11 день- при овоскопировании 2 минус- неоплод
- 20-21 день- из 60 вышли 60 цыплят
Сейчас заложил второй раз при овоскопировании на 12 день все 63 яйца развиваются нормально. Сейчас могу сказать:"у меня получилась идеальная наседка"
Про А30 хочу добавить.
При небольшом изменении(подбор резисторов и деление шкалы регулировки переключателем не два диапазона) применяю для создания температурного режима для цыплят.
Спасибо за предоставленные сведения, для меня они представляют довольно ценную информацию для дальнейшей доработки схемы. Могу добавить пару сведений для реализации конструкции, длина провода для датчика предпочтительно быть с минимальным запасом, для многих случаев достаточно 0,4 ... 0,8 метра, если нет специального витого провода в экране, то достаточно сплести косичку в 3 провода (как косы у девочек), статистика указывает на приемлемые результаты. Для более точного согласования терморегулятора с параметрами корпуса инкубатора можно экспериментально более точно подобрать гистерезис первого компаратора (R6,R10) и величину интегрирующей цепочки цепочки между компараторами (R14, С7), в основном она предназначена для подавления дребезга коммутации нагревателя. Величина цепочки R14, С7 напрямую зависит от соотношения объема камеры к мощности нагревателя, чем мощнее нагреватель, тем меньше можно задать их номиналы. Поближе к лету постараюсь привести версию А50Б с индикатором на приборе PM438 (индикаторная часть любого цифрового тестера на основе ICL7107/06). Если кто-то захочет сделать это самостоятельно, то преобразователь напряжения под него можно взять из "Радио" за 2006, №3, стр. 25-27. Вход "COM" самого прибора вешают на корпус и вход "In" согласно схеме в статье. Кроме прибора PM438 в данном случае может послужить практически любой цифровой мультиметр с пределом измерения 10...20В, к примеру я довольно часто применял DT830/838.
По вопросу о А30, тоже планирую его доработать в плане повышения разрешающей способности, но при прежнм минимальном количестве микросхем будет тяжеловато обеспечить приемлемый режим компаратора (либо гистерезис пошире или недостаточная защита от дребезга коммутации), это уже как народ пожелает.
Неоплод примерно 20%. Через неделю были заменены. У заменённых выход пять к шести. Те невышедшие 22% - это задохлики из двух партий. Яйца - из своего курятника, собирались больше недели, на что и грешу. На замену взяты только что снесённые. Выход у них дружнее и только один задохлик. Задохлик явно на последних днях. Похоже, не смог пробить скорлупу.
"Serge" пишет:
какова вместимость и компоновка примененного инкубатора,
Вместимость небольшая. Всего 35. Исходили из потребности. Тёща сказала, что надо чтоб штук 20-25 получалось. Так и сотворил. Очень уж покупать за 70 долларов кусок пенопласта с детским терморегулятором не хотелось. Корпус от стиралки-автомата. Утеплён пенопластом 30мм. В верхней части под съёмной крышкой на двух осях два лотка по два ряда яиц и параллелограмм поворота, сотворённый из тяг стеклоочистителя легковушки. Нагреватели снизу. Четыре лампы 150Вт, включенных последовательно-параллельно и один ПЭВ-50 600 Ом. Над ними - три ванночки с водой (фотокюветы )На среднем уровне, возле дверцы-иллюминатора - выводной лоток. Вентилятор компьютерный, 140мм. Провод на датчик сделан двумя параллельными экранированными проводами. По одному - сигнал, по другому - питание. Из подручных материалов -с советских времён бухта МГШВЭ завалялась . Жаль, МГТФЭ кончился давно, у него экран был не такой реденький... Корпус терморегулятор - пластмассовый, тоже из советских запасов, в каком-то из магазинов "Сделай сам" брал.. тогда у нас радиозаводов немеряно было и магазины при них в перестройку появились.
Дополнительно был установлен электронный термометр с двумя датчиками температуры и датчиком влажности. Вот датчик влажности доверия что-то не внушает. Хотя при комнатной температуре и показывает 50% влажности. При 37-38 показывает какую-то чушь. Стекло запотевшее, хоть и тёплое, а влажность показывает 20-30%. Психрометром не мерил. Да и не очень верится в точность метода сухого/влажного термометра при достаточно большой скорости движения воздуха. У подобных психрометров ограничение по скорости воздуха - 0,5 м/с, если память не изменяет.
Из-за относительно большого объёма и инерционности нагревателей дельта получилась порядка 0,6 град. Собственный гистерезис регулятора - 0,3 град.
Теперь думаю, то ли старый холодильник приспособить, то ли в этом корпусе совершенствоваться... В холодильнике можно хорошо выделить выводную зону, как мне кажется.
