Linearizacia teplotnej zavislosti
Moderátor: Moderátoři
Linearizacia teplotnej zavislosti
Zdravim, potreboval by som poradit ako vyriesit linearizaciu teplotnej zavislosti.Mam vystup z LM331 pri 3kHz 10V a pri 3,3 kHz 11V. Potreboval by som aby som mal pri 3kHz a teplote 40 °C na vystupe 10V a pri 3,3 kHz a teplote 5°C bolo tiez 10V,teda pri teplote od 5 do 40 °C je nelinearita frekvencie od 3.3 do 3 kHz .Teplotne cidlo je LM35 ,Viete niekto poradit ako na to?
Četl jsem to asi 5x, ale nechápu, co vlastně chceš. Ale to je vedlejší.
Jestli se tím má někdo chytrý zabývat, tak ti doporučuji alespoň upravit to schéma. Tam, kde máš zbytečný meandr, stačí nakreslit rovnou čáru. Tam, kde je 5 zalomení, stačí maximálně dvě apod. Tohle je obrázek jak do časopisu Křížovky a hádanky.
Možná to z něčeho máš, tak by bylo asi lepší přiložit původní schéma a popis.
Jestlis to vytvořil sám, tak jsi dobrý, ale kreslení schémat je tvoje slabší stránka.
Jestli se tím má někdo chytrý zabývat, tak ti doporučuji alespoň upravit to schéma. Tam, kde máš zbytečný meandr, stačí nakreslit rovnou čáru. Tam, kde je 5 zalomení, stačí maximálně dvě apod. Tohle je obrázek jak do časopisu Křížovky a hádanky.
Možná to z něčeho máš, tak by bylo asi lepší přiložit původní schéma a popis.
Jestlis to vytvořil sám, tak jsi dobrý, ale kreslení schémat je tvoje slabší stránka.
ta schema nie je v podstate dolezita to len na predstavu z coho lezu tie napatia podstatne je co zapojit na vystup z LM331 a LM35 .Skusim to este raz napisat podrobne.Mam cidlo vlhkosti z ktoreho pri urcitej vlhkosti a teplote 40°C mam signal o frekvencii 3kHz a na vystupe LM331 10V. Z toho isteho cidla a pri tej istej vlhkost ale pri 5°C mam frekvenciu 3.3 kHz a na vystupe LM331 11 V teda nelinearita 0.3KHz a 1V a to potrebujem nejako linearizovat aby som dostal napatie 10V pri 3kHz a 40°C a tak isto aj pri 3.3kHz a 5°C .Hadam som to uz napisal zrozumitelnejsie....Dufam 
-
ZdenekHQ
- Významný člen
- Příspěvky: 25519
- Registrován: 21 črc 2006, 00:00
- Bydliště: skoro Brno
- Kontaktovat uživatele:
Obecně linearizace či zpracování dvou veličin, kdy jedna je analogová a druhá digitální, jde rozumně jen pomocí procesoru.
Pro moje oslovení klidně použijte jméno Zdeněk
Správně navržené zapojení je jako recept na dobré jídlo.
Můžete vynechat půlku ingrediencí, nebo přidat jiné,
ale jste si jistí, že vám to bude chutnat[?]
Správně navržené zapojení je jako recept na dobré jídlo.
Můžete vynechat půlku ingrediencí, nebo přidat jiné,
ale jste si jistí, že vám to bude chutnat[?]
V podstatě nic, ale taky všechno.
Převodník f/U LM331 má velmi přesnou linearitu a dá se zapojit tak, že má 1V na každých 300Hz. Asi nebude umístěný v prostředí se stejnou teplotou okolí, jakou má čidlo. Tak musíš použít katalogové zapojení s teplotní kompenzací převodníku, to je analogově řešitelné.
To nám neznámé čidlo má nějakou známou závislost výstupního signálu na rosném bodu, potažmo na vlhkosti a teplotě (tady je například tabulka k tomu).
Když tu závislost znáš, lze kalibrační křivku i analogově s určitou konečnou přesností aproximovat. Nelze-li to v čidle, jehož výstupem je přímo frekvence, pak to jde po převodu na napětí.
Přesto budou jak převod i linearizace zatížené nějakou chybou s proměnnou teplotní závislostí.
Do procesoru můžeš naproti tomu vrazit tabulku, z níž procesor podle změřené frekvence vybere příslušný úsek převodní charakteristiky, zjednodušeně řešeno definující přímkovou spojnici dvou sousedních bodů na převodní křivce. Těch úseků může být i několik desítek, což je počet obvykle postačující k dosažení lepší přesnosti, než 1% z měřené hodnoty.
Případně můžeš napsat algoritmus obsahující vzorec převodu a nechat naměřenou hodnotu přepočítávat, případně obě metody kombinovat.
