Noggrann termometersensor med LMT70?

Berätta om dina pågående projekt.
mik4el
Inlägg: 98
Blev medlem: 30 augusti 2015, 10:35:02

Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av mik4el »

Tänkte summera mina erfarenheter av att få till en noggrann termometersensor för att mäta vattentemperatur och lufttemperatur.

Mina krav var att sensorn inte skulle vara för dyr, liten nog att montera på en kabel direkt, fungera väl i -10C till +50C, vara enkel att koppla in på en uC och att den skulle ge hög upplösning och stabilitet i temperaturvärden. Gärna strömsnål!

Tidigare har jag haft mycket goda erfarenheter av https://datasheets.maximintegrated.com/ ... S18B20.pdf som jag mätt vattentemperatur med i flera år utan problem. Formfaktorn har varit den typiska man hittar på ebay i "rostfritt stål”-rör på ledning. Denna sensor är enkel att ansluta till arduino eftersom det finns flera bra kodbibliotek för 1-wire. Vad jag inte gillar med DS18B20 är att dels noggrannheten på +/-0.5C antagligen inte stämmer för de enheter jag lekt med, en DS18B20 till en annan så kan det diffa +/-1C ibland. Det kan handla om att jag köpt skräp från kina förstås. Upplösningen som går att få ur DS18B20 är ok med 0.0625°C delta i 12-bitars läge men eftersom noggrannheten ligger långt ovanför detta är det inte riktigt meningsfullt att mäta med sån upplösning. Sen så är den lite jobbig att koppla in på en uC där inga kodbibliotek för 1-wire redan finns. Den drar ungefär 1mA när den mäter vilket är för mycket för att ha igång konstant i en batteridriven tillämpning, den drar dessutom 1uA i standby.

Jag vill helt enkelt ha högre upplösning och högre noggrannhet, strömsnålare och en enklare programmering.

Då hittade jag LMT70. Specen på http://www.ti.com/product/LMT70 låter väldigt bra:
±0.05°C (typ) or ±0.13°C (max) from 20°C to 42°C
Low Power Supply Current: 9.2 µA (typ)12 µA (max)
Shutdown Current 50nA
Outputen är en spänning där exv 30 grader är 943.227mV och –5.194 mV/°C (runt 30 grader), bara att läsa med ADC och konvertera till degC

Har man bara en tillräckligt bra ADC eller en förstärkare för sitt mätområde kan man få riktigt noggrann och högupplöst temperaturdata. Kopplar man in den på en 12-bit ADC på en CC1350 uC borde det gå att få +/-0.2C noggrannhet enligt TIs application note. Det handlar ju lite om hur bra ADCn är förstås, det är små förändringar som ska mätas och en 12-bit adc kanske kan mäta med en upplösning av mV.

Strömsnål, högre upplösning och noggrannhet än en redan högupplöst och noggrann ADC på en CC1350 uC och snorenkel programmering. Det här får testas!

Nästa steg blev då att börja bygga en sensor.

