Автоматика Самогоныч II

lsdf, А то может ну его нахрен? Уж больно близок верх шкалы к интересующему нас значению спиртовой полки.
Точнее, уже проблемы с шумами и температура самого датчика выйдет на первый план (пока термостабильные резисторы не придут). И так вроде бы хорошо получилось. Кому нужна такая абсолютная точность?
Точность 0,1С и дискретность 0,001С я считаю, что для всех около самогонных дел более чем достаточно.

>>> Полезные мелочи с AliExpress

ну всё равно принесут... может и приврали... посмотрим
0,1 точно будет..

Добавлено через 3мин.:

меняя мощность плитыSamogonich datchik, 18 Сент. 21, 17:15

правильней имхо наверно собственный сабж было использовать для регулировки простецкой плитки с кастрюльками, а не монстроузную плиту

для регулировки простецкой плиткиlsdf, 18 Сент. 21, 19:36

Простецкой плитки под рукой нет. Обошелся тем, что есть. Какое-то барахло ещё городить не хочется. Меня и так домашние ругают, что из кухни мастерскую сделал.

lsdf, Не стал городить новых устройств и проводов. Стал ставить тяжелую инертную кастрюлю на подогревательный стол 3Д принтера. Там же можно грубо управлять его температурой. Вот вчера взял 4 точки около 40, 50, 60 и 70С на термометре 0,2С:

Добавлено через 2мин.:

Фотки четкие приноровился без засвечивающей вспышкой делать.

похоже на 49,9С?

Добавлено через 16мин.:

Фотография при увеличении оказалась не такой четкой как хотелось бы, но
вот так можно вытягивать точность при помощи фотографиий:

на фотке выше оказывается не 49,9С, а 49,91923С
Не думаю конечно, что в градуснике с такой точностью шкала нарисована. Да и материал шкалы тоже наверное меняет размеры от теплового расширения в зависимости от температуры в комнате.

4 точки около 40, 50, 60 и 70СSamogonich datchik, 19 Сент. 21, 13:43

Ты похоже путаешь интерполяцию и экстраполяцию.
В конце концов всех нас интересует термометр корректно функционирующий в диапазоне +78°C - +102°/C или даже до +110-125°C

Ты похоже путаешь интерполяцию и экстраполяцию.Newocelot, 19 Сент. 21, 15:02

Во первых, если я сделал вчера 40,50,60,70, то это не значит, что сегодня я не сделаю 80 и 90.
Во вторых, на нормальную стабилизацию температуры не в металлическом термосе, нужно много времени. Нужно не просто нагреть кастрюлю до 70. Нужно чтобы всё окружение кастрюли - стол, стена, компьютер, лампа, тоже "привыкли" к её новой температуре и приняли соответствующую свою. Иначе они будут постепенно от её излучения нагреваться увеличивая своё, и мне ни за что не добиться, чтобы у кастрюли температура не сильно быстро росла с разогревом её окружения.
Для калибровки терморезистора максимум нужно три точки. Остальные точки я буду использовать для проверки калибровки, и попробую сделать калькулятор для вычисления точного значения сопротивления в делителе.

В конце концов всех нас интересует термометр корректно функционирующий в диапазоне +78°C - +102°/C или даже до +110-125°CNewocelot, 19 Сент. 21, 15:02

За всех говоришь? Лично мне нужен термометр от 60 до 105 в куб, и 75-80 в узел отбора. Причем в кубе большой точности добиваться смысла нет, так как там всё равно сильно будет зависеть от неизвестного давления. А вот в узел отбора мне нужна точность, для определения спиртуозности без ареометра. Для ничего более там абсолютная точность не нужна. Нужна дискретность и повторяемость измерений для отслеживания динамики. Это уже давно есть.
Это не значит, что все не смогут откалибровать Датчик в других диапазонах. Всё ПО для этого я сделал, покупайте и калибруйте как хотите. Про максимальную дискретность в районе 70С со штатными 100кОм NTC и 20кОм сопротивлением я уже писал. Можно даже припаивать другие сопротивления и терморезисторы и использовать в каких-то совсем уж экзотических диапазонах.