Výsledek pak může být do značné míry nezávislý na provozních podmínkách.
Jestli jsem tvému problému špatně rozuměl, je to tím, že ani větší borci, než já, tu nerozumí dost dobře tvému dotazu, i já jen hádám...
Převodník f/U LM331 má velmi přesnou linearitu a dá se zapojit tak, že má 1V na každých 300Hz. Asi nebude umístěný v prostředí se stejnou teplotou okolí, jakou má čidlo. Tak musíš použít katalogové zapojení s teplotní kompenzací převodníku, to je analogově řešitelné.
To nám neznámé čidlo má nějakou známou závislost výstupního signálu na rosném bodu, potažmo na vlhkosti a teplotě (tady je například tabulka k tomu).
Když tu závislost znáš, lze kalibrační křivku i analogově s určitou konečnou přesností aproximovat. Nelze-li to v čidle, jehož výstupem je přímo frekvence, pak to jde po převodu na napětí.
Přesto budou jak převod i linearizace zatížené nějakou chybou s proměnnou teplotní závislostí.
Do procesoru můžeš naproti tomu vrazit tabulku, z níž procesor podle změřené frekvence vybere příslušný úsek převodní charakteristiky, zjednodušeně řešeno definující přímkovou spojnici dvou sousedních bodů na převodní křivce. Těch úseků může být i několik desítek, což je počet obvykle postačující k dosažení lepší přesnosti, než 1% z měřené hodnoty.
Případně můžeš napsat algoritmus obsahující vzorec převodu a nechat naměřenou hodnotu přepočítávat, případně obě metody kombinovat.
Výsledek pak může být do značné míry nezávislý na provozních podmínkách.
Jestli jsem tvému problému špatně rozuměl, je to tím, že ani větší borci, než já, tu nerozumí dost dobře tvému dotazu, i já jen hádám...
jasne ze sa da pouzit procesor ale tomu sa chcem vyhnut lebo to neviem a ja mam dva analogove signaly .Ako sa da prosi ta urobit ta teplotna zavislost priamo na LM331 bol by som ti moc vdacny lebo sa s tym se...m uz hodnu chvilu a akosi mi to nejde .Inak ta nelinearita je ako som pisal pri 3 kHz a teplote v rozpati 5-40°C 0,3 kHz pri rovnakej vlhkosti. Mohlo by to byt aj cez OZ ale ako ?
Obávám se, že nevíš, o čem mluvíš: LM331 má sama o sobě teplotní závislost lepší, než ±50ppm/°C v rozsahu 0°C až 70°C, to znamená, že může být zrovna tak nulová, jako že při 10V na výstupu jak při maximální a minimální teplotě dostaneš při frekvencích v rozsahu 2947,5 až 3052,5 Hz. Celková chyba tedy nepřesáhne ±1,75% v rozsahu 0°C až +70°C.
Je to lineární převodník, který jsi zapojil jako převodník f->U. O něco lepší zapojení převodníku je v katalogovém listu, strana 11, Fig.19.
Samozřejmě nevhodnou volbou okolních součástek můžeš teplotní závislost převodu ještě zhoršit například volbou Rt a Ct se stejným znaménkem teplotního součinitele, ale také zlepšit. Jde o to, aby se jejich teplotní spoučinitele navzájem kompenzovaly, i kdybys kvůli tomu musel složit Rt z odporu s kovovou vrstvou v sérii s odporem uhlíkovým.
Jinak řečeno: převodník má lineární charakteristiku závislosti napětí na frekvenci (nebo opačně, umí oboje, když se šikovně zapojí), takže, přivedeš-li mu na vstup 3kHz, dá na výstupu 10V. Přivedeš-li mu na vstup 3,3kHz, poleze z něj 11V.
To má v popisu práce a to také dělá.
Nemůžeš po něm chtít, aby dával stejné napětí při různých frekvencích, na to by přece stačila zenerka a odpor (nebo lepší stabilizátor) a vlastně bys žádné frekvence ani nepotřeboval.
Proto tu nikdo nechápe, co že to od něj vlastně chceš.
Je to lineární převodník, který jsi zapojil jako převodník f->U. O něco lepší zapojení převodníku je v katalogovém listu, strana 11, Fig.19.
Samozřejmě nevhodnou volbou okolních součástek můžeš teplotní závislost převodu ještě zhoršit například volbou Rt a Ct se stejným znaménkem teplotního součinitele, ale také zlepšit. Jde o to, aby se jejich teplotní spoučinitele navzájem kompenzovaly, i kdybys kvůli tomu musel složit Rt z odporu s kovovou vrstvou v sérii s odporem uhlíkovým.