LMT70 är en verkligen minimal krets med 4 bollars BGA så ett PCB behövs för att ha en chans att löda ihop den. Kolla gärna in erfarenheterna från http://elektronikforumet.com/forum/view ... =2&t=90845 inklusive mina egna. Mitt pcb kan hittas här: https://github.com/mik4el/lmt70-mini-pcb beställde detta från OSHPark som inte kan göra så små PCBs så fick göra PCBt till minsta storlek 0.25” x 0.25" och en lödstencil från OSHStencils. Jag ville ha ett litet PCB så den termiska massan av PCBt ska påverka LMT70n så lite som möjligt.
IMG_5838.JPG
Jag klippte bort de onödiga PCB-delarna och började lägga på lödpasta:
IMG_5841.JPG
Väldigt jobbigt att handha ett så litet PCB. Dags för lite komponenter. Notera att kondensatorn är 0603, LMT70n på varje kort syns knappt!
IMG_5844.JPG
Sen började helvetet med att löda på ledningar. Måste göra hålen i pcbt större så det blir mer lättjobbat eller ha så stora hål så kabeln kan lödas direkt på kortet. Tanken var att att ha en tunn kabel som sen löds ihop med den tjockare kabeln så den tjockare kabeln inte värmer upp PCBt .
IMG_5849.JPG
Var tvungen att lägga på lite smältlim så jag kunde labba med korten. Skulle kört lite epoxi istället så hade jag kommit undan med en liten mindre limklick. Fick bara till 2 av 3 kort tyvärr. Krävdes lite pill med varmluften för att få det att funka men en LMT70 hade en lödbrygga som jag inte kunde få bort. Återigen, mycket litet footprint och mycket svårjobbat.
IMG_5852.JPG
Sen på med utomhostelekabel för de fyra ledarna (TAO, GND, VDD, T_ON):
IMG_5882.JPG
Lite värmeledande epoxi (Loctite Hysol 9497) på LMT70-delen, krympslang och en kk-kontakt i andra änden så är sensorn klar:
IMG_5889.JPG
Konstruktionen känns rimlig men återstår att se hur den funkar. Jag får ju vettiga mätvärden av den men har ingen referens att jämföra med.

Så, hoppas det var intressant!

Några frågor jag har nu:

Jag undrar om ni har några tips på hur jag kan mäta och verifiera prestandan på sensorn?

Vad tror ni om LMT70, kan den göra ett bra jobb som jag tänker mig den?

Jag står som sagt Inför att göra ett nytt PCB, några tips på hur jag kan förbättra nuvarande pcbt?

Att göra och uppdatera tråden med:
Mäta mot referens
Långtidstesta
Göra nytt pcb som är enklare att jobba med och är optimerad för utomhustelekabel
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 24642
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Skype: torstenhemma
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av Icecap »

Det är såklart bra att sensorn fungerar och är ganska exakt. Jag har dock en stark skepsis över att mäta temperatur med "många" decimaler, helt enkelt för att temperatur inte bara är temperatur.

Om inte det finns en stark koppling mellan punkten där temperaturen ska mätas och sensorn skulle jag som mest acceptera 1 decimals upplösning och då inte lita en skvatt på den decimal.

Sedan har jag svårt att se hur sensorn skulle bli bättre med allt det jobb, slutresultatet är rimligt klart marginellt bättre noggrannhet men avsevärd mer jobb. Skulle detta vara värd det är processen som ska mätas ganska viktig - och då hade man nog vald andra sensorer.

Så i mina ögon är du på fel sida om 80-20 regeln: investerat 80% och fått 20% förbättring.
cosmox
EF Sponsor
Inlägg: 3726
Blev medlem: 6 januari 2004, 02:11:54
Ort: Hjälteby - Tjörn
Kontakt:

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av cosmox »

Kommer följas med intresse!
mik4el
Inlägg: 98
Blev medlem: 30 augusti 2015, 10:35:02

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av mik4el »

Icecap skrev:Det är såklart bra att sensorn fungerar och är ganska exakt. Jag har dock en stark skepsis över att mäta temperatur med "många" decimaler, helt enkelt för att temperatur inte bara är temperatur.

Om inte det finns en stark koppling mellan punkten där temperaturen ska mätas och sensorn skulle jag som mest acceptera 1 decimals upplösning och då inte lita en skvatt på den decimal.

Sedan har jag svårt att se hur sensorn skulle bli bättre med allt det jobb, slutresultatet är rimligt klart marginellt bättre noggrannhet men avsevärd mer jobb. Skulle detta vara värd det är processen som ska mätas ganska viktig - och då hade man nog vald andra sensorer.

Så i mina ögon är du på fel sida om 80-20 regeln: investerat 80% och fått 20% förbättring.
Haha ja du har nog rätt om 80-20... Det här handlar förstås bara om nörderi.

