Temperaturmätare medels diod

Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av Spisblinkaren »

Tack opampen!

Men electrokits data stämmer inte med det datablad jag har framför mig från National Semiconductors dvs D(Z) betyder 0;100C vilket jag tycker är för dåligt, Z verkar för övrigt betyda TO92.

Jag har ikväll kalkylerat på att använda vanlig diod istället (1N4148).

Det verkar funka kalas ty väldigt linjärt och eventuelllt kan jag mäta 150C (vilket är Si-kristallens maxtemperatur) sen kan jag nog mäta neråt bra mycket lägre än LM35 (gissar jag bara, obs).

Jag har bestämt mig för att köra diod istället för onödigt komplicerad, dyr, och på sikt kanske även utgående, temperatursensor.

Min plan är att gjuta in dioden i epoxy och nyttja två meter kabel.

Man kan teckna Ud (för Ud>26mV) enligt diodekvationen som

\(Ud=ln\frac{Id}{Is}*\frac{1}{1,16E4}*T\)

där 1,16E4=q/k.

Om man nu inför

\(T=273K+C\)

och kör Id=1mA och Is=1E-15A så får man

\(Ud=0,65V_0+2,4mV/C\)

vilket förutom bias för 0 grader (0,65V) är spikrakt linjär med temperaturen i grader Celsius.

Bifogar ritning.

MVH/Roger
PS
Alla vet att halvledare är temperaturkänsliga men att man mha konstant ström igenom dom kan få en helt linjär och perfekt termometer, det visste jag inte :)
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av opampen »

Jag tittar i pdf: från National som Electrokit har lagt upp. Borde vara samma datablad som du har. Det verkar tyvärr som att du har rätt!

Ser enligt databladet att D varianten har 0-100 grader och Z är kapseltypen! Det var som fanken! Jag beställde nämnligen två LM35 från Electrokit till ett kommande temperatur mätar projekt!

Jag vill ha A varianten! Men ska prata med Electrokit om att dom troligen har skrivit fel på sin hemsida! För där står det -55-+150. Jag har fått beställningen och det står DZ på kapseln.
Användarvisningsbild
swesysmgr
Inlägg: 14127
Blev medlem: 28 mars 2009, 06:56:43
Ort: Göteborg

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av swesysmgr »

https://www.electrokit.com/produkt/tmp3 ... turgivare/

"The TMP35 is functionally compatible with the LM35/LM45
and provides a 250 mV output at 25°C. The TMP35 reads
temperatures from 10°C to 125°C. The TMP36 is specified from
−40°C to +125°C, provides a 750 mV output at 25°C
, and
operates to 125°C from a single 2.7 V supply. The TMP36 is
functionally compatible with the LM50. Both the TMP35 and
TMP36 have an output scale factor of 10 mV/°C. "


Välj TMP36 för 19:- istället?
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av Spisblinkaren »

Varför det?

Tycker halvledartillverkarna verkar profitera på saker som inte behöver profiteras på :)

Ikväll har jag trimmat mitt schema och nu bara måste jag provbygga, tror jag kör kopplingsdäck från Kjell även om jag lurade på spikplatta ett tag.

Spikplatta är mycket underskattat när det gäller prototypbyggen av DISKRETA och stora komponenter, IC funkar dock mycket dåligt.

Måste ju skicka in diverse stimulus med koll också, tänker att jag har tre temperaturer i hemmet jag kan testa dvs frys, kyl och rumstemperatur [-20;8;20]C cirka.

Jag har en hemtermometer med prob vars prob hänger på utsidan samtidigt som den mäter inomustemperaturen, lurar på att köpa en sån till.

Med hjälp av den kan jag sedan korrelera dom mätresultat jag får med min termometer.

Dock är det en bit kvar till framförallt 100C...

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av opampen »

swesysmgr skrev: 27 december 2020, 21:12:23 https://www.electrokit.com/produkt/tmp3 ... turgivare/

"The TMP35 is functionally compatible with the LM35/LM45
and provides a 250 mV output at 25°C. The TMP35 reads
temperatures from 10°C to 125°C. The TMP36 is specified from
−40°C to +125°C, provides a 750 mV output at 25°C
, and
operates to 125°C from a single 2.7 V supply. The TMP36 is
functionally compatible with the LM50. Both the TMP35 and
TMP36 have an output scale factor of 10 mV/°C. "


Välj TMP36 för 19:- istället?
Tack för tipset! Ja, den verkar mera passa till mina projekt!
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av opampen »

rogerk8 skrev: 28 december 2020, 19:50:15 Varför det?

