Lukey 853 d не видит температуру паяльника

Контроллер ТЕПЛОСКАТ

Контроллер ТЕПЛОСКАТ позволяет построить наиболее эффективные антиобледенительные системы для зданий и комплексов зданий. Контроллер ТЕПЛОСКАТ является специализированным прибором, предназначенным преимущественно для управления системами электрообогрева кровли.

Контроллер позволяет тратить ровно столько электроэнергии, сколько это необходимо для очистки поверхности кровли и водосточных труб от воды. Все параметры прибора настроены оптимальным образом при изготовлении и могут быть изменены пользователем через экранное меню. ТЕПЛОСКАТ предотвращает образование наледи, обеспечивает сток талой воды, предотвращает закупорку водостоков льдом и образование сосулек на карнизах.

Состав контроллера ТЕПЛОСКАТ:

• Электронный блок управления с четырьмя встроенными реле (8 А макс)
• Датчик температуры воздуха
• Датчик температуры кабеля (комплектуется по желанию заказчика)
• Датчик осадков с подогревом
• Датчик талой воды
• Кнопка дистанционного управления (комплектуется по желанию заказчика)

Регулятор температуры электронный PTМ-2000 (Теплоскат-Теплодор)

Датчики

• Датчик температуры TST02-2,0(-20 до +80)
• Датчик температуры TST05-2,0(-50 до +40) ТР140
• Датчик воды TSW01-15,0

Цены и характеристики:

Термофен

• Паяльник
• Вакуумный оловоотсос
• Прецизионное цифровое управление
• Независимая работа
• Идентичное управление всеми каналами
• Графический дисплей
• Функция самодиагностики
• Функция сна и блокировки температуры
• Функция интеллектуального охлаждения термофена
• Цена

Керамический нагревательный элемент

• Быстрый нагрев
• Надежность и безопасность
• Очень высокая продолжительность срока службы жал
• Регулируемые скорость подачи
• Предусмотрена антиэлектростатическая защита
• Автоматический или ручной режим управления подачей припоя
• Регулируемое время подачи припоя
• Цена

Интеллектуальное охлаждение термофена

• Низкий уровень шума
• 2 в 1 термофен и паяльник
• Компактный размер
• Нагрев
• Цифровой контроль температуры
• Большой выбор принадлежностей и аксессуаров
• Цена

Яркие светодиодные дисплеи

• Компактный размер
• Удобные кнопки для установки температуры
• Центробежный нагнетатель
• Цифровая установка, индикация и стабилизация температуры термофена и паяльника
• Мягкий провод и маленький вес
• Паяльник средней мощности
• Цена

Все товары есть в наличии в ГосРеестре СИ РФ.

Цены и характеристики паяльных станций

Керамическая паяльная станция

• Цена:
• Широкий диапазон установки температуры
• Цифровая регулировка температуры
• Металлический корпус
• Быстрый нагрев

Паяльная станция с OLED-дисплеем

• Цена:
• Выносной источник питания
• OLED-дисплей
• Управление и контроль на паяльнике
• 9 видов сменных наконечников
• Настройка параметров через USB

Паяльная станция с автоматическим отключением

• Цена:
• Режим сна
• Температурная калибровка
• Парольная защита
• Индукционный нагрев
• Цифровая индикация температуры

Паяльная станция с LED-дисплеем

• Цена:
• Светодиодная индикация
• Аналоговая установка температуры
• Четыре сменных наконечника
• Цифровая стабилизация температуры

Паяльная станция с LED дисплеем и компрессором

• Цена:
• Светодиодная индикация
• Удобные регуляторы
• Четыре сменные насадки
• Индикатор нагрева

Паяльная станция с цифровым управлением

• Цена:
• Цифровой контроль температуры
• Режим сна
• Автоматическое выключение

в 1 термофен + паяльник

• Цена:
• Компактный размер
• Цифровое управление
• Большой выбор жал для паяльника

Паяльная станция с USB-портом

• Цена:
• Яркие светодиодные дисплеи
• Небольшой размер
• USB-порт для питания

Паяльная станция с разнообразными наконечниками

• Цена:
• Большой выбор наконечников
• Цифровая установка температуры
• Яркий светодиодный дисплей

Все паяльные станции доступны в наличии и имеют официальную регистрацию в Государственном реестре средств измерений РФ.