Кстати, если бы я взялся калибровать Датчики, почем бы калиброванные брали? Был бы спрос, можно было бы собрать для этого оборудование на постоянной основе. Сделать нормальную хорошо утепленную термокамеру с точным нагревом. Наверное бы экономило несколько дней людям, которые планируют делать калибровку сами. Да и качество было бы лучше, чем самостоятельное "на коленке".

Dry Gin, Ты вроде бы интересуешься сопротивлением выходящего продукта для определения примесей? Не приходило в голову использовать Самогоныч? Приделываешь за место терморезистора хреновину с точным зазором, суёшь в рабочее тело и смотришь изменение сопротивления с большой дискретностью.

Добавлено через 12мин.:

Newocelot, То что на скрине выше при мелком масштабе кажется ровным участком температуры, при увеличении масштаба оказывается не очень-то стабильной температурой, несмотря на инертную кастрюлю.
Вот к примеру, уже больше 3-х часов идет стабилизация около 80-ти С. Скорость роста уже достаточно маленькая 5ppm. Но при увеличении видно, что она ещё не скоро устаканится

Заказал пару штучек "RTD PT100, тонкопленочный датчик температуры класса А, м-метр"
Класс допуска Класс А
Паяльное соединение Провода AgPd
Время ответа 0,25 секунд
Технические характеристики DIN EN 60751

Я так понимаю, что в формуле
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2) при T > 0
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2 + C x (T-100) x T3) при T < 0
коэффициенты:
A = 3.9083 x 10-3 °C-1
B = -5.775 x 10-7 °C-2
C = -4.183 x 10-12°C-4

через пару месяцев попробую

Хочется конечно такие:

но за 1700 руб штучка жаба душит

Тоже самое за 76 руб

gol_avto, Вот я подобные и купил. А хочется уже герметично вклеенные в металлические наконечники и с тефлоновой оболочкой проводов.
Хочется в программу вернуть поддержку PT датчиков, но без реального зонда под рукой для попробовать, смысла нет.

Samogonich datchik, тесты на холодное включение бы.
NTC vs PT. Повторяемость, быстрота подхвата.

У меня тоже нехорошие ощущения по поводу NTC с точки зрения его природыSamogonich datchik, 20 Сент. 21, 21:40

все со временем менятся, вот например строчка из пдф не самого дешевого ИОНа ADR01:
LONG-TERM STABILITY ΔVOUT_LTD 1000 hours 50 ppm
вот статейка про долговременную деградацию датчиков

Long-term drift of temperature sensors is critical to applications requiring high reliability. However, documentation
and knowledge regarding long-term stability is limited. Usually manufacturers promulgate drift margins down to 10-20 mK/year, while the performance of the sensors might be much better. For some advanced industrial applications, which demand drift rates down to a few mK/year, this information is inadequate. In this paper, we present our investigation of the long-term drift of a few sets of small footprint, off-the-shelf NTC (negative temperature coefficient) temperature sensors, based on an extremely stable test setup guaranteeing stability of better than 1 mK between two calibration intervals. The results show that the SMD type sensor from Murata manufacturing (NCP15XH103D03RC), intriguingly, is the most stable sensor among the sensors tested with a drift rate of 0.492 mK/year peak-to-peak. Most of the other sensors tested have drift rates of lower than 1 mK/year, making them suitable for temperature sensing applications requiring long-term stabilities in the mK range.

если кратко и на русском то обычно производитель заявляет деградацию на уровне 0,010-0,020 градуса в год, на практике 0,001 градуса в год а у лучшего образца 0,0005

я не заморачивался с калибровкой у нуле за ненадобностьюdee, 21 Сент. 21, 14:29

я тоже новую серию замеров с 0,2С термометром без нуля делаю. Мало того, что шкала с 40С, так ещё и нижняя часть в пенопластовой коробке, и шкалу нормально видно только с 50С.