Добро, спасибо за сведения. Для такого расклада цифры приемлемы. Просто одно неудобство, инкубационный материал не всегда имеет стабильные характеристики, особенно с личного подворья, поэтому и % потерь плавающий. Еще одна любопытная деталь из биологии, петухи тоже имеют своих любимиц, поэтому их топчут почаще а других пореже, такой фактор тоже следует учитывать. Использовать корпус холодильника для инкубатора можно без проблем, практика показывает приемлемость их применения. В таком варианте следует утеплить получше то место где была морозильная камера, в дополнение придется проделать отверстия для вентиляции и приделать к ним заслонки с ручным или автоматическим управлением (для начала это ручное, потом по мере накопления ресурсов можно перейти к автоматическим). К примеру я изначально пошел по более сложному варианту, конструкцию корпуса делал по своим чертежам, взяв за основу пятигорские модели (ИЛБ-0,5, ИПХ-10, ИЛУ-0,3) и вносил изменения компоновки в их камеру, как правило это элементы типичные для больших инкубаторов (расположение вентиляторов и воздушных заслонок), здесь я больше удовлетворил азарт конструктора и исследователя чем потребителя. Ведь рядовой пользователь хочет заполучить получше и подешевле не тратясь особо на исследования и разработки. Но тем не менее результаты такого варианта оправдали себя, трехгодичная эксплуатация дала хорошие данные для шкафов на 700 яиц (500+200), к примеру перепад был +/-0,1 градус и влажность держал с точностью +/- 2% (с датчиком HIH4000), прибор сделал так чтобы он показывал влажность сразу в %. О затратах хочу отметить что это дороговато, но стоит, особенно если нужна высокая стабильность результатов и % выхода.
По вопросу измерения влажности, проще всего все таки применить психрометрический, он не столь дорогостоящий, но надо постоянно хлопотать о нем (подливать воду и периодически менять ткань на влажном датчике), датчики предпочтительно электронные, но в водозащитном корпусе. Можно применить и специализированные датчики влажности HIH4000.003, но они дороговаты и уязвимы для пыли, конденсата и загрязнений, к примеру еще 2 года назад набрал 20 шт по 16$ (за шт.) и применил их в улучшенной версии А120М (в основу его доработки я применил много решений от А50Б), работают прекрасно, но их надо хорошо защитить от пыли и конденсата, причем такая роскошь позволительна в основном для больших шкафов (5000 и более яиц). По моим экспериментальным данным приемлемо довести гистерезис температуры для электроники до 0,15...0,2 градуса, ниже уже более проблематично из-за нечеткого переключения компаратора да и не стоит, проще пустить в ход микроконтроллеры.
И под конец чуточку заинтригую народ, заканчиваю работу над улучшенной версией А50Б, где я применил гибридное управление коммутации нагревателем (релейное и со ступенчатым регулированием мощности), там за 0,5 градуса до достижения Т0 нагреватель дает 100% и при разности Т0-Тх<0,5 градуса мощность плавно уменьшается до 0% при достижении Тх=Т0. Пока это все в работе и испытаниях. В качестве конечного результата хочу заполучить перепад в зоне датчика не более 0,2 градуса для промышленного варианта, к примеру в ИСУ-12 он составляет 0,3...0,5 градуса в зоне расположения датчика (перепад по всей камере естественно побольше, который зависит от кучи конструкторских решений самой камеры, про них разговор отдельный)
там за 0,5 градуса до достижения Т0 нагреватель дает 100% и при разности Т0-Тх<0,5 градуса мощность плавно уменьшается до 0% при достижении Тх=Т0. Пока это все в работе и испытаниях.
Без контроллеров? На ОУ? Конечно, проще будет повторить отработанную Вами схему, чем самому на грабли наступать.. Но так охота хоть вполглаза на Вашу схему глянуть, пусть и неотработанную до конца По Вашему описанию начали варианты придумаваться, интересно, на каком решении Вы остановились.
Да, как ни странно на ОУ и без контроллеров, причем идет не столь много комплектации. Подобное решение не ново, она применялась еще 30 лет назад в старых версиях ИУП-45 и ИСУ-12, там просто на протяжении 0,5 градуса до Т0 мощность нагревателя падает до 50% путем периодического включения (вкл. на 8 сек с периодом 16 сек). Попутно добавил и логику для поворота (всего 1 дополнительный корпус). Все задуманные варианты не появились на голом месте, многие крупицы разбросаны по литературным источникам советского периода, просто я их собрал до кучи и добавил чуточку из своей фантазии, дальше уже принялся воплощать в металл , правда не все идет гладко, но многое удается, в основном это публикации в периодике. Если очень любопытно, сброшу в личные сообщения, но это поближе к вечеру.
там за 0,5 градуса до достижения Т0 нагреватель дает 100% и при разности Т0-Тх<0,5 градуса мощность плавно уменьшается до 0% при достижении Тх=Т0. Пока это все в работе и испытаниях.
Без контроллеров? На ОУ? Конечно, проще будет повторить отработанную Вами схему, чем самому на грабли наступать.. Но так охота хоть вполглаза на Вашу схему глянуть, пусть и неотработанную до конца По Вашему описанию начали варианты придумаваться, интересно, на каком решении Вы остановились.