Товар 1

• Цена: Цена: Цена:
• В наличии:
• Срок гарантии:
• ГосРеестр СИ РФ:

Характеристики:

• Штативная система крепления
• Два запасных фильтрующих элемента
• Переходник для вентиляционного рукава
• Высокая эффективность
• Низкий уровень шума

Товар 2

• Цена: Цена:
• В наличии:
• ГосРеестр СИ РФ:

Характеристики:

• Питание от внешнего адаптера 12В
• Малые габариты
• Металлическая вставка на входе очистителя
• Сменные щетки в комплекте
• Ванна для отходов из металла
• Встроенный магнит для фиксации корпуса
• Шариковые подшипники в узлах вращения

Товар 3

• Цена: Цена:
• В наличии:
• ГосРеестр СИ РФ:

Характеристики:

• Удобный паяльник с цифровой индикацией
• Яркий светодиодный дисплей
• Удобный регулятор для установки температуры
• 6 сменных наконечников разных форм и размеров
• Подставка с баночкой для канифоли и очистителя с губкой
• Припой, пинцет, оловоотсос
• Ручка-отвёртка с 7 сменными битами
• Удобный кейс

* — Ориентировочная стоимость товара

Температурные датчики в быту

Проверьте свою наблюдательность. Сколько датчиков температуры находится в вашем доме? От холодильника и электрического чайника до ноутбука и паяльной станции, датчики температуры присутствуют повсюду. Важность точности измерения температуры делает их неотъемлемой частью нашей повседневной жизни.

Необходимость точных измерений

Разработка электроники невозможна без измерения температуры. В инженерной практике используются различные датчики для поддержания стабильности и безопасности устройств. Разница даже в 1°C может иметь значительное значение, поэтому точность измерений играет ключевую роль.

Сравнение датчиков

Для сравнения были выбраны следующие температурные датчики:

Эти датчики обеспечивают точные измерения температуры в разных устройствах и условиях, с учетом их основных характеристик и интерфейсов подключения.

Датчик температуры с функцией теплового сторожевого таймера

• Диапазон измеряемых температур от -55°C до 125°C
• Точность ±0.5°C
• Интерфейс I2C
• Корпус SSOP8

Аналоговый датчик температуры

• Диапазон измеряемых температур от -40°C до 100°C
• Точность ±2°C
• Корпус SO8

Диапазон измеряемых температур

• От -40°C до 125°C

Внутренний датчик температуры микроконтроллера

• Диапазон измеряемых температур от -40°C до 85°C

Источник опорного напряжения

При плохом питании у человека может наблюдаться гипотермия (пониженная температура тела), а при голодании температура, наоборот, повышается. В этом плане, датчики мало отличаются от людей, отсутствие стабильности напряжения питания не способствует росту точности показаний.

В первую очередь это относится к аналоговым датчикам, опросом которых занимается АЦП. Контроллер STM32G0 имеет всего один питающий вывод, объединенный VDD/VDDA, а на отладочной плате установлен простой линейный стабилизатор AMS1117. Так что точность измерений упадет в силу отсутствия достойной фильтрации по питанию, отсутствия полигона земли и длины соединительных проводов.

Однако можно контролировать напряжение стабилизатора, ведь в микроконтроллере есть встроенный источник опорного напряжения. Принцип измерения показан на рисунке 1.

Рисунок 1 — Принцип измерения напряжения питания микроконтроллера

При изменении питающего напряжения показания с VREFINT также будут меняться. Для выбранного микроконтроллера значение внутреннего источника опорного напряжения составляет 1.212 В. Т.е. можно составить пропорцию:

Приведу пример на числах. Допустим с 12-и разрядного АЦП получаем значение 1516 единиц. По формуле рассчитываем:

Vpow = (3.3 * 1516) / 4096 = 1.22

Проверка Vpow прецизионным мультиметром дает 3.279 В, т.е. относительно VREFINT напряжение измеряется весьма точно. Расчет показаний с аналоговых датчиков привязан к уровню напряжения 3.3 В, за счет схемы питания вносится незначительная погрешность. Дополнительный контроль напряжения питания позволит убедиться в корректности показаний, а его проверка получилась без каких-либо внешних компонентов.

Датчик температуры микроконтроллера

Аналоговый датчик температуры есть внутри микроконтроллера STM32G0. Мелочь, а приятно! Вспоминается пример из практики – включение подогрева платы при температуре ниже -20 °C. Если бы тогда на борту стоял G0, удалось бы сэкономить на датчике температуры. Но добиться очень точных показаний не получится.

В памяти МК данной серии сохранена только одна калибровочная константа (по адресу 0x1FFF75A8), соответствующая температуре 30 °C. Согласно документации единицы АЦП для контроллера STM32G030 изменяются пропорционально температуре с углом наклона 2.5 мВ/°C.

d = (Vtemp - V25) / Avg_slope + 25

Где d – коэффициент деления, ADCcalib – значение АЦП при 30 °C из памяти.

Внимательный читатель может задаться вопросом, почему TS_CAL1 делится на d, а не умножается. Ответ скрыт где-то в толще полупроводниковых слоёв микросхемы. Все зависит от того, в верхнем или нижнем плече внутреннего делителя STM32G0 установлен термочувствительный элемент. Эксперименты показали, что на d нужно делить.

