Sensore Ds18B20 Direttamente A Contatto Con Superficie Calda... Vostro Parere

[Akira]

Salve a tutti.

Avrei necessità di controllare la temperatura di una piastra. La temperatura che la piasta deve raggiungere è tra i 88°C e i 98°C.

Ho già tutto pronto: pic, elettronica di potenza per la resistenza elettrica ed un DS18B20 da usare come sonda termica.

Mi chiedevo, dato che nelle specifiche esso ha un range di -55°C..125°C se posso metterlo direttamente a contatto alla piastra.

Il sensore in questione è il seguente:

[Livio Orsini]

Se la temperatura di specifica massima è 125^oC, non ci devono essere problemi.

[Akira]

Ok, la pensavo esattamente come te, ma ne volevo la conferma.

Grazie.

Adesso passerò a forare la piastra per inserire il sensore nella cavità e poi farò delle prove.

[tesla88]

Solo un appunto , non so come verrà gestita la termoregolazione , ma se il PID non è ben fatto , o semplicemente la resistenza è di potenza esagerata rispetto la superficie da riscaldare , può essere che la regolazione non riesca a impedire che inizialmente la temperatura raggiunga e superi i 125°C mettendo fuori uso il sensore.

Io lavoro con resistenze su macchine di stampa a caldo , ed è facile che in fase di avviamento le resistenze superino il setpoint anche di diverse decine di gradi , poi una volta eseguito l'autotune del PID in genere non si verifica più o comunque in maniera limitata , è anche vero che parlo di potenze nell'ordine del kW , di temperature fra 250 e 350 °C , però i sensori sono termocoppie.

[Livio Orsini]

Solo un appunto ,....

Quello che temi è, purtroppo, abbastanza probabile, specialmente nella fase di messa a punto.

Però Akira non ha dato alcun dato sull'applicazione e si presume che abbia presente il problema.

Al limite, se non lo ha cosiderato, lo dovrù fare alla...prima fumata.

Comuque ci sono metodi per fare anche l'auto tuning evitando di andare in sovratemperatura.

Il fatto che, nell'applicazione che citi, ci siano limitate sovraeleongazioni anche dopo l'autotunimg, non depone molto a favore di questo.

[Akira]

Grazie per l'utilissima segnalazione.

Credo però che nel mio caso non sussista il problema perchè la resistenza è dimensionata in modo da non riuscire a riscaldare velocemente la piastra (in realtà è un cilindro di acciaio). La regolazione sarà eseguita non con un PID ma con una soglia a setpoint al raggiungimento del quale la resistenza sarà disalimentata. Prima del setpoint da raggiungere c'è una soglia di qualche grado in meno superata la quale la resistenza viene parzializzata a tempo (1/4s spenta, 3/4s accesa)... il setpoint normalmente è sui 90-95°C... Però ovviamente come suggerite anche voi dovrò mettere in conto una eventuale fumata... nera...

[tesla88]

In primis dipende da una corretta impostazione del sistema , ovvero se prelevi la temperatura troppo a ridosso della resistenza rischi di avere una lettura fasulla , la piastra potrebbe essere più fredda , almeno finchè il sistema si stabilizza , se metti la sonda lontana dalla resistenza hai forse una lettura più veritiera ma "rallenti" la regolazione .... nel caso che citavo i problemi sono molteplici (superfici da riscaldare modeste , resistenze sovradimensionate e termocoppie montate dove era più comodo ai meccanici , ma sono un sistem integrator perciò posso solo dare consigli )

Devi tenere conto dell'inerzia del tuo sistema , ammettiamo che tu accenda il sistema , la resistenza riscalda il pezzo , chiaramente ci mette del tempo per riscaldarlo fino al set point , ora tu togli corrente alla resistenza ma la temperatura continuerà a salire anche se per poco e ci metterà anche diverso tempo a tornare sotto il set point perchè tu dai calore al pezzo ma chi lo raffredda è solo l'aria ...

Comunque tentar non nuoce...cuoce!

[Akira]

Giusto, hai pienamente ragione.

Devo comunque tentare. La sonda sarà inserita nei pressi di un già esistente termostato che facevo lui da "setpoint", poi dovrò fare qualche prova sperando di non cuocere il sensore stesso ah ah ah.

Vi farò sapere!

Grazie.

[Livio Orsini]

Potresti lasciare il termostato come allarme di massima che stacca tutto onde evitare "cotture"

[Akira]

Oggi ho fatto qualche prova.

Ho fatto esattamente come suggerisci tu, Livio, cioè il termostato l'ho lasciato lì dove è, acquisisco il suo segnale con il pic e quando lui interviene per me è da staccare il riscaldamento, a prescindere. Oltretutto c'è un altro termostato di sicurezza a 104°C.

Ho forato il cilindro della superficie da riscaldare, esattamente alla stessa distanza dalla resistenza di discaldamento al termostato, ed ho inserito il DS18B20. Ha funzionato tranquillamento, solo che ho notato che mentre il termostato staccava (a 92°C) lui misurava ancora 86°C.

Confermo quanto sostenuto da voi circa la deriva termica ed ho dovuto modificare un pò la logica di gestione del riscaldamento più o meno come segue:

Set Point = 91°C

Riscaldamento continuo fino a 71°C, poi riscaldamento al 33% fino 81°C e poi riscaldamento al 25% fino a 90°C, 91°C set point mantenuto.

Purtroppo non riesco a risolvere i problemi circa il delta di lettura tra termostato a 92°C e sonda DS18B20... forse devo forare più in profondità? Non so però se così subiranno "cotture" i terminali... voi che ne pensate?

[Livio Orsini]

Dovresti misurare la temperatura con un termometro di precisione e verificare l'errore. Poi può anche essere che la posizione influisca. Comunque è strano perchè dopo un certo periodo l'intero cilindro dovrebbe avere la temperatura eguale, sempre che il riscaldatore sia situato in posizione acconcia.

[Akira]

Infatti.

Appena possibile eseguirò una nuova prova con un termometro pirometrico.

Per quanto riguarda la posizione ho ricontrollato ed è esattamente al posto di un termostato, quindi dovremmo esserci. Mi sa che il termostato che io ho preso come riferimento è poco affidabile. Comunque eseguirò altre prove...

Grazie!

[Akira]

Eccomi qui, come promesso, con importanti aggiornamenti.

Il sisterma ha funzionato alla grande.

Forato la caldaietta per inserire il sensore DS18B20.

Nuovi dati:

Riscaldamento continuo fino a 68°C

Riscaldamento a 1/3 on 2/3 off fino a 80°C

Set point a 89°C con riscaldamento a tempo decrescente, più mi avvicino al set meno tempo ho acceso la resistenza.

HA FUNZIONATO ALLA GRANDE - manteggo il set di temperatura preciso!

Grazie per i vostri aiuti - sicuramente senza il vostro suggerimento avrei fuso il sensore al primo colpo! Invece tutto ha funzionato alla perfezione!!!

[tesla88]

Bravo , l'importante è aver ottenuto il risultato sperato !

[Livio Orsini]

Ottimo!

Sia per i risultati sia perchè hai centrato lo spirito del forum pubblicando la soluzione ed i risultati.

Hai fatto una regolazione in proporzionale puro con soglia. Ne abbiamo almeno un esempio in tutte le case: il controllo di livello del serbatoio d'acqua per lo siacquone della tazza.

[Akira]