Вышеупомянутую схему довел до ума, работает как я задумал, сейчас оформляю документацию и статью на нее. Только сама настройка особенная, без осциллографа отнимает много времени, можно обойтись и без него, но нужен более точный вольтметр с точностью как у В7-38 или В7-40. Фотографию собранной платы заброшу завтра. Более подробные сведения через ЛС или эл. почту.
более точный вольтметр с точностью как у В7-38 или В7-40
Щ-301/1 пойдёт? ;) Пытался сообразить алгоритм настройки, что-то пока не очень. Виртуально трудновато. Есть злобный замысел перевести Вашу схему на дармовые для меня детали, которых залежи в загашнике. Чисто из спортивного интереса. Габарит, конечно, вырастет. Но для меня это не критично.
Такой измерительный аппарат сойдет, с деталями уже на своё усмотрение, только электролиты во времязадающих цепях не применять. Чтобы и остальным было понятно о чем идет речь приложу черновик схемы, может кто то внесет дельное предложение в плане улучшения. Файлы: a50m_v1_sch.zip
Пока народ изучает предложенную схему попутно забрасываю фотографию собранной платы, она уже отлажена и настроена (пока это исходная версия, где она слегка "покоцанная" и с кучей перемычек). Файлы: img_2522.jpg
Сергей здраствуйте, я как понял Вы мне ответили по регулятору А50. С ним у меня порядок- гетерезис 02-,03.
С более простым регулятором А30 у меня гетерезис доходит до0,9. Про него я и спрашивал как бы его уменьшить. Мерял его так- датчики от А50 и А30 вместе поместил в камеру. По паказаниям А50 сметрел гетерезис А30.
Если продолжить по А30, то недавно закончил прогон их улучшенной схемы в 2-х вариантах (одна с симистором и другая с реле), в них я уже воплотил более узкий диапазон регулировки (в основном это с 37,1 до 38,1 градусов, но его можно подрегулировать на любой вкус). Кроме всего этого в этих платах я предусмотрел разъемы для индикатора от А50Б, их уже придется отдельно подстроить под выбранный диапазон и учесть нелинейность характеристики по краям диапазона (по центру он он чуть растянут, по краям более сжатый). При прогоне гистерезис по электронной части составил около 0,02 градуса, а всей камеры 0,3 градуса, при этом было просто неудачное расположение датчика (было утомительно разбирать ту часть корпуса где стоял его родной термодатчик и рядом с ним установить свой, там уже был прикреплен датчик от А50М), так что более подробные сведения будут при повторном прогоне. В качестве термометра применил аналоговую часть от А50 и вольтметр В7-38, на пределе 10В он обеспечивал разрешение в 1 мВ, для данной ситуации это соответствовало разрешение 0,01 градуса, за не имением более точного ртутного термометра его я посчитал приемлемым, для фиксации приращения температуры он в самый раз. Оба варианта схемы А35 уже проверены, можно собирать, печатки забрасываю в ответ пока только по отдельной заявке на мою эл. почту.
Перед прогоном плат от А35 я чуть более 2-х недель испытывал плату от А50М, там цифры были другими: при Т0=37,1 перепад составлял +/- 0,03 градуса, при Т0=38 -- +/- 0,02 градуса и при Т0=40,6 -- +/- 0,01 градуса. Термометр ТЛ-4 при этом показывал изменения температуры чуть меньше 1/2 деления (т.е. около 0,03...0,04 градуса), только заметил одну особенность, если температура в помещении изменялась более чем на 5 градусов, то устанавливаемый порог уходил на на единицы миливольт который соответствует отклонению регулируемой температуры на 0,01 ... 0,04 градуса, видимо придется заменить LM780L05 на более термостабильный источник образцового напряжения, например тот же КС191Ф или LM431 с элементами подстройки.
При желании можно, но стоит ли? Вполне достаточно термостабильного источника напряжения на КС191Ф или LM431, источник стабильного тока более хлопотен в исполнении либо его тяжело найти на рынке, к примеру есть такие микрухи, это LM334. При составлении схемы А35 я поставил задачу заполучить схему попроще чем у известных публикаций. По сравнению с ними она чуть сложней по схемотехнике и настройке, но зато с головой переплевывает по качественным характеристикам. При повторном испытании мне все таки пришлось вскрыть ту часть инкубатора где стоит его родной термодатчик и разместить рядом термодатчик от А35. В итоге перепад в камере инкубатора составил чуть меньше 0,15 градуса (более точное значение 0,13 градуса), эти данные показали В7-38 в качестве термометра (мерил напряжение пропорциональное температуре) и сам ТЛ-4 (чуть меньше 1,5 делений).
там за 0,5 градуса до достижения Т0 нагреватель дает 100% и при разности Т0-Тх<0,5 градуса мощность плавно уменьшается до 0% при достижении Тх=Т0. Пока это все в работе и испытаниях.
Без контроллеров? На ОУ? Конечно, проще будет повторить отработанную Вами схему, чем самому на грабли наступать.. Но так охота хоть вполглаза на Вашу схему глянуть, пусть и неотработанную до конца По Вашему описанию начали варианты придумаваться, интересно, на каком решении Вы остановились.