на основании замера с еще одним не поверенным термометром ?dee, 21 Сент. 21, 14:29

А мне то какая разница, поверенный он или нет? Главное, чтобы каждый день показания не менял, а ртутные вроде этим не грешат. У меня цель - показать возможность калибровки до приличной точности. А там уж пользователь сам найдет, относительно чего калибровать.

а мой термометр на NTC год как есть в железеdee, 21 Сент. 21, 14:29

вот это уже интересно. Ссылку на тему ву студию и пойдем читать.

главное линейность в районе 78-79dee, 21 Сент. 21, 14:29

А чего уж линейность? Тоже может по двум точкам получить R25 и Бета коэффициенты и пользоваться логарифмической интерполяцией? Можно воспользоваться для этого моим калькулятором.

ну и разрешающая способностьdee, 21 Сент. 21, 14:29

Какая дискретность? Какой АЦП? Есть ли логи для практического подтверждения дискретности, как делал я?

Добавлено через 4мин.:

мой термометр на NTC год как есть в железеdee, 21 Сент. 21, 14:29

Вот и я тоже пару лет назад начал. Всё таки тот первый карантинный год дал богатый урожай домашних разработок. У народа вдруг оказалось много времени, и у кого была склонность, начали заниматься интересными хобби выросшими в интересные приборчики. Программист?

Какая дискретность? Какой АЦП?Samogonich datchik, 21 Сент. 21, 14:53

а я ведь с этого разговор и начал потому что задействованный тобой скорее всего НХ711 полно гамно в первую очередь из-за дрейфа нуля

линейная интерполяция дает ошибку 2-3%, и С-Х коэффициенты - тожеdee, 21 Сент. 21, 14:29

Вот чем мне раньше нравилась внешняя таблица НСХ, что в ней можно было "нарисовать" любую форму кривой, в любом диапазоне, с любой частотой точек, для конкретного датчика. Фактически это было не 3 коэффициента как сейчас, а 660 коэффициентов. Причем это количество легко можно было бы увеличить на несколько порядков. И при наличии поверочного термометра с компьютерным интерфейсом, можно было бы легко снимать реальную НСХ поверяемого датчика. Но это всё уже высший пилотаж и требует либо прорву усилий, либо специального поверочного оборудования. Поэтому для обычного покупателя не подходит. Для рядовых членов нашего сообщества проще взять две-три поверочные точки в интересующем диапазоне и пользоваться. Судя по моим замерам, и со всего тремя коэффициентами 0,1С достигается.

Добавлено через 3мин.:

а я ведь с этого разговор и началdee, 21 Сент. 21, 15:05

Я свою дискретность смог показать и доказать обойдя скрываемые технические тонкости.

Добавлено через 6мин.:

Может зря я ушёл от внешней таблицы НСХ? Где вы, мэтры метрологии?
Можно так же как сейчас, вычислять коэф-ты С-Х, но сразу автоматом по ним генерировать внешнюю таблицу НСХ. А там уж при наличии желания и возможностей, любой сможет её исправлять как пожелает, чтобы она точно соответствовала реальному датчику. Причем между двумя соседними точками интерполировать не линейно, а логарифмически.

Добавлено через 7мин.:

потому что задействованный тобой скорее всего НХ711dee, 21 Сент. 21, 15:05

HX711 я использовал. Но для удаленного контроля веса пчелиных ульев
В Самогоныче совершенно другая тема.

Я свою дискретность смог показать и доказать обойдя скрываемые технические тонкости.Samogonich datchik, 21 Сент. 21, 15:07

шум обычного резистора в 5мкВ при опорном напряжении 40мВ оставляет от 24 бит только 13 значимых, рассказать сколько значимых бит оставляет после себя дрейф ноля в 200мкВ ?

