CONDIZIONAMENTO SEGNALE TERMOPILA

[mdc93]

Il 3/12/2023 alle 10:36 , Livio Orsini ha scritto:

 

Perchè gli amplificatori son fatti con transistors, ed un transistor non scende sotto 0,3V circa di Vce. Se leggi con attenzione i datasheets degli amplificatori operazionali questo dato lo trovi, in genere, sotto forma di diagramma: tensione di uscita funzione della tensione di alimentazione.

Negli ampli normali la massima escursione della tensione di uscita vale la tensione di alimentazione +/-2V circa, mentre negli ampli rail to rail questa escursione vale sempre la tensione di alimentazione +/-0,3V circa.

Per questo motivo ti ho consigliato un'alimentazione comunque duale, se vuoi sfruttare al massimo la scala del convertitore AD.

Ti consiglio anche, se la scheda 8266 che usi lo consente, di usare un riferimento per l'AD ricavato dal generatore di tensione di rifireimento, altrimenti il riferimento del convertitore è dato dalla tensione di alimentazione di 3,3V; conseguentemente ogni variazione della tensione di alimentazione si ripercuote sulla misura.

Okey chiarissimo, pongo un'ulteriore domanda relativa sempre al datasheet del sensore riportando immagino sotto, che non mi sono chiare. 

Il sensore nella versione che ho preso ha integrato un NTC che misura la temperatura del sensore stesso per compensare via software eventuali variazioni della temperatura della termopila. Nel datasheet è riportato lo schema di misura per il termistore NTC (semplice partitore di tensione) però poi sotto è riportato "Sensor calibration" nel quale non si capisce bene a mio avviso cosa dovrei fare. Cioè quello che farei io è linearizzare il termistore NTC quindi dimensionare la resistenza da mettere in serie all'NTC per il partitore pari alla formula R(Tmedia)=(B-2Tmedia)/(B+2Tmedia)

Una volta fatto ciò leggerei semplicemente con il micro la tensione ai capi del termistore e mi riporterei alla temperatura usando l'equazione classica di un termistore che è riportata anche nel datasheet. Non mi è chiaro cosa ci sia da calibrare ecco non mi sembra ben spiegato.

Modificato: 4 dicembre 2023 da mdc93

[mdc93]

22 minuti fa, mdc93 ha scritto:

Okey chiarissimo, pongo un'ulteriore domanda relativa sempre al datasheet del sensore riportando immagino sotto, che non mi sono chiare. 

Il sensore nella versione che ho preso ha integrato un NTC che misura la temperatura del sensore stesso per compensare via software eventuali variazioni della temperatura della termopila. Nel datasheet è riportato lo schema di misura per il termistore NTC (semplice partitore di tensione) però poi sotto è riportato "Sensor calibration" nel quale non si capisce bene a mio avviso cosa dovrei fare. Cioè quello che farei io è linearizzare il termistore NTC quindi dimensionare la resistenza da mettere in serie all'NTC per il partitore pari alla formula R(Tmedia)=(B-2Tmedia)/(B+2Tmedia)

Una volta fatto ciò leggerei semplicemente con il micro la tensione ai capi del termistore e mi riporterei alla temperatura usando l'equazione classica di un termistore che è riportata anche nel datasheet. Non mi è chiaro cosa ci sia da calibrare ecco non mi sembra ben spiegato.

La formula per la resistenza serie corretta è RL=R(Tmedia)*(B-2Tmedia)/(B+2Tmedia)-->Rl=100k*(3955-596)/(3955+596)-->circa 74K dove dovrei avere un'uscita quasi lineare tra la tensione di alimentazione e l'uscita dipendente dalla variazione di temperatura

[Livio Orsini]

Il problema delle NTC, ma anche di tutte le termoresistenze, è la non linearità della funzione resistenza-tempèeratura.

Nell'intervallo tra 20°C e 30°C la funzione è quasi lineare.

Dipende tutto da quanle precisione hai bisogno e da dove posizioni la termopila.

Altrimenti non tiresta che risolvere l'equazione della curva con i coefficienti caratteristici per quel termistore.

Io, a volte, per le PT100 uso farmi una look table discretizzando piccoli intervalli di temperatura entro cui le variazioni di resistenza sono praticamente lineari.

