PT100 ile gerçek devre yapan var mı

[bahdiyarusta]

arkadaşlar merhaba,

pt100 ile gerçek bir devre yapıp sıcaklık değerlerinin sağlamlığını kontrol eden veya bu konuda tecrübesi olan var mı

[ete]

PT100 ile bir çok devre yaptım. Sağlamlık konusunda sorun yok. Sorun sensörün okunup linear olmayan okuma değerine karşılık sıcaklığın hesaplanmasıdır. Bu ne demek dersen bilindiği üzere PT100 sıcaklık ile değeri değişen bir dirençtir. Sıfır derecedeki direnci 100 ohmdur. Sıcaklık arttıkça bu direnç değişir (artar). Data sheetlerinde hangi sıcaklıkta hangi direnç değerini verdiği yada hangi direnç değerinin hangi sıcaklığa karşı geldiği belirtilmektedir. Bu durumda yapılması gereken önce her hangi bir sıcaklıkta PT100'ün direnç değerini okuyup hesaplamak ve ardından bir tablo (lookup tablosu) hazırlayıp o tabloda dirence karşılık gelen sıcaklığı okunan sıcaklık olarak kullanmak. Bu elbette zahmetli ve uzun bir yoldur. Bir araba kod yazmak gerekir. Hafızası bol olanlar ve tablo hazırlama ve okuma komutları kısmen kolay olan derleyici ile çalışanlar bu metodu kullanırlar.
Ama ben daha farklı bir yöntem kullandım. Bu konuda ne örnek kod verebilirim nede şema bunu baştan belirteyim. Sürekli kullandığım bir sistem ve yöntemdir. Ancak sistemi detayları ile açıklayacağım. Yapabilen yapar.
Öncelikle stabil bir opamp devresi ile sensör çıkışını nispeten stabil bir şekilde okuyorum. Okuma aralığım diyelimki 0 derece ile 250 derece aralığında 0-5V ta tekabül ediyor. Okuduğum değeri bir formül kullanarak sıcaklığa çeviriyorum. Ancak bu formül sensör linearitesinden dolayı yalnızca diyelimki 0-10 derece aralığında doğru çalışıyor. Sonra linearite sapıyor ve benim hesap da sapıyor. 10 derece ile 20 derece arasında başka bir formül uyguluyorum ve bakıyorum (Aslında farkı ana hesap değerine ekliyorum) belirli bir sapma değerim var. Böylece sıcaklığın sapmaya uğradığı aralıkları uzunca bir çalışma sonucunda tespit edip  bunu ana formülüme sapma değeri olarak ekleyerek tek formülün doğru sonuçlar vermesini sağlıyorum.
Böylece sadece ve sadece okuduğum ADC değerininden sapma miktarını belirleyip bunu ana formüle ekleyip doğru sıcaklığı hesaplayabiliyorum. Bu sistemin nasıl çalışacağını elbette merak etmiştim. Yaptığım sistemi bir arkadaşıma gönderip laboratuvar ortamında mukayeseli olarak test ettirdim ve sonuç neredeyse sıfır hatalı çıktı. Birebir doğru okuyordu sistem. Bu arada hemen belirteyim ilk çalışmamı isis simulasyonunu kullanarak yaptım. Orada okuna değerler (sıcaklığa karşın sensörün ürettiği direnç değerleri) doğru değerlerdir ve bana çok yardımcı oldular.
Daha açık bir anlatım ile önce belirli bir sıcaklığı esas alarak okuma yaparız. Diyelimki 50 derecede okuma yapıyorum. Bu sıcaklıkte PT100 bana 119,40 ohmluk bir direnç gösterecektir. Buna karşılık opamp devresinden okuduğum ADC değerim de dieylimki 110 olsun.
Bunu 50 ye bölersem bana , 50/110=0,4545 verir.  Bunu 256 ile çarparsak 116,352 değerini buluruz. Bunu çözünürlüğüartırmak amacı ile 11637 olarak kullanabiliriz artık.
Bu durumda 110 okuduğumuzda sıcaklık hesabımız; T=(110*/11637)/10= yada normal matematik ile (110*11637/256)/10=500 değerini verecektir. Bu ise 50,0 dereceye tekabül edecektir.
Aynı formülü 60 derede kullandığımız zaman hesaplanan sıcaklığın 1 derece eksik geldiğini göreceğiz muhtemelen. Bu ise 1 dereceklik fark demek olacaktır. Bu 1 derecelik farkın hangi dereceye kadar devam ettiğine deneyerek bakacaksın. diyelimki 67 dereceye kadar 1 dereceklik fark oluşuyor o halde 67 derecenin karşılığı olan ADC değerine kadar olan komularda hesaplanan sıcaklığa 1 derece ekleyerek doğru sıcaklık hesaplamış olacaksın.
Bu işlemi hesaplanan sıcaklığa eksik kalan miktarı ekleyerek de yapabilirsin yada okunan ADC değerine belirli oranda ekleme yaparak da bulabilirsin.
Yöntemim budur ve -40 ile +250 derece aralığında tam isabet sonuç vermektedir. Tabiiki opamp devreside önem arzetmektedir.

