DS18B20 vs TMP36 vs термопара ? Что лучше при измерении температуры Ардуинкой?

Форум самогонщиков, пивоваров, виноделов Оборудование Вопросы по электр(он)ике
1 2 1
alexxx7 Бакалавр Долгопрудный 68 8
29 Окт. 18, 10:47
Всем привет!
Вот и меня захватила Ардуинка. Интересная штука для автоматизиции наших процессов.
Хотел бы узнать ваши мнения на основе практики, что лучше/точнее измеряет температуру
в кубе/шлеме/колонне и не особо тормозит Loop ардуинки ?
Как лучше приделывать это датчик в узел аппарата?

Мой опыт следующий:
Я работаю с аламбиком. В шлеме есть капсула для вставки туда термометра.
Обычный китайский кулинарый термометр там успешно все показывает.
Засунул туда на термопасте DS18B20 в железном корпусе.
Ну и при боевом испытании получается, что датчик врёт в минус на 3-4 градуса.
Питание ардуинки было от повербанка.
Поняв неладное, вытащил DS18B20 и сунул туда термопару от Флюка. Увидел разницу и расстроился.
Сие и заставило меня обратиться к вам с таким вопросом...
Быть может датчик врал из-за того, что повербанка не выдавала ровно +5V ?

Вобщем ваши мнения, камрады. Кто, что, как применяет?

PS
Ну и есть мнение, что работа с DS18B20 через DallasTemperature.h само по себе тормозное.
И занимает дофига памяти у ардуинки. Типа с аналоговыми вариантами всё куда легче в этом смысле.


Добавлено через 1дн. 4ч. 60мин.:

Спасибо, что опубликовали!
Надеюсь в этой теме получится сделать обсуждение датчиков и особенностей их применения.
Будет круто, если уважаемые камрады положат тут разные ссылки, описания и поделятся опытом применения разных датчиков и их калибровки.

Дополню. Вчера связал три разных датчика в пучек.
DS18B20, термопара от флюка, пищевой термометр ТP-101
Засунул в кружку с горячей водой...
На некотором моменте времени показания на всех трех были почти одинаковы.
При остывании показания стали опять разбегаться.
Самый тормозной при измерении при остывании оказался ТP-101.
Чуть быстрее мерял даллас на ардуинке.
Ну и самый чувствительный - флюк. Я бы сказал - молниеносный.
Быть может это еще связано с тем, что термопара у него голая.

Заказал себе для экспериментов еще термопару К-типа и конвертер max6675
Буду что-то себе подбирать ...
makh Доцент Caught Somewhere In Time 1656 801
Отв.1  02 Нояб. 18, 18:46
врёт в минус на 3-4 градусаalexxx7, 29 Окт. 18, 10:47
Гильза и провода отводят тепло от датчика. Гильзу надо чем длиннее и как можно более тонкостенную. Провода чем тоньше, и полдесятка витков намотать плотно вокруг места установки градусника. Ну и под теплоизоляцию надо бы, только не на шлем же..

Термопара по ссылке будет еще хуже. Совсем короткая и массивная железяка, да еще сядет в массивную гайку на корпусе -- будет показывать нечто среднее между внутри и снаружи.
alexxx7 Бакалавр Долгопрудный 68 8
Отв.2  08 Нояб. 18, 14:36
Ну а есть какие-то примеры вообще успешного применения ардуинских датчиков в нашем деле, в каких-то узлах дистиллятора?
usmilos Кандидат наук Одесса 491 193
Отв.3  08 Нояб. 18, 15:04, через 29 мин
Врет как раз не ds-ка,а ntc датчик в термометре для пирожков,причем врет нелинейно.Что для него нормально-около сотни врать до 5*.На практике в далласе видел максимум отклонений на 0,1-0,15*С, причем постоянно в любом диапазоне наших температур.Проверь в кипящей воде оба
alexxx7 Бакалавр Долгопрудный 68 8
Отв.4  08 Нояб. 18, 16:39
Врет как раз не ds-ка,....usmilos, 08 Нояб. 18, 15:04
Ну термопаре от Флюка то я точно доверяю! И не уверен, что в термометре резистор. Я как-то его разбирал, там термопара была, судя по "узелку" на конце.
546 Бакалавр Н.Н 75 6
Отв.5  09 Нояб. 18, 16:33
Термопары предназначены для работы в экстремальных условиях, от -200 до 2000 град.
Цифровые датчики максимум до 200.
Проще всего в этом температурном диапазоне использовать терморезистор,он дешёвый и обвязка простецкая.
makh Доцент Caught Somewhere In Time 1656 801
Отв.6  10 Нояб. 18, 00:48
примеры вообще успешного применения ардуинских датчиков в нашем деле, в каких-то узлах дистиллятора?alexxx7, 08 Нояб. 18, 14:36
А как без них? DS18B20, ADT7410. В кубе, в колонне, в НБК, в автономке, и прочих устройствах где надо знать градусы. Неправильную установку в какой-то мере можно компенсировать коррекциями в софте, а можно и не заморачиваться. Процессы у нас унылые и повторяемые, как правило. Ну показывает, например, НБК 98 цельсиев на сливе, ну и что -- я-то знаю что отжим полный, по спирту цифры сходятся. И еще знаю, что на мучной браге вообще 97 будет показывать, и тоже с полным отжимом. Ну, в следующий раз как-то поумнее прикрутить градусник надо будет..
IvanAltay Доктор наук Бийск 840 169
Отв.7  11 Нояб. 18, 23:17
Проще всего в этом температурном диапазоне использовать терморезистор,он дешёвый и обвязка простецкая.546, 09 Нояб. 18, 16:33
Не согласен. Наоборот, у терморезисторов завал крутой в именно нужном диапазоне, выше 90 градусов. DS18B20 на порядок точнее будут.