Попробуем найти уравнение температурной зависимости. Опорное напряжение в моем случае 3300 мВ, разрешение АЦП 12 бит. Имеем:

Т.е. показания АЦП изменяются на 3,1 единицы при изменении температуры на один градус при напряжении питания 3,3 В. Согласитесь, что это совсем мало. Даже учитывая, что датчик подключен к каналу внутри микросхемы, т.е. эффект помех и наводок минимален, оперировать единичными значениями не особенно удобно.

Уравнение температурной зависимости будет таким:

Проверка нескольких микросхем подтвердила, что константа TS_CAL1 слегка изменяется, STMicroelectronics действительно калибрует чипы. В итоге для моей микросхемы имеем уравнение:

Для повышения точности и экономии памяти в программе целесообразно умножить все величины на 10 (не работать с плавающей точкой) и использовать int32_t. Время измерения аналогового сигнала с внутреннего датчика температуры должно быть больше чем TS_temp = 5 мкс. Также после подключения канала АЦП необходимо выждать время стабилизации сигнала tSTART = 120 мкс.

Выводы по датчику температуры микроконтроллера:

Термистор MF52

Термистор, т.е. терморезистор – это резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры. NTC термистор (Negative Temperature Coefficient) увеличивает свое сопротивление с уменьшением температуры, ориентировочный вид зависимости показан на рисунке 3. Мало того, что зависимость нелинейная, ещё имеется разброс сопротивлений от Rmin до Rmax для каждой точки кривой.

Рисунок 2 — Характеристика термистора B57164K0472

Однако у термистора есть одно отличительное качество – его крайне низкая цена. Поэтому при массовом производстве ширпотреба термисторы незаменимы. А характеристику можно «записать» в память и получать показания разумной точности. Но сперва разберемся с главной характеристикой – коэффициентом температурной чувствительности B.

Этот коэффициент рассчитывается на основе значений сопротивления при двух конкретных значениях температур. Например, для термистора B57164K0472 NTC 4.7 кОм, имеем значение B25/100 = 3950. Т.е. расчёт коэффициента выполнялся на основе сопротивлений, полученных при 25 °С и 100 °С. Коэффициент B измеряется в Кельвинах и рассчитывается при помощи соотношения:

Вычислим коэффициент B для термистора B57164K0472, необходимые данные по температуре и сопротивлению содержатся в документации.

Как видно, рассчитанное и заявленное значения практически совпали. Терморезистор B57164K0472 выбран в качестве подопытного, т.к. для него имеется таблица сопротивлений для всего диапазона рабочих температур. В противном случае замеры можно выполнить вручную, что влечет дополнительные трудозатраты.

Также можно вычислить значение температуры, зная текущее сопротивление термистора и коэффициент B:

Где R100 — сопротивление термистора при температуре 100 °С (T100), выраженных в Кельвинах. Кстати, формула действительно дает хорошее приближение, свидетельство представлено на графике:

Рисунок 3 — Сравнение теоретической и реальной характеристик термистора

Кривая T(R) построена по точкам документации, Tf(R) по формуле Стейнхарта-Харта. Но мы же понимаем, что вычислять натуральный логарифм внутри микроконтроллера – не самый разумный подход. Намного удобнее воспользоваться табличным методом.

Образуем резистивный делитель напряжения с термистором в качестве нижнего плеча. Изменение температуры ведет к изменению напряжения делителя, за которым наблюдает АЦП контроллера. Все подготовительные работы лучше выполнить в Excel, учесть номинал верхнего плеча и разрядность АЦП. На выходе получаем таблицу значений: зависимость единиц АЦП от температуры.

Рисунок 4 — Характеристика термистора в резистивном делителе

Таблицу сохраняем в память контроллера и соотносим текущее измеренное значение с тем, что хранится в таблице. Если значение совпало (попало в диапазон), текущий индекс массива пересчитываем в значение температуры. Для повышения точности разумно сделать дополнительную линейную аппроксимацию. В моем случае таблица задана с шагом 5°С, деление диапазона между точками массива на 10, позволяет получить разрешение в 0.5 °С.

Выводы по термистору MF52:

Датчик температуры LM335MX

От уравнения для определения коэффициента температурной чувствительности изменяется мое артериальное давление, а от названия «соотношение Стейнхарта-Харта» темнеет в глазах. Последующая калибровка и реализация табличного метода расчёта также не добавляет энтузиазма. Как же хочется увидеть простую линейную зависимость с нормальным угловым коэффициентом. Описание микросхемы LM335 для меня, звучит словно музыка.