Ete

[bahdiyarusta]

ete hocam açıklayıcı yorumunuz için çok teşekkür ederim.

sizin formül ve yöntemlerinizi uygulayacagım ama öncesinde daha henüz yolun başında iken bir problem yaşadım

oda sıcaklığını çok kaliteli güzel bir termometre ile okuyorum 19 derece görüyorum.

pt100 in ucunu ölçü aletine takıp OHM kademesinde ölçüm yapıyorum bana verdiği OHM değeri 111.60 bu değer de tabloda 30dereceye karşılık geliyor.  burdan yola başlayamadım neden böyle yapar diye düşündüm. sensör arızalımı acaba dedim başka bir sensör aldım onu denedim oda 110.8 verdi.
termometreden ölçtüğüm oda sıcaklığı 19derece idi. bunun karşığı olan 107.4 ohm değerini hiç göremedim.

[ete]

Ohmmetrelerin ne derece hassas ölçüm yaptığını bilemeyiz. Bende benzer ölçümler yapmıştım. Sıcaklığa bağlı omaj daha hassas aletler ile ölçülmeli ve en ufak esinti bile olmamalıdır. Bu gibi ölçümler sıcaklığı sabit , dış ortamdan izole edilmiş özel bölmelerde yapılmalıdır. Bana kalırsa direk devre ve program ile ilgilen.
Ete

[bahdiyarusta]

ETE hocam pt100 için nasıl bir yükselteç devresi kullandınız. paylaşabiliyor musunuz.

[ete]

Paylaşamayacağımı söylemiştim.
"Ama ben daha farklı bir yöntem kullandım. Bu konuda ne örnek kod verebilirim nede şema bunu baştan belirteyim."
Bu işin içinde epeyce bir emek var. İşin aslıda amatör çalışma boyutlarını zaten aşıyor. Kusura bakmayın.
İnterneti araştırın bir sürü devre bulursunuz.
Ete

[bahdiyarusta]

Anlıyorum hocam peki teşekkür ederim.

[ete]

Aşağıdaki linkte 0-200 derece aralığında 0-5V veren bir devre mevcut. İsisde denedim bence güzl çalışıyor. Tek yapman gereken ADC karşılıklarını sıcaklığa çevirmen olacaktır.

http://poujouly.net/2016/07/21/une-interface-a-ampli-op-pour-une-sonde-pt100/

Ete

[bahdiyarusta]

ETE hocam proteusta  opamplar doğru çalışmıyor mu ekteki şemaya bakar mısınız

projemi proteusta doğru çalıştıramıyorum değerler çok yanlış olduğu için ilerleyemiyorum.

[ete]

Opamp çıkışının sıfır V (GND) yakın çıkabilmesi için onun Rail to Rail özelliğinde olması gerekir.  Kullandığın opamp rail to rail değil.
Diğer yandan 0-5V aralığında bir çıkış alacak isen opmp'ı 5V ile beslememen gerekir bunuda unutma.

Ete