Tycker halvledartillverkarna verkar profitera på saker som inte behöver profiteras på :)

Ikväll har jag trimmat mitt schema och nu bara måste jag provbygga, tror jag kör kopplingsdäck från Kjell även om jag lurade på spikplatta ett tag.

Spikplatta är mycket underskattat när det gäller prototypbyggen av DISKRETA och stora komponenter, IC funkar dock mycket dåligt.

Måste ju skicka in diverse stimulus med koll också, tänker att jag har tre temperaturer i hemmet jag kan testa dvs frys, kyl och rumstemperatur [-20;8;20]C cirka.

Jag har en hemtermometer med prob vars prob hänger på utsidan samtidigt som den mäter inomustemperaturen, lurar på att köpa en sån till.

Med hjälp av den kan jag sedan korrelera dom mätresultat jag får med min termometer.

Dock är det en bit kvar till framförallt 100C...

MVH/Roger
[/quote

Ja, precis! Men det finns väl en anledning kanske varför man tar fram vissa komponenter? Men tycker ändå det kan var lite trevligt att labba med dom!
Senast redigerad av opampen 29 december 2020, 00:29:56, redigerad totalt 2 gånger.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av opampen »

Det ska bli intressant att se vad du tycker om resultatet med dioden! Hur den står sig gämfört med dom här special givarna! Kopplingsdäck är bra! Spikplatta kan funka i vissa sammanhang som du säger!

När jag har köpt termometrar för olika ändamål har jag tittat på ganska många och valt dom som ligger närmast så det blir ett bra medelvärde!

Du får använda ugnen i köket för dom högsta temperaturerna!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej opampen!

Vet du vad, jag tänkte inte på ugnen, tack!

Jag tänkte mer inne/ute-termometern, kokande vatten (kan aldrig bli mer än 100C om det inte sätts under tryc, tror jag), tänkte sedan snöboll och 0C men den tanken var naiv :)

Rumstemperaturen kan man testa i alla fall, och ugn som du säger även om jag undrar över precission :humm:

Det är i alla fall inte helt lätt med test-stimuli när det gäller temperaturmatningar.

Ikväll har jag sedan uppgraderat min temperaturmätare en aning, jag tog bort en trimmer och det blev den som styr 20uA in i instrumentet för en skalflytt på 1/5, om man kan anta att instrumentet är hyfsat exakt så är det bara att injicera denna offset-ström.

Sen ville jag inte riktigt ha en diod som spänningsrefererens för bortbalanserandet av V(0C) för även om själva enheten normalt sett inte huserar i den temperaturmiljö man vill mäta så är det ju lite bra att i alla fall kunna ta ut den i fält i säg 0C och mäta.

Så jag har gjort om den biten också där jag helt enkelt nyttjar resistiv spänningsdelning från reglerad 12V matning istället.

Man lär sig av att försöka fixa till och konstruera saker, halvledare är ju så hopplöst temperaturkänsliga att man kanppt kan nyttja dom i till exempel förstärkare SAMTIDIGT som dom är perfekt linjära temperaturmätare, hade jag bara behövt mäta i kelvin så är dom ännu mer enkla och "linjära" för det blir bara typ

\(V_F=kT\)

där k INTE är Boltzmanns konstant utan en proportionalitetskonstant.

MVH/Roger
PS
Jag "forskade" lite ikväll och gjorde ett test med en population på 5st 1N4148 där jag i rumstemperatur (20C) checkade framspänningsfallet. Avvikelsen bland dessa fem blev bara ynka 1%! Och den enda avvikelse jag ens kunde detektera var när dioden kom från annan batch (och inte samma band som jag tror dom andra satt på). Summa summarum: Vf är väldigt vädefinierad för konstant ström och temperatur. Bifogar några bilder.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av opampen »

Hej, Roger!

Ja, men det verkar bra!

Temperatur drift är ett problem. Så det gäller att få det så stabil som möjligt. Men i det här fallet så kan man dra nytta av det!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av Spisblinkaren »

Precis, opampen!

Ikväll har jag filat ytterligare på min konstruktion.

Ärligt talat verkar det som om jag aldrig blir klar!

Men det kan kanske bli mitt sista filande för jag börjar tro att det kan funka.

Läste i gammal akademisk skollittteratur om diodekvationen och fick lära mig att jag nyttjat den ideala diodekvationen som för >26mV säger jag (>60mV säger litteraturen), innebär

\(\large Id=Is*e^{\frac {qV_F}{kT}}\)

men som mer generellt kan tecknas

\(\large Id=Is*e^{\frac {qV_F}{nkT}}\)

där n=[1;2].