Вышеупомянутую схему довел до ума, работает как я задумал, сейчас оформляю документацию и статью на нее. Только сама настройка особенная, без осциллографа отнимает много времени, можно обойтись и без него, но нужен более точный вольтметр с точностью как у В7-38 или В7-40.
В общем официальная статья про искомый терморегулятор вышла в журнале "Электрик" №5 за 2013, только там редактор ощутимо урезал по объему, в приведенной ссылке http://incubator.amasoft.ru/content/view/713/738/ , эта статья более полная, без купюр, с дополнительной прелюдией. Если представляет интерес, то могу открыть отдельную тему, пока еще прорабатываю 2 более простые ее разновидности на терморезисторе и LM35
Изменение уставной температуры при отключении нагрева не зависит от сопротивления R10, что 750К, что 1Мом одно и тоже 0,3 градуса.
Больше ни от чего оно не зависит. Вернее, от соотношения R10 и резисторов делителя R2,R4,R6,R7. Если R10 совсем убрать, дельта будет стремиться к нулю. Но абсолютного нуля не бывает :) Дребезг начнётся. И сопротивление платы и ёмкость - конечные величины. Прочистите плату от остатков флюса. Дельта может измениться ..
Так задумано. В описании видим
и ещё
Доброго вечера всем.
Спасибо Sergey SVG за подмогу, отвечает за меня на горящие вопросы. Помимо всего этого я добавлю пару сведений которые заполучил при эксплуатации моих собранных экземпляров (2 комплекта на реальных объектах и 4 на лабораторном стенде). Для снижения тепловой зависимости от параметров радиоэлементов стоит обратить внимание на ТКС резисторов, которые задают температуру уставки, ведь температура в самом блоке регулировки непостоянна и она прямым образом оказывает влияние на задаваемый порог регулировки. Поэтому в качестве постоянных резисторов я применил вояковские советского периода типа ОМЛТ и С2-33, для перменника R4 применил проволочный типа ППБ-2 или ППБ-3 (с открытой частью ползунка), а еще лучше применить типа ПП2-М (тоже самое, но с закрытым корпусом). При попытке заменить на более дешевые ширпотребовские типы резисторов все заканчивалось с более худшими итоговыми параметрами (плавал порог установленной температуры) и как результат в камере перепад температуры в устоявшимся режиме доходил до +/- 0,6 градуса и был довольно критичен к скорости принужденной конвекции воздуха в камере инкубатора. Тоже самое относится и к применённым ОУ, пока только LM358 удовлетворил требованиям по тепловому дрейфу для категории самых дешевых и пригодных для однополярного питания (к примеру их применяют в китайских мультиметрах DT890). Еще было замечено влияние положения движка R4 на устанавливаемую температуру (сказывается шунтирующее действие входного сопротивления со стороны компаратора на делитель напряжения R2, R4 и R7), сигнал с его ползунка предпочтительно подать на вход компаратора через усилитель-повторитель (как это сделано для развязки с источником образцового напряжения на стабилитроне КС191Ф), при этом стабильность работы была чуть повыше. В оригинальной схеме статьи ради простоты я его (усилитель-повторитель) убрал, хотя в изначальных черновиках он присуствовал и пробный макет давал результат чуть получше на лабораторном стенде (перепад температуры составлял около 0,2 градуса против 0,3) по сравнению с конечным вариантом схемы.
Про детали пару слов.
У меня ПП3-43. Тоже проволочник. Подстроечные резисторы, кроме R5 на плате регулятора и R2 на плате измерителя, заменены на подобранные с точностью до единиц ома постоянные резисторы. Тип постоянных резисторов определить трудно. Разнообразные. И с ВП, и с ширпотреба. Откуда придётся. Теперь они в загашнике все перемешались...
А что советская комплектуха? В "залежах", например, К553УД2. Вроде, при униполярном питании вполне нормально работает.. Про температурный дрейф не знаю, не пробовал. Или вот К157УД2? Serge как на Ваш взгляд эти ОУ?
В плане советской комплектухи К553УД2 подойдет по напряжению смещения и тепловому дрейфу, отлично подходит К140УД17 (но его аналог ОР07 не катит абсолютно, очень велики схемотехнические различия), несколько послабее К153УД5 и К140УД14, но опять надо следить про их применимость под однополярное питание, практика показывает что не все подойдут под однополярное питание (пока есть достоверные сведения только для К140УД17). Про К157УД2 могу сказать что они полностью непригодны по напряжению смещения и тепловому дрейфу (это малошумящие ОУ для аппаратуры магнитной записи), хотя по одноплярному питанию они подходят отлично.
Учусь потихоньку, сейчас знаю что такое ширина гетерезиса регулировки. И ради интереса решил посмотреть на собранном А30- получилось 0,9-0,8 градуса. А у Вас Serge какой гетерезис заложен на этих регуляторах и как его можно уменьшить хотя бы до 0,5? Про резисторы понятно, у меня в частности применяются млт.