В данном случае используется другой физический процесс – зависимость напряжения пробоя (а не сопротивления) от температуры. Схема подключения датчика показана на рисунке:

При напряжении питания 3.3 В резистор в 150 Ом дает ток в 1 мА. Подстрочным резистором не сложно вывести датчик на нужную температуру, иначе ошибка может достигать нескольких градусов.

Напряжение на выходе микросхемы растёт пропорционально температуре с углом наклона 10 мВ/°С (в документации указано изменение на градус Кельвина, но угол от этого не меняется). Выведем уравнение температурной зависимости. Опорное напряжение 3300 мВ, разрешение АЦП 12 бит. Имеем:

Т.е. напряжение на АЦП изменяются показания на 12,412 единиц при изменении температуры на один градус (сравните с датчиком внутри микроконтроллера). Также из документации становится ясно, что при 25 °С напряжение на выходе микросхемы составляет 2980 мВ. Уравнение температурной зависимости:

Заявленная точность измерения температуры после калибровки составляет менее 1 °С практически во всем рабочем диапазоне, соответствующая кривая приводится в документации. Как и в случае с термистором, важно ограничить протекающий через микросхему ток, не потворствовать самонагреву, следить за стабильностью питающего напряжения. Дополнительное внимание следует уделить выбору корпуса микросхемы и трассировке печатной платы. Общая идея проста – трассировать плату так, чтобы обеспечить температуру микросхемы равной температуре измеряемого объекта.

Выводы по датчику температуры LM335:

Преобразователь термопары MAX6675

На любой зависимости некоторого процесса от температуры можно сделать термодатчик. Но не каждый датчик получится сделать простым, компактным и надежным. Термопара представляет интересный случай, когда малый размер датчика, простота, хорошая точность показаний и очень широкий рабочий диапазон соединяются в одном устройстве.

В основу принципа работы термопары положен термоэлектрический эффект, называемый также эффектом Зеебека. Оказывается, что если соединить последовательно два разнородных металлических проводника, и затем нагреть место соединения, то возникнет некоторая разность потенциалов. Далее делаем два спая, один «рабочий», другой «холодный» и соединяем их между собой. Рабочий спай помещаем в измеряемую среду, а холодный держим при температуре 0 °С. При разных температурах спаев по термоэлектродам протекает ЭДС, прямо пропорциональная разности этих температур. Хорошую демонстрацию эффекта Зеебека можно посмотреть по ссылке.

В качестве материалов термоэлектродов применяются различные сплавы, что определяет характеристики термопар и возможности их применения. Согласно ГОСТ Р 8.585-2001 термопары разделяются на типы: E (хромель-константан), J (железо-константан), K (хромель-алюмель), M (медь-копель), N (нихросил-нисил) и другие. Дело остается за малым, точно измерить возникающую в результате нагрева или охлаждения спая разность потенциалов. На помощь приходит микросхема MAX6675, блок-диаграмма которой показана на рисунке 6.

Для точности измерений холодный спай должен всегда иметь неизменную температуру. Поскольку этого довольно сложно добиться, применяются компенсационные схемы. MAX6675 высчитывает температуру относительно виртуального нуля, учитывая температуру окружающей среды. Последняя определяется при помощи термочувствительного диода. Для термопары типа K напряжение в цепи изменяется на 41 мкВ/°C, напряжение на электродах определяется соотношением:

Зная характеристику термопары и температуру окружающей среды Tamb из данного соотношения не трудно найти температуру рабочего спая Tr.

В документации на MAX6675 приводится ряд рекомендаций по трассировке микросхемы. Часть требований относится к толщинам дорожек и полигонам, но встречаются и более необычные. Например, производитель рекомендует избегать механического напряжения на плате и вибраций, рекомендуется периодически проверять и записывать сопротивление термопары. Все это говорит о том, что процесс измерений намного сложнее, чем кажется с первого взгляда. Когда речь идет о величинах порядка десятков микровольт, измерительной схеме нужно уделить особое внимание.

Выводы по конвертеру термопары MAX6675:

Аналоговые датчики незаменимы

В старых утюгах в качестве датчика температуры использовалась биметаллическая пластина, разрывающая электрическую цепь в случае сильного нагрева. Аналогично работала защита от гашения пламени в старых газовых котлах. Нагрев «фитилька» приводил к изгибу пластины, конец которой удерживал газовый клапан в открытом положении. Это примеры механических датчиков температуры, рассчитанных на одно пороговое значение. Такие датчики, в отличие от термистора, трудно разместить в компактном корпусе и превратить в цифровые. Очевидно, что любой цифровой датчик – это аналоговый датчик + цифровой интерфейс. Именно о них пойдет речь во второй части публикации: "Сравнение датчиков температуры. Часть 2, цифровые".