Jag är inte ute efter så värst många decimaler heller, en decimal räcker bra. ADCn ger ju ändå inte bättre mätnoggrannhet. Men vad jag vill uppnå är att verkligen kunna lita på att om det är 14.1degC mätt så är det sanna värdet verkligen nära det och inte upp mot 15degC som felet på på dallassensorn skulle kunna innebära (och antagligen bra mycket mer i kinasensorerna). Mäter man lufttemperatur finns det så många andra osäkerhetskällor som kan påverka i stunden som solpåverkan och vindavkylning med mera men för vattentemperatur i en sjö ser jag väldigt stabila mätresultat där jag monterat tidigare sensorer.
datajompa
Inlägg: 232
Blev medlem: 5 november 2010, 10:35:54

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av datajompa »

Hur kalibrerade du din DS18B20? Är +-1 C drift över tid?
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 35690
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av TomasL »

Vad för ADC skall du använda?
Användarvisningsbild
arvidb
Inlägg: 4116
Blev medlem: 8 maj 2004, 12:56:24
Ort: Stockholm

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av arvidb »

Isvatten borde väl i alla fall vara en bra referens för 0 °C?
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 35690
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av TomasL »

Nja, +/- någon grad eller två.
Man måste ha en kalibrerad referenstermometer i isvattenbadet också.
E Kafeman
Inlägg: 2261
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av E Kafeman »

Typiska kalibrerings-referenser är kokande vatten och isvatten. Isvatten-uppställningen kan man få hygglig noggrannhet +/- 1 grad genom noggrann mätuppställning.
Det finns särskilda termos-flaskor för ändamålet med dränering för att undvika ångtryck av smältvatten.
Viktigt att omgivningen är temperaturstabil, t.ex. en isolerad kylbox som håller några plusgrader och att kompensations tas för lufttrycket. Isen måste göras av destillerat vatten.
Något enklare är att blanda finkrossad is med vatten som i förväg är kylt till nära noll grader.
Vatten-temperaturen i blandningen förväntas efter ett tag stabiliseras att ligga något över nollan så länge issmältningen pågår. Ett termoskärl kan förbättra noggrannheten då den isolerar mot yttre felkällor.

För referensen kokande vatten är det svårare att få till stabil uppställning. På vanlig spisplatta kan man typiskt nå noggrannhet +/- 3 grader.
Gastrycket både i kastrull och omgivning påverkar resultatet. Fylla kastrullen med glaskross innan vattenkokningen samt isolera kastrullens ytterväggar kan ge stabilare kokpunkt.

Sök "fixed point cell calibration" för info om mer precisa referenser. Det är ofta metaller med väldefinerad smälttemperatur innesluten i glas-kammare fylld med fixerat substans-mängd av någon ädelgas. Denna glaskammare kan sedan vara innesluten i en ny kammare, denna gång med lågt tryck för isolation.
Med substans-mängd avses n i gaslagen {pV=nRT}.

Hobby-kalibrering är svår att få korrekt och i värsta fall kan det bli flera grader fel.
Sedan adderas ytterligare mätfel om slutliga mätuppställningen inte är korrekt för att medge mätning av det man förväntar sej mäta.
Det är t.ex. mycket svårt att mäta yttertemperatur utan att bli påverkad av strålningsvärme från mark eller rymd.

Vad som händer med en termometer som solen lyser på är känt. Solens strålning kan enkelt ge feläsning på 10-20-30 grader fastän det inte är luften verkliga temperatur.
Det finns nästan ingen bortre gräns för hur mycket med/utan solen kan betyda för totala uppmätta strålningsenergin då solen kontinuerligt adderar effekt. Begränsningen i avläst temperatur är i huvudsakligen hur mycket av påstrålad effekt som temperatur-sensorn kan avledas/kylas bort till lokala luften.

Markeffekten är mindre känd men kan ge 5-10 graders missvisning. Det märks ofta på natten då luften kyls av men marken avger lokal strålningsvärme efter att blivit uppvärmd av solen tidigre.
Strålningen från marken stålar upp i atmosfären och ger där uppvärmning av luften även om det inte är så uppenbart då tmperatur oftast sjunker på högre höjd.
Däremot kan man märka det på att klara nätter utan moln som reflekterar markstrålningen så känns det betydligt kallare. Det är då samma problem som med solen, det avspeglar inte lokala lufttemperaturen
Som många kanske noterat, bil under carport, där fryser rutorna senare en kall klar vinternatt än om bilen står utanför carporten, trots att luftens temperatur är densamma.
Är det däremot mulet fryser rutorna samtidigt inne i carporten såväl som utanför.