В плане ширины гистирезиса внесу пояснение. Если он относится только к электрической части, то он задается соотношением R6 и R10 (определенный отпечаток накладывает и делитель R2, R4 и R7) и определяю более точными вольтметрами (В7-38 и В7-40/1) по входу и выходу усилителя сигнала датчика на DA4.1, при указанных номиналах на схеме дают около 0,15...0,16 градуса (по напряжению это 0,1В на каждый градус), если мерить китайскими приборами типа DT890 и им аналогичные, то они покажут 0,2...0,24 градуса (т. е. тестер покажет разницу в 0,02...0,024В, помимо этого разряд батарейки прибора чуть исказит показания в сторону завышения). Если это проверяется на реальном объекте, то помимо электроники свой вклад внесут инерционность контрольного термометра, скорость конвекции воздуха, инерционность нагревателя и термодатчика. На моем стенде с внутренними габаритами камеры 300х300х250 мм, нагреватель 50Вт, и с компьютерным вентилятором с Д=130мм та же схема дала перепад температуры уже в 0,2..0,25 градуса (в качестве контрольного термометра применил ТЛ-4 с диапазоном 0...50 градусов с разрешением измерения в 0,1 градуса). Значения в 0,05 градуса уже рассматривал на шкале термометра через лупу с 4-х и 10 кратным увеличением и хорошей подсветкой. Для ваших условий проверки такой большой перепад температуры могли дать менее точные приборы и термометры (к сожалению для меня не предоставлены типы и наименования приборов с ваших объектов испытаний, поэтому мне крайне тяжело дать более точную оценку).
В случае если очень нужно поменять величину гистерезиса, то номинал резистора R10 можно взять от 620к (ширина гистерезиса побольше, зато компаратор очень отчетливо переключается) до 1,8М...2М (ширина гистерезиса самая узкая и компаратор менее отчетливо переключается), больше увеличивать номинал я не рискнул (крайне сильно затягивается время переключения компаратора).
Сергей здраствуйте, я как понял Вы мне ответили по регулятору А50. С ним у меня порядок- гетерезис 02-,03.
С более простым регулятором А30 у меня гетерезис доходит до0,9. Про него я и спрашивал как бы его уменьшить. Мерял его так- датчики от А50 и А30 вместе поместил в камеру. По паказаниям А50 сметрел гетерезис А30.
Так точно, все ответы относятся к А50Б. Про А30 можно сказать отдельно, у него гистерезис принципиально шире чем у А50, это связано с тем что сигнал с терморезистора подается на компаратор напрямую, без усиления. Учитывая что на каждые 0,1 градуса терморезистор дает приращение около 0,3...0,4 мВ против 10 мВ от LM35 у А50 и сравнить все это на фоне погрешности компаратора (0,15...0,2 мВ), то вывод очевиден: у А30 компаратор работает с разрешением 0,1..0,15 градуса, а у А50 это разрешение составляет 0,01...0,03 градуса (по электронной части). Если к этому еще добавить факторы упомянутые в предыдущем посту то и получаются реальные значения гистерезиса для А30 и А50.
Вообще есть задумка еще увеличить разрешение до 0,03...0,05 градуса при тех же радиокомпонентах, но это приведет к сужению диапазона регулировки температуры, например с 36,5 до 39,5 градусов и придется более точно подбирать номиналы цепи для задания температуры и предъявить более жесткие требования к тепловому дрейфу операционника и компаратора (не исключено применение других типов микросхем), рассчитываю выжать гистерезис в 0,05...0,1 градуса по электронной части, с учетом внешних факторов дойдет до 0,2 градуса. Заполучить более узкий диапазон уже нет смысла, и без того я уже выжимаю предел из подобной схемотехники, остальное можно заполучить только от цифровой обработки, она позволяет оперировать разрешением порядка 0,01...0,02 градуса и в случае чего можно эти цифры загрубить до нужной величины.
я считаю для инка широкий диапазон ни к чему.
Если устраивает диапазон от 36,5 до 39,5 градусов, то это вполне реально, к нему я вернусь летом, сейчас все силы брошены на примышленный вариант блока управления повышенной надежности на Атмега128
Надо ж доложить обществу.
Всё получилось. Вывелись. Вывод около 78%. Для первого раза, думаю, неплохо. По работе электроники - замечаний нет. На этой элементной базе трудно адаптировать терморегулятор к корпусу и нагревателям - к их инерционности и потерям тепла корпусом. Это, думаю, процессор надо уже творить. Неужели придётся осваивать...
Спасибо Sergey SVG за предоставленные сведения, только хочу уточнить некоторые дополнительные сведения про инкубацию, каков % "задохликов" и каков % неоплода, эти сведения остались за кадром. И сугубо традиционный вопрос, какова вместимость и компоновка примененного инкубатора, это тоже оказывает влияние на результат инкубации. Если прямо сказать А50Б я планировал в основном для маленьких инкубаторов (до 200 яиц), для них он подходит отлично, на более крупные шкафы пока не рискнул его установить (самое большее это был ИЛУ-0,3 на 300 яиц). На счет процессоров, уже пора их применять по черному, но пока менталитет рядового обывателя не позволяет делать в крупном масштабе, да и доступность новых типов радиодеталей тоже накладывает свой отпечаток.