Jinak řečeno: převodník má lineární charakteristiku závislosti napětí na frekvenci (nebo opačně, umí oboje, když se šikovně zapojí), takže, přivedeš-li mu na vstup 3kHz, dá na výstupu 10V. Přivedeš-li mu na vstup 3,3kHz, poleze z něj 11V.
To má v popisu práce a to také dělá.
Nemůžeš po něm chtít, aby dával stejné napětí při různých frekvencích, na to by přece stačila zenerka a odpor (nebo lepší stabilizátor) a vlastně bys žádné frekvence ani nepotřeboval.
Proto tu nikdo nechápe, co že to od něj vlastně chceš.
Ja nepotrebuje vyriesit teplotnu zavislot LM331 ale toho cidla vlhkosti, dalo by sa to zosilovacom ,mam vsetky potrebe udaje teda nelinearita 0,3kHz pri teplote 5-40 stupnov rozdiel na vystupe LM331 1V ale ako to spracovat. Prikladam pre istotu aj blokovu schemu lebo asi to neviem dobre popisat co potrebujem.
Z cidla vlhkosti ide namerana frekvencia do LM331 pri teplote 40°C su to 3kHz a na vystupe LM331 je 10V. Pri teplote 5°C a tej istej vlhkosti ide z cidla vlhkosti frekvencia 3,3kHz a na vystupe LM331 je 11V. Tepltne cidlo LM35 je samozrejme pri cidle vlhkosti .Potrebujem upravit tu chybu sposobenu teplotov tak aby na vystupe z toho bloku kde su otazniky bolo stale 10V ci bude teplota okolia 5°C a frekvencia 3,3kHz alebo 40°C a frekvencia 3kHz .Snad ste to uz pochopili
Z cidla vlhkosti ide namerana frekvencia do LM331 pri teplote 40°C su to 3kHz a na vystupe LM331 je 10V. Pri teplote 5°C a tej istej vlhkosti ide z cidla vlhkosti frekvencia 3,3kHz a na vystupe LM331 je 11V. Tepltne cidlo LM35 je samozrejme pri cidle vlhkosti .Potrebujem upravit tu chybu sposobenu teplotov tak aby na vystupe z toho bloku kde su otazniky bolo stale 10V ci bude teplota okolia 5°C a frekvencia 3,3kHz alebo 40°C a frekvencia 3kHz .Snad ste to uz pochopili
- Přílohy
-
Blok.jpg- (28.58 KiB) Staženo 70 x
Naposledy upravil(a) miror dne 22 úno 2014, 14:21, celkem upraveno 1 x.
Jasně, že se údaj mění s teplotou, vždyť tlak nasycených par ve vzduchu je na teplotě závislý. Nejde o chybu převodu, ale o fyzikální zákon. Analogicky se s teplotou mění hodnota relativní vlhkosti vzduchu i u par nenasycených.
Nemůžeš tedy hovořit o kompenzaci teplotní závislosti čidla (například odporové čidlo má exponenciální závislost odporu na vlhkosti), tomu je zřejmě teplota lhostejná, ale o získání druhého údaje pro výpočet požadované hodnoty.
Proto se při elektronickém měření relativní vlhkosti vzduchu musí tento problém obejít například pomocí dvou teploměrů (mokrého a suchého), což u tebe použít jde, protože nepředpokládáš teplotu pod nulou včetně.
Ono těch metod měření je víc.
Na jakém principu měří ten tvůj vlhkoměr a jakou má závislost výstupního napětí na absolutním nebo relativním množství vody ve vzduchu?
Třeba by to šlo řešit pouhou dvouvstupovou analogovou sčítačkou s logaritmickým zesilovačem nebo násobičkou (podle toho, jak křivý průběh výstupní úrovně má vlhkoměr), ale to chce mít něco, podle čeho by se pak změnou hodnot jednotlivých součástek obvodu dosáhlo maximálně přesné interpretace naměřené hodnoty.
Jak nemám rád procesory samoúčelně nasazované i tam, kde na daný úkol stačí jeden až tři tranzistory nebo operák, tentokrát bych se použití procesoru nebránil.
Zjisti tedy závislost výstupního signálu vlhkoměru při konstantní relativní vlhkosti, jinak se dál nepohneš.
Nejlépe v hrnci těsně nad hladinou, tam bývá relativní vlhkost 100% i při nízkých teplotách, pokud proudění vzduchu neodtahuje vodní páru. Ale to spraví i poklička.
Předpokládám, že v úplně suchém vzduchu hlásí čidlo nulu nezávisle na teplotě.
A pak budeš vědět, kolik ti z výstupu čidla leze při 100% relativní vlhkosti při různých teplotách. Teprve pak můžeš řešit metodu, kterou použít k dopočítání samotného údaje o vlhkosti bez ohledu na teplotu.