Av samma anledning, om man fäster en temperaturprob på en aluminium-skiva och vrider skivan så att proben "ser" himlen en kall vinternatt, res bara ser marken, kan det skilja flera grader trots att det är samma omgivande lufttemperatur.

Beroende på vad man vill mäta så utöver att lufttryck kan spela roll för mätnoggrannheten kan även luftfuktighet och vind (kyleffekt) påverka.
Mäter man utomhus kan kombinationen vindriktning och strålningsvärme från hus och närbelägen industri ge ytterligare variationer i avläst temperatur.
Luften utanför höghus upplevs som kallare då det ofta blåser mera samt att här pressas ofta luft ned från högre luftlager.

SMHI försöker undvika att mäta rymd-strålning typ sol, moln eller avsaknad av moln genom att placera termometerns i fågelholk med reflektorer som ska reducera rymd-strålnings del i total temperatur-avläsningen.
Markstrålningen accepteras däremot då det annars blir alltför komplicerade mätuppställningar.

Den som tror sej kunna mäta med ute-temperatur med decimal-noggranhet, så visst, det går jättebra.
Problemet är bara att man inte har en aning om vad man mätte. Verklig lufttemperatur eller lufttemperatur mixad med strålningsvärme från mark, sol, moln.
Det man mäter är en kombination av temperatur-källor unika för varje mätplats. Om termometerns är kalibrerad med decimal-noggrannhet har i stort ingen betydelse.

LMT70 mäter inklusive felkällor liksom de flesta termometrar, fast kanske med god upprepningsbar precision.
Men vad jag vill uppnå är att verkligen kunna lita på att om det är 14.1degC mätt så är det sanna värdet verkligen nära
Sanna värdet, avser det den lokal gastemperaturen, eller inkluderar det infallande strålning? Hur ska du separera dessa olika temperatur-källor med sådan noggrannhet att du kan läsa "sanna värdet" med en enda meningsfylld decimal?
Betvivlar att du klarar ens hela grader under ett dygn med delvis solpåstrålning där du har termometern.

Upprepningsbart stabila mätningar med flera decimaler är inga problem, men att tro på "sanna värdet" är naivt eller möjligen djupt religiöst.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 35690
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av TomasL »

Dessutom, AD-omvandlaren har ju sina egna problem, en 10-bitars omvandlare ger en upplösning på max 8 bitar, till detta kommer referensspänningen till AD-omvandlaren, vilken måste separeras från övrig matning, samma gäller jordplanet.
Dessutom måste AD-omvandlare vara konstruerad så att man dämpar 50Hz.
En nogrannhet bättre än 1K är i princip omöjlig, för normalt hemmapulande.

Använder själv PT100 givare, och 24Bitars D-S omvandlare 20S/s, skalar bort de nedre 8 bitarna, vilket ger oss en upplösning om ca 0,00375K.
Separat analog och digital matning, AD omvandlarna genererar egen mätström för givarna.

Dock använder vi "bara" 0,025K Upplösning, Vi kalibrerar AD-omvandlaren mot ett antal kända resistanser, och får ca 0,1K repeterbar nogrannhet, mot resistanserna.
Vi bryr oss inte om kallibrering mot givarna, då det är för krångligt.
Vi använder 4-trådsmätning.
Kalibreringsresistanserna kontrolleras med jämna mellanrum med en 6-1/2 siffrig DMM med 4-trådsmätning.
Resistanserna är högstabila med extremt låg Temp-koeff.
guckrum
Inlägg: 899
Blev medlem: 19 juni 2012, 09:04:27
Ort: Lund

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av guckrum »