Добавлено через 10мин.:

alexxx7, я с Ардуино недавно начал работать и сразу с ESP32.
На фото от Heltec девайс. Это ESP32 + приёмопередатчик в модуле на 433мГц(порядка 100 мВт передатчик, кажется). На фото, один девайс измеряет температуру с нескольких датчиков  DS18B20, другой принимает данные.

Чёт тупит форум, не могу фотки загрузить. Тут у меня на сайте есть фотки и даже исходник измерителя температуры.
http://tabak.aaa22.ru/viewtopic.php?id=32

Добавлено через 55мин.:

http://files.homedistiller.ru/218684.jpg
Ага, понятно. Фотки были слишком большие для форума.

Добавлено через 5мин.:

http://files.homedistiller.ru/218685.jpg
В данной конфигурации(на фото), только один датчик DS18B20 к девайсу прикручен. Можно и 20шт на один порт повешать.
1.jpg
1024x503 79Кб
2.jpg
1024x659 104Кб
bigson Доктор наук Ярославль 583 287
Отв.8  22 Нояб. 18, 19:49
Не согласен. Наоборот, у терморезисторов завал крутой в именно нужном диапазоне, выше 90 градусов. DS18B20 на порядок точнее будут.IvanAltay, 11 Нояб. 18, 23:17
Пользуюсь связкой Ардуино (похер какая) - ADS1115 - NTC 100k B3950 1%. Подтягивающий резистор на +3,3В - 13к, три канала АЦП на измерение температуры, четвертый на измерение 3,3В... Тысячные доли градуса без проблем, Шум порядка 2 тысячных градуса (цифровая фильтрация естественно применяется, первого порядка, баттерворт ФНЧ) Шум можно снизить только примотав датчики к большой болванке алюминия и убрав болванку в короб из 100мм пенопласта... А так на графиках видно как я к столу на котором датчики лежат подхожу, как дверь в подъезд кто то открывает и от этого меняется поток воздуха в помещении и т. п. Берите датчики хорошие (1%) и все будет хорошо и предельно просто... Хотите больше каналов (как я), вешайте еще ADS1115, получайте еще 4 канала измерения температуры... Установка датчика под утеплитель и грамотная тепловая развязка хвоста от датчика - залог нормальных, не зависящих от погоды на луне показаний... за копейки буквально...

pelecis Специалист Latvia 108 32
Отв.9  23 Нояб. 18, 00:27
Пользуюсь связкой Ардуино (похер какая) - ADS1115 - NTC 100k B3950 1%. Подтягивающий резистор на +3,3В - 13к, три канала АЦП на измерение температуры, четвертый на измерение 3,3В... Тысячные доли градуса без проблем, Шум порядка 2 тысячных градусаbigson, 22 Нояб. 18, 19:49

Схемку бы выложил … благодарствую
alexxx7 Бакалавр Долгопрудный 68 8
Отв.10  28 Нояб. 18, 15:39
и грамотная тепловая развязка хвоста от датчикаbigson, 22 Нояб. 18, 19:49
А что есть эта самая грамотная тепловая развязка ?
makh Доцент Caught Somewhere In Time 1656 801
Отв.11  29 Нояб. 18, 00:44
Полметра проводов от датчика намотать вокруг трубы под теплоизоляцию, например. Если гильза датчика не торчит наружу, конечно. Вобщем максимально теплоизолировать от внешней среды.
alexxx7 Бакалавр Долгопрудный 68 8
Отв.12  08 Дек. 18, 19:04
Так, ну вобщем что могу сказать ...
Потестировал я DS18B20 в пластиковом корпусе(как транзистор), в корпусе "водонепроницаемом - железная гильза", потестировал термопару с конвертером MAX6675.
ДС-ка конечно точный датчик. но в купе с латунной гильзой которая вкручивается в шлем, мне все-же не понра.
Термпара с конвертером, конечно весьма тормозная (300 мСек нужно на конвертирование по даташиту, 1 сек для стабильных показаний).
Но т.к. юстировал я по флюку, самые точны показания внутри латунной гильзы дала именно термопара.
Думаю, так и оставлю ... Хотя тормознутость мне такая не нра...

На карандаш в итоге примотал конвертер и термопару. головку термопары вывел на торец, чтобы упиралась в гильзу.
Мазнул КПТ-8 (есть сомнение, что будет сохнуть и давать погрешность) ...
Измерения проводил в диапазонах 60 - 49 *С. Надеюсь около 100 будет также норм. Проверю на бою уже.
Ну вобщем как-то так пока ...