Attenzione poi al valore di corrente circolante, deve essere, salvo indicazioni differenti del costruttore, molto minore di 1mA, onde evitare fenomeni di autoriscaldamento che vanno ad inficiare i risultati ottenuti.

Non ptresti, comunque, mettere il link al datasheet della termopila?

Cosa andrai a misurare con la termopila?

[mdc93]

4 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

Il problema delle NTC, ma anche di tutte le termoresistenze, è la non linearità della funzione resistenza-tempèeratura.

Nell'intervallo tra 20°C e 30°C la funzione è quasi lineare.

Dipende tutto da quanle precisione hai bisogno e da dove posizioni la termopila.

Altrimenti non tiresta che risolvere l'equazione della curva con i coefficienti caratteristici per quel termistore.

Io, a volte, per le PT100 uso farmi una look table discretizzando piccoli intervalli di temperatura entro cui le variazioni di resistenza sono praticamente lineari.

Attenzione poi al valore di corrente circolante, deve essere, salvo indicazioni differenti del costruttore, molto minore di 1mA, onde evitare fenomeni di autoriscaldamento che vanno ad inficiare i risultati ottenuti.

Non ptresti, comunque, mettere il link al datasheet della termopila?

Cosa andrai a misurare con la termopila?

https://www.te.com/content/dam/te-com/documents/sensors/global/analog-digital-thermopile-application-note.pdf Ecco le application note. Con la termopila non ho bisogno di andare a leggere il decimo di grado ecco, mi basta per distinguere se ho di fronte una superficie Metallica rispetto a corpo umano.

Sulla corrente dice che non è un problema visto che a 25 gradi lo NTC ha 100k di impedenza.

Peró ecco non potrei dopo aver dimensionato la resistenza serie allo NTC misurare con l’ADC del micro la tensione di uscita e poi indirettamente dal partitore ricavarmi la resistenza e poi dall’equazione del NTC ricavarmi la temperatura?

[NovellinoXX]

45 minuti fa, mdc93 ha scritto:

mi basta per distinguere se ho di fronte una superficie Metallica rispetto a corpo umano.

mmmmmmmmmmm..... secondo me non e'  l'approccio corretto, quando d'estate fa caldo, tipo 36°C, come distingui?

Devi sfruttare caratteristiche uniche possedute dai metalli, per esempio, la prima che mi viene, correnti indotte da campi magnetici variabili. 

Oppure qualcosa tipo cerca-metalli

Modificato: 4 dicembre 2023 da NovellinoXX

[mdc93]

1 ora fa, NovellinoXX ha scritto:

mmmmmmmmmmm..... secondo me non e'  l'approccio corretto, quando d'estate fa caldo, tipo 36°C, come distingui?

Devi sfruttare caratteristiche uniche possedute dai metalli, per esempio, la prima che mi viene, correnti indotte da campi magnetici variabili. 

Oppure qualcosa tipo cerca-metalli

Si però gli induttivi lavorano a basse distanze, a me servono dai 20 cm in su, avevo già chiesto qua sul forum e qualcuno mi aveva suggerito la termopila, che come idea non è mal vagissima secondo me

[Livio Orsini]

11 ore fa, mdc93 ha scritto:

Peró ecco non potrei dopo aver dimensionato la resistenza serie allo NTC misurare con l’ADC del micro la tensione di uscita e poi indirettamente dal partitore ricavarmi la resistenza e poi dall’equazione del NTC ricavarmi la temperatura?

 

Siamo sempre al punto di partenza: la risoluzione. Misurando semplicemente la tensione ai capi della NTC perdi buona parte della capacità del convertitore.

Comunque, visto che usi una 8266 hai suffciente riserva di memoria, per inserire un look table per semplificarti i conti per determinare la temperatura della termopila. Più tardi, se avrò tempo, mi studierò un poco il datasheet della termopila per capire meglio l'influenza della temperatura ambiente sulla misura.

L'obiezione che ti ha posto Novellino non è ne banale ne trascurabile. Nella stagione calda potresti avere la temperatura del metallo molto vicina alla temperatura del corpo umano. Poi c'è da considerare il tempo di reazione del sensore.