Intressant projekt!
Upplösningen som går att få ur DS18B20 är ok med 0.0625°C delta i 12-bitars läge men eftersom noggrannheten ligger långt ovanför detta är det inte riktigt meningsfullt att mäta med sån upplösning
Jag håller inte riktigt med. Du får inte ut den korrekta temperaturen, eftersom sensorn inte är kalibrerad. Däremot vill jag påstå att decimalbitarna innehåller information. Om man regelbundet och tilltäckligt ofta samplar sensorn ser man att det är stark korrelation mellan påföljande sampel. Jag vill nog påstå att empiriskt är bruset i sensorn lägre än 1/16 grad. Att mäta relativa temperaturer, typ temperaturvariation över tid, med den sensorn känns helt okej tycker jag.
mik4el
Inlägg: 98
Blev medlem: 30 augusti 2015, 10:35:02

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av mik4el »

Väldigt bra feedback här, tack alla!
datajompa skrev:Hur kalibrerade du din DS18B20? Är +-1 C drift över tid?
Jag har ju inte kalibrerat DS18B20 överhuvudtaget utan detta är mina anekdotiska observationer över ett gäng kinasensorer under lång tid.

Nu tänkte jag ta och försöka hitta ett vettigt sätt att kalibrera eller åtminstone kunna jämföra med en bättre sensor så vi får se om jag kan belägga detta.
TomasL skrev:Vad för ADC skall du använda?
Jag vill helst använda den inbyggda ADCn i sensor controller delen i http://www.ti.com/product/CC1350. Det är en "12-Bit ADC, 200ksamples/s, 8-Channel Analog MUX".
E Kafeman skrev:Typiska kalibrerings-referenser är kokande vatten och isvatten. Isvatten-uppställningen kan man få hygglig noggrannhet +/- 1 grad genom noggrann mätuppställning.
Det finns särskilda termos-flaskor för ändamålet med dränering för att undvika ångtryck av smältvatten.
Viktigt att omgivningen är temperaturstabil, t.ex. en isolerad kylbox som håller några plusgrader och att kompensations tas för lufttrycket. Isen måste göras av destillerat vatten.
Något enklare är att blanda finkrossad is med vatten som i förväg är kylt till nära noll grader.
Vatten-temperaturen i blandningen förväntas efter ett tag stabiliseras att ligga något över nollan så länge issmältningen pågår. Ett termoskärl kan förbättra noggrannheten då den isolerar mot yttre felkällor.
Yes triple-point av vatten är väl vad som är närmast utanför ett labb. Tack för tipsen!
E Kafeman skrev: ...

LMT70 mäter inklusive felkällor liksom de flesta termometrar, fast kanske med god upprepningsbar precision.
Men vad jag vill uppnå är att verkligen kunna lita på att om det är 14.1degC mätt så är det sanna värdet verkligen nära
Sanna värdet, avser det den lokal gastemperaturen, eller inkluderar det infallande strålning? Hur ska du separera dessa olika temperatur-källor med sådan noggrannhet att du kan läsa "sanna värdet" med en enda meningsfylld decimal?
Betvivlar att du klarar ens hela grader under ett dygn med delvis solpåstrålning där du har termometern.

Upprepningsbart stabila mätningar med flera decimaler är inga problem, men att tro på "sanna värdet" är naivt eller möjligen djupt religiöst.
Hehe ja vad är ett sant temperaturvärde. Där har du en bra poäng. Temperatur mäts ju efter en standard så det handlar ju mest om att nå ett mätvärde som är nära en temperatursensor som följer denna standard. En närmare definition av vad jag vill uppnå är om en korrekt använd standard termometer (typ https://us.flukecal.com/products/temper ... -thermomet) visar 14.1degC så vill jag också visa så nära som möjligt 14.1degC.