Ах да! Забыл сказать. Из китайского железного корпуса я термопару все-таки выпилил. И на карандаш я ее голую примотал уже.
IMG_1855.JPG
576x768 30Кб
IMG_1857.JPG
1024x768 42Кб
IMG_1880.JPG
576x768 45Кб
IMG_1881.JPG
576x768 38Кб
IMG_1882.JPG
576x768 39Кб
IvanAltay Доктор наук Бийск 840 169
Отв.13  08 Дек. 18, 20:08
ДС-ка конечно точный датчик. но в купе с латунной гильзой которая вкручивается в шлем, мне все-же не понра.
Термпара с конвертером, конечно весьма тормозная (300 мСек нужно на конвертирование по даташиту, 1 сек для стабильных показаний).alexxx7, 08 Дек. 18, 19:04
А зачем нужна такая скорость? DS18B20, кажется пауза в измерении вообще должна быть 0,5 секунд. Я тут юзал датчик на днях https://ru.aliexpress.com/....45df33edlG5GfX
Рядом висел открытый ds18b20 и в капсуле по ссылке. Герметичный датчик, минут 20 охлаждался(с +27 до -19 градусов). Может бракованный попался(едет ещё один такой, будет с чем сравнить).

Добавлено через 59мин.:

И вот ещё у меня интересная штука с DS18B20 ESP32 HELTEC вышла. Цеплял 3 шт DS18B20, на один порт ESP32. Девайс, красиво показывал температуры со всех трёх датчиков и передавал на приёмник данные. Сейчас, остался один герметичный датчик на этом порту. Считываются данные теперь только с одного DS18B20, получается 3 раза. Не помню точно, что я там накодил(вроде было округление величины температуры, которая выводится на приёмник). На фото, почти два одинаковых значения. Но на терминал/приёмник выводятся среднеквадратичные данные до пятого знака. Я, естественно использовал библиотеки для обработки датчиков <OneWire.h>,<СмеющийсяallasTemperature.h>. Вот когда наблюдал, долгое остывание DS18B20 в капсуле, на терминале наблюдал изменения тысячных долей градуса. Получается, математическими методами. Но, очень наглядно и точно, на некотором промежутке времени.
DSCF0174.JPG
1024x768 91Кб
alexxx7 Бакалавр Долгопрудный 68 8
Отв.14  08 Дек. 18, 21:20
А зачем нужна такая скорость? DS18B20, кажется пауза в измерении вообще должна быть 0,5 секунд.IvanAltay, 08 Дек. 18, 20:08
Да так... простаивает контроллер просто. мог бы еще чего-то делать. Но впринципе не критично. просто не по себе как-то.
Да и разрешение у конвертера с термопарой 0,25 градуса - макс. Вобщем точность по сравнению с дс-кой не очень. Но увы, только так я добился желаемого ...

А у дс-ки разные разрешения есть. в зависимости от этого и паузы разные.
 
IvanAltay Доктор наук Бийск 840 169
Отв.15  08 Дек. 18, 21:27, через 8 мин
А у дс-ки разные разрешения есть. в зависимости от этого и паузы разные.alexxx7, 08 Дек. 18, 21:20
Не у ds18b20, именно чёткие временные параметры. Там протокол OneWire, передачи данных с градусника, там именно всё временными интервалами идёт.
alexxx7 Бакалавр Долгопрудный 68 8
Отв.16  08 Дек. 18, 21:34, через 8 мин
Не у ds18b20, именно чёткие временные параметры.IvanAltay, 08 Дек. 18, 21:27
Даташит тут.
При разрешении 0,0625(по умолчанию) время конвертации 750 ms
IvanAltay Доктор наук Бийск 840 169
Отв.17  08 Дек. 18, 21:40, через 7 мин
alexxx7, точно! Сейчас залез в даташит ds18b20. А там....
"Temperature Conversion Time tCONV
9-bit resolution 93.75ms
10-bit resolution 187.5
11-bit resolution 375
12-bit resolution 750
У меня, кажется 8-bit разрешение стоит! Да точно 8 бит, на моей предыдущей фотке RECEIVED 8 b. Ну это так библиотека работает стандартная.
И при точности 9-bit, оказывается временной лаг получения данных всего 187,5 ms! Ну это, мне только теперь стало понятно. Самому мне протокол обработки градусника, не написать. Приходится пользоваться готовыми кривыми/не точными образцами/библиотеками. Век живи, век учись...

Добавлено через 52мин.:

Да, вот ещё. Если кому понадобится градусник на группе из 3шт ds18b20 + esp32 lora от heltec + монитор на esp32 lora. Исходный код передатчика/приёмника тут http://tabak.aaa22.ru/viewtopic.php?id=32
сообщение удалено
IvanAltay Доктор наук Бийск 840 169
Отв.18  08 Дек. 18, 23:44
alexxx7, ссыль не работает.
alexxx7 Бакалавр Долгопрудный 68 8
Отв.19  09 Дек. 18, 21:12
ВОТ. Эта должна работать. конвертер к термопаре с разрешением 14 бит. MAX 31855