Ну, что же, тогда и я отчитаюсь. Терморегулятор собран в пластмассовом самодельном корпусе. Провод на датчик свил сам три провода, т.к. витой экранированной пары не нашел. Терморегулятор применил на пенопластовом инкубаторе(идеальная наседка) нагреватели заменил на 6 ламп по 40 ватт экранированных небольшими пластинками железа.
Первый вывод:
-заложил- 63
-1день- одно оказалось битое
- 11 день- при овоскопировании 2 минус- неоплод
- 20-21 день- из 60 вышли 60 цыплят
Сейчас заложил второй раз при овоскопировании на 12 день все 63 яйца развиваются нормально. Сейчас могу сказать:"у меня получилась идеальная наседка"
Про А30 хочу добавить.
При небольшом изменении(подбор резисторов и деление шкалы регулировки переключателем не два диапазона) применяю для создания температурного режима для цыплят.
Спасибо за предоставленные сведения, для меня они представляют довольно ценную информацию для дальнейшей доработки схемы. Могу добавить пару сведений для реализации конструкции, длина провода для датчика предпочтительно быть с минимальным запасом, для многих случаев достаточно 0,4 ... 0,8 метра, если нет специального витого провода в экране, то достаточно сплести косичку в 3 провода (как косы у девочек), статистика указывает на приемлемые результаты. Для более точного согласования терморегулятора с параметрами корпуса инкубатора можно экспериментально более точно подобрать гистерезис первого компаратора (R6,R10) и величину интегрирующей цепочки цепочки между компараторами (R14, С7), в основном она предназначена для подавления дребезга коммутации нагревателя. Величина цепочки R14, С7 напрямую зависит от соотношения объема камеры к мощности нагревателя, чем мощнее нагреватель, тем меньше можно задать их номиналы. Поближе к лету постараюсь привести версию А50Б с индикатором на приборе PM438 (индикаторная часть любого цифрового тестера на основе ICL7107/06). Если кто-то захочет сделать это самостоятельно, то преобразователь напряжения под него можно взять из "Радио" за 2006, №3, стр. 25-27. Вход "COM" самого прибора вешают на корпус и вход "In" согласно схеме в статье. Кроме прибора PM438 в данном случае может послужить практически любой цифровой мультиметр с пределом измерения 10...20В, к примеру я довольно часто применял DT830/838.
По вопросу о А30, тоже планирую его доработать в плане повышения разрешающей способности, но при прежнм минимальном количестве микросхем будет тяжеловато обеспечить приемлемый режим компаратора (либо гистерезис пошире или недостаточная защита от дребезга коммутации), это уже как народ пожелает.
Неоплод примерно 20%. Через неделю были заменены. У заменённых выход пять к шести. Те невышедшие 22% - это задохлики из двух партий. Яйца - из своего курятника, собирались больше недели, на что и грешу. На замену взяты только что снесённые. Выход у них дружнее и только один задохлик. Задохлик явно на последних днях. Похоже, не смог пробить скорлупу.
Вместимость небольшая. Всего 35. Исходили из потребности. Тёща сказала, что надо чтоб штук 20-25 получалось. Так и сотворил. Очень уж покупать за 70 долларов кусок пенопласта с детским терморегулятором не хотелось. Корпус от стиралки-автомата. Утеплён пенопластом 30мм. В верхней части под съёмной крышкой на двух осях два лотка по два ряда яиц и параллелограмм поворота, сотворённый из тяг стеклоочистителя легковушки. Нагреватели снизу. Четыре лампы 150Вт, включенных последовательно-параллельно и один ПЭВ-50 600 Ом. Над ними - три ванночки с водой (фотокюветы
)На среднем уровне, возле дверцы-иллюминатора - выводной лоток. Вентилятор компьютерный, 140мм. Провод на датчик сделан двумя параллельными экранированными проводами. По одному - сигнал, по другому - питание. Из подручных материалов -с советских времён бухта МГШВЭ завалялась 
. Жаль, МГТФЭ кончился давно, у него экран был не такой реденький... Корпус терморегулятор - пластмассовый, тоже из советских запасов, в каком-то из магазинов "Сделай сам" брал.. тогда у нас радиозаводов немеряно было и магазины при них в перестройку появились.
Дополнительно был установлен электронный термометр с двумя датчиками температуры и датчиком влажности. Вот датчик влажности доверия что-то не внушает. Хотя при комнатной температуре и показывает 50% влажности. При 37-38 показывает какую-то чушь. Стекло запотевшее, хоть и тёплое, а влажность показывает 20-30%. Психрометром не мерил. Да и не очень верится в точность метода сухого/влажного термометра при достаточно большой скорости движения воздуха. У подобных психрометров ограничение по скорости воздуха - 0,5 м/с, если память не изменяет.