Håller verkligen med om svårigheten med att mäta lufttemperatur. Mycket svårt av de anledningar du nämner. Däremot har jag sett en mycket bättre stabilitet i vattentemperatur i sjöar vilket är mitt primära användningsområde för detta.
TomasL skrev:Dessutom, AD-omvandlaren har ju sina egna problem, en 10-bitars omvandlare ger en upplösning på max 8 bitar, till detta kommer referensspänningen till AD-omvandlaren, vilken måste separeras från övrig matning, samma gäller jordplanet.
Dessutom måste AD-omvandlare vara konstruerad så att man dämpar 50Hz.
En nogrannhet bättre än 1K är i princip omöjlig, för normalt hemmapulande.

Använder själv PT100 givare, och 24Bitars D-S omvandlare 20S/s, skalar bort de nedre 8 bitarna, vilket ger oss en upplösning om ca 0,00375K.
Separat analog och digital matning, AD omvandlarna genererar egen mätström för givarna.

Dock använder vi "bara" 0,025K Upplösning, Vi kalibrerar AD-omvandlaren mot ett antal kända resistanser, och får ca 0,1K repeterbar nogrannhet, mot resistanserna.
Vi bryr oss inte om kallibrering mot givarna, då det är för krångligt.
Vi använder 4-trådsmätning.
Kalibreringsresistanserna kontrolleras med jämna mellanrum med en 6-1/2 siffrig DMM med 4-trådsmätning.
Resistanserna är högstabila med extremt låg Temp-koeff.
Det här är ju drömmen egentligen för temperaturmätning. Tack för att du delar med dig. Det är ju dock inte så lätt att koppla in direkt på en uC utan kräver lite extra kretsar och en relativt dyr PT100-givare.

Jag har två stycken PT1000 med kort kabel för låg resistans som borde vara någorlunda vettiga. Har dock inte möjlighet att göra en 4-trådsmätning utan kommer koppla in dom på min keysight u1282a vilket borde ge tillräckligt mycket upplösning och noggranhet för mätvärden runt 0.1K. Borde hitta lite bättre DMM och PT100 egentligen för detta men börjar med denna approach. Sen så har jag ingen referens att kolla om systemet PT1000+u1282a funkar och kalibrera det.
guckrum skrev:Jag håller inte riktigt med. Du får inte ut den korrekta temperaturen, eftersom sensorn inte är kalibrerad. Däremot vill jag påstå att decimalbitarna innehåller information. Om man regelbundet och tilltäckligt ofta samplar sensorn ser man att det är stark korrelation mellan påföljande sampel. Jag vill nog påstå att empiriskt är bruset i sensorn lägre än 1/16 grad. Att mäta relativa temperaturer, typ temperaturvariation över tid, med den sensorn känns helt okej tycker jag.
Det är en bra poäng. Man kan nog reducera bruset som du säger med fler samples. Vill ju dock gärna att det ska vara strömsnålt och minimera användandet av sensorn.

Återigen tack för bra feedback! Finns många fallgropar i att mäta temperatur noggrant!
guckrum
Inlägg: 899
Blev medlem: 19 juni 2012, 09:04:27
Ort: Lund

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av guckrum »

E Kafeman skrev:Vad som händer med en termometer som solen lyser på är känt. Solens strålning kan enkelt ge feläsning på 10-20-30 grader fastän det inte är luften verkliga temperatur.
Det finns nästan ingen bortre gräns för hur mycket med/utan solen kan betyda för totala uppmätta strålningsenergin då solen kontinuerligt adderar effekt. Begränsningen i avläst temperatur är i huvudsakligen hur mycket av påstrålad effekt som temperatur-sensorn kan avledas/kylas bort till lokala luften.
Räknade på det i gymnasiet. Har för mig att en svartkropp kan komma upp i 140 grader ca i Sverige. Men det var snart 30 år sedan, så det bör nog räknas om. Det borde bli högre vid ekvatorn. Hmm. Har vi generellt "tur" att tändtemperaturen inte uppnås spontant på jorden för "vanliga" material (utan förstoringsglas eller speglar)? Kanske skall be killarna i den där andra tråden som jobbar med "absolute black" att antingen ta det försiktigt eller göra en insats för vetenskapen :twisted:
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 11773
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av mrfrenzy »

Min erfarenhet är att om man tar ett gäng original DS18S20 och lägger bredvid varandra visar dom alla samma värde med mindre än 0.2C skillnad.
Kostar 25kr styck hos Digikey.