Добавлено через 11мин.:

Может зря я ушёл от внешней таблицы НСХ? Где вы, мэтры метрологии?
Можно так же как сейчас, вычислять коэф-ты С-Х, но сразу автоматом по ним генерировать внешнюю таблицу НСХ.Samogonich datchik, 21 Сент. 21, 15:07

оставь в покое С-Х, по четырем точкам всегда можно провести кубическую параболу, причем только одну

Надо понимать, что изначально Самогоныч планировался как недорогой датчик температуры, для контроля, логгирования и удобного отображения откорректированной АД температуры с отличной дискретностью, для точного отслеживания динамики температуры. Мне не сложно было добавить самые необходимые самогонщикам элементы автоматики. Свободных дискретных и аналоговых входов-выходов ещё навалом. Но как бы я не старался, мне не сделать из датчика за 3000 рублей, датчик за 3000$. Придется серьезно менять элементную базу. И как бы при этом его себестоимость не выросла с 2000 рублей до 2000$.
Так что, если вы по прежнему хотите видеть его доступным по цене, не надо от него требовать характеристики как у 3000$.

шум обычного резистора в 5мкВ при опорном напряжении 40мВ оставляет от 24 бит только 13 значимых,dee, 21 Сент. 21, 15:24

Я выше показывал квантовую природу своих измерений на протяжении почти суток (дискретность). Если бы аналоговый шум и дрейф компонентов сказывался бы на замерах, разве эти уровни не гуляли бы постоянно по разным значениям? Мы бы тогда вообще не увидели бы хоть сколько достоверных квантовых уровней. Так что дрейф есть, но значительно медленней, чем я смог бы зафиксировать за сутки.

Добавлено через 2мин.:

оставь в покое С-Х, по четырем точкам всегда можно провести кубическую параболу, причем только однуdee, 21 Сент. 21, 15:24

Да, лет 30 назад в университете, я с помощью B-сплайнов делал из угловатых фигур красивые плавные. Тогда без интернета, только по книжкам из магазина, это было круто

Прогнал один раз диапазон от 50 до 97С. Выше стол принтера не может разогреть даже в пенопластовой коробке. Не стал пока лезть в прошивку и увеличивать максимально разрешенную температуру. По центральной и крайним точкам сделал калибровку, по ним понятно ошибка 0 (отмечены желтым), и интересно посмотреть на другие точки:

В таблице всё вроде понятно. Смотреть на колонки Тртутн с поверочного термометра, и TP0, TP1 с Датчика. Ну и разница в колонках Ошибка0, Ошибка1.
Так что максимальная ошибка 0,109С. В среднем ошибка в точках кроме калибровочных около 0,040С. Я считаю очень хорошо, если учесть, что градусник со шкалой 0,2С, и вполне могут быть отклонения нарисованной шкалы, при её использовании с такой точностью.

dee, Не знаю, нужно ли мудрить с возвратом к таблице НСХ и кубической интерполяцией между табличными значениями. Нет тут таких страшных ошибок, про которые ты писал.

Сейчас пойду по этим-же температурам, только вниз. Готовлюсь разочаровываться по поводу всё большего расхождения со временем.

Вспомнил, что у меня раньше T0, T1 и сейчас заменившие их АЦП0, АЦП1 не фильтруются. Увеличил масштаб на точках, что я брал для калибровки - шумы. Получается брал как попало, что-то на положительный пик попадало, что-то на отрицательный. Быстренько сделал фильтрацию и этих графиков тоже, стал поднимать логи снятия точек и подставлять в таблицу более адекватные фильтрованные значения. Все точки нашёл, а точного момента снятия точки 49,84С не нашёл. Удалил её, чтобы не портила статистику. Нашёл коэффициенты по точкам 55-75-97С, подставил и красота:

Среднюю ошибку по не калибровочным точкам посчитал, 0,018С. Так хорошо, что похоже на подгон. Но наверное по второму разу пойду точки переснимать и статистика испортится.
На данный момент переснял 94С, ошибки 0,005 и 0,002. Жду стабилизации температуры около 50С. Не буду пока времени терять на весь прогон. Крайние точки только посмотрю, потом, как просил Dry Gin, выключу Датчик на ночь, завтра опять крайние точки сниму, и если результаты будут оптимистичными, то буду их подтверждать опять подробным прогоном через каждые 5С.
Дождался 49С. Ошибка -0,141С и -0,153С. Так что не всё гладко с NTC. Завтра буду разбираться.

dee, Вот скрин без фильтрации:

с фильтром:

Видно, что где стоит курсор, дельта 0,005С. График Дельты - серый. У меня длина фильтра 20. При таких медленных изменениях температуры, как я специально делаю при стабилизации точки, можно и значительно длиннее длину фильтра применять. Может даже нужно.

Dry Gin, Не знаю, сколько уже времени прошло. Вот сейчас подошел, проверил Ошибку от ртути, она стала -0,040 и -0,043. Уже более менее.
Температура внутри Датчика с момента включения выросла на 7,65С. Это к слову. Не думаю, что от этого так сильно вранье зависит.
Поставил нагреваться к 97С. Посмотрю и опять спущусь на 55С. Посмотрю не изменилась ли Ошибка.
И может зря я вчера на 49С так ошибки испугался. Может там просто такое большое несоответствие от полученной С-Х. Всё же за пределами калибровочных точек (55-97) Если оно там будет такое стабильно, то это можно будет исправить.

Добавлено через 2ч. 54мин.:

На 97С ошибка 0,019 и 0,025С. Пошёл обратно вниз к 55С. Сейчас будет интересно, будет гистерезис, или нет.

Добавлено через 2ч. 51мин.:

Стабилизировал на 55С. Ошибка -0,031 и -0,038С. Похоже на то, что было утром. Нет никакого гистерезиса.
Утром дельта была 0,003. Сейчас 0,006. Вот это и есть дрейф показаний.
Сейчас спущусь на 49, посмотрю, повторятся ли предыдущие те значения.

Добавлено через 1ч. 42мин.:

на 49С значение ошибки опять практически то-же. Так что это не болтанка NTC, и можно откалибровать.

Добавлено через 9ч. 54мин.:

Опять выключал Датчик на ночь. Стабилизацию на 55С оставлял. Сейчас включил, через минут 10 сравнил со ртутью - Ошибка близка к 0. Не стал считать попиксельно и записывать в таблицу точек - кончик ртути попал на поперечную линию шкалы 55С и его не разобрать.

Вот график при максимальном масштабе. Видно, что первые минуты две показания резко росли, не соответствия общей тенденции снижения температуры. Видимо это разогрев Датчика:

Добавлено через 13мин.:

Теперь есть таблица с многократно взятыми точками по многим температурам. Поигрался С-Х коэффициентами в попытке уменьшить Ошибки по всем точкам. В районе 90-97С точки хорошо легли, Ошибка минимальна. В районе 75С какой-то перелом. Выше - большие ошибки в минус, ниже - большие ошибки в плюс. Не получается компенсировать. В районе 50-55 тоже перелом. Выше - большая ошибка в плюс, ниже большая ошибка в минус. Либо это как раз неточность нарисованной шкалы термометра, либо несоответствие реального поведения NTC идеальной кривой С-Х. Наверное об этом говорит dee. Были бы большие ошибки, пришлось бы возвращать НСХ таблицу. А так... Ошибка от -0,046 до 0,062С, вполне попадает в точность до 0,1С и значительно больше точности 0,2С поверочного термометра. Думаю не стоит пока дергаться, пока ошибка меньше точности поверочного термометра.
Итоговая таблица:

Ровные значение Тртутн 55, 70, 75,4 - это когда тоже ртуть попадала на поперечную линию шкалы. Я их считаю не очень достоверными.