Из-за относительно большого объёма и инерционности нагревателей дельта получилась порядка 0,6 град. Собственный гистерезис регулятора - 0,3 град.
Теперь думаю, то ли старый холодильник приспособить, то ли в этом корпусе совершенствоваться... В холодильнике можно хорошо выделить выводную зону, как мне кажется.
Добро, спасибо за сведения. Для такого расклада цифры приемлемы. Просто одно неудобство, инкубационный материал не всегда имеет стабильные характеристики, особенно с личного подворья, поэтому и % потерь плавающий. Еще одна любопытная деталь из биологии, петухи тоже имеют своих любимиц, поэтому их топчут почаще а других пореже, такой фактор тоже следует учитывать. Использовать корпус холодильника для инкубатора можно без проблем, практика показывает приемлемость их применения. В таком варианте следует утеплить получше то место где была морозильная камера, в дополнение придется проделать отверстия для вентиляции и приделать к ним заслонки с ручным или автоматическим управлением (для начала это ручное, потом по мере накопления ресурсов можно перейти к автоматическим). К примеру я изначально пошел по более сложному варианту, конструкцию корпуса делал по своим чертежам, взяв за основу пятигорские модели (ИЛБ-0,5, ИПХ-10, ИЛУ-0,3) и вносил изменения компоновки в их камеру, как правило это элементы типичные для больших инкубаторов (расположение вентиляторов и воздушных заслонок), здесь я больше удовлетворил азарт конструктора и исследователя чем потребителя. Ведь рядовой пользователь хочет заполучить получше и подешевле не тратясь особо на исследования и разработки. Но тем не менее результаты такого варианта оправдали себя, трехгодичная эксплуатация дала хорошие данные для шкафов на 700 яиц (500+200), к примеру перепад был +/-0,1 градус и влажность держал с точностью +/- 2% (с датчиком HIH4000), прибор сделал так чтобы он показывал влажность сразу в %. О затратах хочу отметить что это дороговато, но стоит, особенно если нужна высокая стабильность результатов и % выхода.
По вопросу измерения влажности, проще всего все таки применить психрометрический, он не столь дорогостоящий, но надо постоянно хлопотать о нем (подливать воду и периодически менять ткань на влажном датчике), датчики предпочтительно электронные, но в водозащитном корпусе. Можно применить и специализированные датчики влажности HIH4000.003, но они дороговаты и уязвимы для пыли, конденсата и загрязнений, к примеру еще 2 года назад набрал 20 шт по 16$ (за шт.) и применил их в улучшенной версии А120М (в основу его доработки я применил много решений от А50Б), работают прекрасно, но их надо хорошо защитить от пыли и конденсата, причем такая роскошь позволительна в основном для больших шкафов (5000 и более яиц). По моим экспериментальным данным приемлемо довести гистерезис температуры для электроники до 0,15...0,2 градуса, ниже уже более проблематично из-за нечеткого переключения компаратора да и не стоит, проще пустить в ход микроконтроллеры.
И под конец чуточку заинтригую народ, заканчиваю работу над улучшенной версией А50Б, где я применил гибридное управление коммутации нагревателем (релейное и со ступенчатым регулированием мощности), там за 0,5 градуса до достижения Т0 нагреватель дает 100% и при разности Т0-Тх<0,5 градуса мощность плавно уменьшается до 0% при достижении Тх=Т0. Пока это все в работе и испытаниях. В качестве конечного результата хочу заполучить перепад в зоне датчика не более 0,2 градуса для промышленного варианта, к примеру в ИСУ-12 он составляет 0,3...0,5 градуса в зоне расположения датчика (перепад по всей камере естественно побольше, который зависит от кучи конструкторских решений самой камеры, про них разговор отдельный)
Без контроллеров? На ОУ? Конечно, проще будет повторить отработанную Вами схему, чем самому на грабли наступать.. Но так охота хоть вполглаза на Вашу схему глянуть, пусть и неотработанную до конца
По Вашему описанию начали варианты придумаваться, интересно, на каком решении Вы остановились.
Да, как ни странно на ОУ и без контроллеров, причем идет не столь много комплектации. Подобное решение не ново, она применялась еще 30 лет назад в старых версиях ИУП-45 и ИСУ-12, там просто на протяжении 0,5 градуса до Т0 мощность нагревателя падает до 50% путем периодического включения (вкл. на 8 сек с периодом 16 сек). Попутно добавил и логику для поворота (всего 1 дополнительный корпус). Все задуманные варианты не появились на голом месте, многие крупицы разбросаны по литературным источникам советского периода, просто я их собрал до кучи и добавил чуточку из своей фантазии, дальше уже принялся воплощать в металл , правда не все идет гладко, но многое удается, в основном это публикации в периодике. Если очень любопытно, сброшу в личные сообщения, но это поближе к вечеру.
Очень любопытно. Буду благодарен. Тем более, что литературы по инкубаторам у меня ноль. Только что по интернетам нарыто за последнее время.