Fördelen är ju att man inte behöver fundera på noggrannhet i A/D, spänningsfall i kablar med mera.

Ska dock ändå bli intressant att se hur noga det går att få LMT70.

Om man tittar på din kravspec verkar SI7051 ganska lovande.

Pris: 17kr
Noggranhet: 0.1C
Standbyström: 0,06 µA
Medelförbrukning vid mätning en gång per sekund: 195 nA
Upplösning: 14 bit

Den har dock I2C-utgång.
mik4el
Inlägg: 98
Blev medlem: 30 augusti 2015, 10:35:02

Re: Noggrann termometersensor med LMT70?

Inlägg av mik4el »

Kom igång lite med mina PT1000-sensorer inför att få till en referensmätning. Satte på banankontakter så det skulle bli enkelt att jobba med dom. Vore ju bra att fyrtrådsmäta men får nöja mig med tvåtrådigt på min u1282a. Mäter just nu runt 1093.4R men det tog ett tag för mätvärdet att stabilisera sig:
IMG_5906.JPG
PT1000 sensorn har +-0.3degC noggrannhet över 0degC, mer info finns här https://cdn.starwebserver.se/shops/acan ... 1479305124. Kabeln och kretsen har en egen resistans på 0.11R vilket ger att ett mätvärde på 1093.4R motsvarar en resistans på PT1000-givaren på 1093.29R. Databladet ger en formel:

Kod: Markera allt

R = 1000 * (1 + A*t + B*t^2), A=3.9083e-3, B=-5.775e-7
vilket kan skrivas som:
A*t+Bt^2-((R-1000)/1000)=0
eller med konstanterna och R=1093.29:
(3.9083e-3)*t-(5.775e-7)t^2-((1093.29-1000)/1000)=0

Löser man för t i wolfram alpha får man t=~23.95degC (http://www.wolframalpha.com/input/?i=so ... e-7)t%5E2-((1093.29-1000)%2F1000)%3D0). Temperatursensorn (som inte är särskilt noggrann) i U1282A visar 23.4degC. U1282A har en noggrannhet i resistansmätning vid 1000R på runt 0.05 %, eller 0.5R, vilket motsvarar +-0.13degC med PT1000. Kombinerat med PT1000 givarens +-0.3degC borde man ju med detta system kunna hamna inom +-0.5degC.

Nästa steg med PT1000-systemet enligt ovan är att verifiera systemets prestanda och logga lite över tid. Kanske vattnets triple-point blir nästa steg.

Behövs ju helt klart bättre mätinstrument och sensorer för att verkligen kunna testa LMT70 ordentligt. Får se vad jag kan gräva fram :) Vore ju så trevligt med en kalibrerad termometer som verkligen mäter +-0.1degC.
mrfrenzy skrev:Min erfarenhet är att om man tar ett gäng original DS18S20 och lägger bredvid varandra visar dom alla samma värde med mindre än 0.2C skillnad.
Kostar 25kr styck hos Digikey.

Fördelen är ju att man inte behöver fundera på noggrannhet i A/D, spänningsfall i kablar med mera.

Ska dock ändå bli intressant att se hur noga det går att få LMT70.

Om man tittar på din kravspec verkar SI7051 ganska lovande.

Pris: 17kr
Noggranhet: 0.1C
Standbyström: 0,06 µA
Det låter ju som riktigt bra resultat från dina DS18S20. Skulle verkligen vara nöjd med +-0.1degC. Har som sagt bara köpt från ebay.

Digitalt har ju verkligen stora fördelar som du säger och I2C är ju lätt att jobba med. 0.06uA är ju inte heller mycket att snacka om. Tack för tipset! Kan verkligen vara något!
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Senast redigerad av mik4el 25 maj 2018, 10:56:04, redigerad totalt 1 gång.
Skriv svar