Litteraturen säger alltså att n kan variera från 1 till 2 men det jag fann som mest intressant var att n=1 för både Ge-dioder och be-dioder medans n för dioder som måste tåla hög spänning är av storleksordningen 2.

I vårt temperaturmätningsfall innebär detta att V(T) kan variera +/-50%, om jag således nu mätt upp att V(293K=0C) för 1N4148 är lika med 0,60V och jag antagit n=1 så skulle V(T) vara 1,2V om n=2 och detta dessutom vid en ström på bara 1mA, med andra ord kan vi avfärda n=2.

Det verkar alltså som om 1N4148 har n=1 och mina tester visar på en Is (brukar kalla den för mättnadsström men fattar ju inget :) ) på 48fA, i mina preliminära uträkningar har jag dock nyttjat Is=1fA, så jag verkar ha haft lite fel :)

Men jag tycker det här ser bra ut.

Jag har nu klurat på hur jag skall kunna skapa stimulin för att testa det här, tänkte faktiskt nyttja kastrull och hetta upp vatten till olika temperaturer, sen häller jag nån milliliter i ett glas och testar med min digitala utetermometer (klarar kanske 60C) som referens samtidigt som jag stoppar ner min 1N4148-prob som då är innesluten i en bit krympslang med lim.

Var inne på mitt Bostik-epoxy ett tag men det tålde bara 65C, sen tittade jag på mitt andra stålepoxy från Loctite (3450) och det tål 100C, slutligen tittade jag på vad krympslang med lim tål och dom tål mer än man tror för klistret verkar tåla ända upp till 110C medans krympslangen kryper runt 130C.

Min plan nu är således att krympslanga en diod och typ lägga den ner så att ut ur krympslangen kommer anoden vara längre än katoden som är samma som för LED, på det sättet blir det heller inte så kritiskt med hur bra limmet kletat sig över katod-tråden hos dioden.

MVH/Roger
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av opampen »

Bra!

Intressant med krympslangen!
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av Spisblinkaren »

Ikväll har jag förenklat min lösning.

Känns bra med bara en opamp och en transistor samt lite motstånd för att få ihop en temperaturmätare som jag faktiskt tror (obs) fungerar och det till ett pris som nästan är löjligt lågt :)

MVH/Roger
PS
Jag gillar LM324, vad heter singel-versionen om den ens finns? Minns att jag frågat det här men glömt svaret. En teoretisk nedre gräns för min termometer är när Vf=26mV, 2,05mV/C från U(0C) dvs 0,56V ger då mintemp som -260 grader Celsious :) Fast detta stämmer naturligtvis inte men -50C tror jag definitivt jag klarar.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av opampen »

Hej!

Bra att du har optimerat lösningen! Tänkte faktiskt lite på det också att man klarar sig med en op!

När det gäller LM324 finns det en singel snarlik op som heter LM321. Jag länkar till databladet här: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm321 ... e.com%252F

LM321 verkar svår att få tag på! Bhiab har den men den var dyr! 86,25kr. Men den är i metallkappsel och heter LM321H. Minns vi pratade om det förut! Men det finns ju andra som kan vara bättre i så fall!

Ja, man har sina favoriter när det gäller op kretsar! Mina favoriter är CA3140 och TL070-serien! Även OP27 är en trevlig audio op.
Senast redigerad av opampen 31 december 2020, 20:29:58, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av Spisblinkaren »

Hej opampen din goa man!

Kul att veta att LM321 är en singel-version.

Men vet du vad som inte är så roligt?

Jo, att den BARA finns i SO-kapsel.

Så, nej den är ingen ekvivalent för mig för jag avskyr SMD-komponenter!

Speciellt när man jobbat med 0603 och mindre, suck vilken skit!

MVH/Roger
PS
Det är tom en SO5 dvs inte ens en SO8 som faktikst går att hantera (jag har köpt SO8->DIL8:adaptrar från elektrokit)
opampen
Inlägg: 1766
Blev medlem: 16 november 2013, 18:59:54
Ort: Stockholm

Re: Temperaturmätare medels NTC & EPROM

Inlägg av opampen »

Hej,Roger!

Jag såg det i databladet men tänkte att någon annan tillverkare har den i hålmonterat! Men det är möjligt att den bara tillverkas i ytmoterat nu mera.

Bhiab har den i metallkappsel alltså TO39-kappsel, hålmonterad. Det är väl surplus.
Skriv svar