Вышеупомянутую схему довел до ума, работает как я задумал, сейчас оформляю документацию и статью на нее. Только сама настройка особенная, без осциллографа отнимает много времени, можно обойтись и без него, но нужен более точный вольтметр с точностью как у В7-38 или В7-40. Фотографию собранной платы заброшу завтра. Более подробные сведения через ЛС или эл. почту.
Щ-301/1 пойдёт? ;) Пытался сообразить алгоритм настройки, что-то пока не очень. Виртуально трудновато. Есть злобный замысел перевести Вашу схему на дармовые для меня детали, которых залежи в загашнике. Чисто из спортивного интереса. Габарит, конечно, вырастет. Но для меня это не критично.
Такой измерительный аппарат сойдет, с деталями уже на своё усмотрение, только электролиты во времязадающих цепях не применять. Чтобы и остальным было понятно о чем идет речь приложу черновик схемы, может кто то внесет дельное предложение в плане улучшения.
Файлы:
a50m_v1_sch.zip
Пока народ изучает предложенную схему попутно забрасываю фотографию собранной платы, она уже отлажена и настроена (пока это исходная версия, где она слегка "покоцанная" и с кучей перемычек).
Файлы:
img_2522.jpg
Если продолжить по А30, то недавно закончил прогон их улучшенной схемы в 2-х вариантах (одна с симистором и другая с реле), в них я уже воплотил более узкий диапазон регулировки (в основном это с 37,1 до 38,1 градусов, но его можно подрегулировать на любой вкус). Кроме всего этого в этих платах я предусмотрел разъемы для индикатора от А50Б, их уже придется отдельно подстроить под выбранный диапазон и учесть нелинейность характеристики по краям диапазона (по центру он он чуть растянут, по краям более сжатый). При прогоне гистерезис по электронной части составил около 0,02 градуса, а всей камеры 0,3 градуса, при этом было просто неудачное расположение датчика (было утомительно разбирать ту часть корпуса где стоял его родной термодатчик и рядом с ним установить свой, там уже был прикреплен датчик от А50М), так что более подробные сведения будут при повторном прогоне. В качестве термометра применил аналоговую часть от А50 и вольтметр В7-38, на пределе 10В он обеспечивал разрешение в 1 мВ, для данной ситуации это соответствовало разрешение 0,01 градуса, за не имением более точного ртутного термометра его я посчитал приемлемым, для фиксации приращения температуры он в самый раз. Оба варианта схемы А35 уже проверены, можно собирать, печатки забрасываю в ответ пока только по отдельной заявке на мою эл. почту.
Перед прогоном плат от А35 я чуть более 2-х недель испытывал плату от А50М, там цифры были другими: при Т0=37,1 перепад составлял +/- 0,03 градуса, при Т0=38 -- +/- 0,02 градуса и при Т0=40,6 -- +/- 0,01 градуса. Термометр ТЛ-4 при этом показывал изменения температуры чуть меньше 1/2 деления (т.е. около 0,03...0,04 градуса), только заметил одну особенность, если температура в помещении изменялась более чем на 5 градусов, то устанавливаемый порог уходил на на единицы миливольт который соответствует отклонению регулируемой температуры на 0,01 ... 0,04 градуса, видимо придется заменить LM780L05 на более термостабильный источник образцового напряжения, например тот же КС191Ф или LM431 с элементами подстройки.
Файлы:
a35_sch.zip
img_2666.jpg
Добрый вечер,Serge!
А если запитать измерительный мост стабильным током?
При желании можно, но стоит ли? Вполне достаточно термостабильного источника напряжения на КС191Ф или LM431, источник стабильного тока более хлопотен в исполнении либо его тяжело найти на рынке, к примеру есть такие микрухи, это LM334. При составлении схемы А35 я поставил задачу заполучить схему попроще чем у известных публикаций. По сравнению с ними она чуть сложней по схемотехнике и настройке, но зато с головой переплевывает по качественным характеристикам. При повторном испытании мне все таки пришлось вскрыть ту часть инкубатора где стоит его родной термодатчик и разместить рядом термодатчик от А35. В итоге перепад в камере инкубатора составил чуть меньше 0,15 градуса (более точное значение 0,13 градуса), эти данные показали В7-38 в качестве термометра (мерил напряжение пропорциональное температуре) и сам ТЛ-4 (чуть меньше 1,5 делений).
В общем официальная статья про искомый терморегулятор вышла в журнале "Электрик" №5 за 2013, только там редактор ощутимо урезал по объему, в приведенной ссылке http://incubator.amasoft.ru/content/view/713/738/ , эта статья более полная, без купюр, с дополнительной прелюдией. Если представляет интерес, то могу открыть отдельную тему, пока еще прорабатываю 2 более простые ее разновидности на терморезисторе и LM35
Пожалуйста, исправьте картинки в статье.
Это совсем не похоже на схему, как и последующие.
Пока редактор будет исправлять привожу сюда сам оригинал статьи, там с картинками все в порядке.