Nemůžeš tedy hovořit o kompenzaci teplotní závislosti čidla (například odporové čidlo má exponenciální závislost odporu na vlhkosti), tomu je zřejmě teplota lhostejná, ale o získání druhého údaje pro výpočet požadované hodnoty.
Proto se při elektronickém měření relativní vlhkosti vzduchu musí tento problém obejít například pomocí dvou teploměrů (mokrého a suchého), což u tebe použít jde, protože nepředpokládáš teplotu pod nulou včetně.
Ono těch metod měření je víc.
Na jakém principu měří ten tvůj vlhkoměr a jakou má závislost výstupního napětí na absolutním nebo relativním množství vody ve vzduchu?
Třeba by to šlo řešit pouhou dvouvstupovou analogovou sčítačkou s logaritmickým zesilovačem nebo násobičkou (podle toho, jak křivý průběh výstupní úrovně má vlhkoměr), ale to chce mít něco, podle čeho by se pak změnou hodnot jednotlivých součástek obvodu dosáhlo maximálně přesné interpretace naměřené hodnoty.
Jak nemám rád procesory samoúčelně nasazované i tam, kde na daný úkol stačí jeden až tři tranzistory nebo operák, tentokrát bych se použití procesoru nebránil.
Zjisti tedy závislost výstupního signálu vlhkoměru při konstantní relativní vlhkosti, jinak se dál nepohneš.
Nejlépe v hrnci těsně nad hladinou, tam bývá relativní vlhkost 100% i při nízkých teplotách, pokud proudění vzduchu neodtahuje vodní páru. Ale to spraví i poklička.
Předpokládám, že v úplně suchém vzduchu hlásí čidlo nulu nezávisle na teplotě.
A pak budeš vědět, kolik ti z výstupu čidla leze při 100% relativní vlhkosti při různých teplotách. Teprve pak můžeš řešit metodu, kterou použít k dopočítání samotného údaje o vlhkosti bez ohledu na teplotu.
Hill píše:A pak budeš vědět, kolik ti z výstupu čidla leze při 100% relativní vlhkosti při různých teplotách. Teprve pak můžeš řešit metodu, kterou použít k dopočítání samotného údaje o vlhkosti bez ohledu na teplotu.
ale ved to uz viem a pisal som to uz niekolko krat, ze pri 40°C su na vystupe toho cidla vlhkosti 3kHz a pri tej istej vlhkosti ale pri 5°C su na vystupe toho cidla vlhkosti 3.3kHz takze rozdiel 0,3kHz.Ci je zmena frekvencie v danom teplotnom rozsahu linearna alebo nie na tom az tak nezalezi ta presnost nemusi byt 100%
No takže máš čidlo vlhkosti, které je nelineární s teplotou. To čidlo prostě není dokonalé.
Líbilo by se ti, aby při konstantní vlhkosti (relativní?) dávalo na výstupu konstantní kmitočet bez ohledu na teplotu měřeného vzduchu.
A jelikož čidlo se nedá upravit, převodník f/U se taky nedá upravit, tak by to asi chtělo na výstup převodníku f/U připojit nějakou síť operačních zesilovačů, které budou realizovat funkci "Když je zima, trochu uber! Tak asi desetinu".
To by snad šlo nějak udělat - nějaký sčítací obvod ze sítě operačních zesilovačů. Jeden OZ by byl teplotně závislý na LM35 a druhý by jen kopíroval výstup z LM331. Pak by se to sečetlo a to by byl tvůj kýžený výstup.
Jen tak pro zajímavost, s čím měříš vlhkost, když tvrdíš, že (relativní?)vlhkost je konstantní při obou teplotách? Abychom neřešili něco, co od počátku vychází ze špatného předpokladu.
Líbilo by se ti, aby při konstantní vlhkosti (relativní?) dávalo na výstupu konstantní kmitočet bez ohledu na teplotu měřeného vzduchu.
A jelikož čidlo se nedá upravit, převodník f/U se taky nedá upravit, tak by to asi chtělo na výstup převodníku f/U připojit nějakou síť operačních zesilovačů, které budou realizovat funkci "Když je zima, trochu uber! Tak asi desetinu".
To by snad šlo nějak udělat - nějaký sčítací obvod ze sítě operačních zesilovačů. Jeden OZ by byl teplotně závislý na LM35 a druhý by jen kopíroval výstup z LM331. Pak by se to sečetlo a to by byl tvůj kýžený výstup.
Jen tak pro zajímavost, s čím měříš vlhkost, když tvrdíš, že (relativní?)vlhkost je konstantní při obou teplotách? Abychom neřešili něco, co od počátku vychází ze špatného předpokladu.
Asi by to šlo takto nějak splácat, ale přesné to může být jen pro tu jednu hodnotu vlhkosti, kterou nám miror tají.
- Přílohy
-
- vlhkost-miror.png
- (11.23 KiB) Staženo 56 x