Equation терморегулятор электронный инструкция: Инструкция Кондиционера Equation 09CS25H – бесплатные инструкции на русском языке, форум

Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по сортам, и т.д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемая производительность NGSS
ГС-ПС3-3. Спроектируйте, создайте и усовершенствуйте устройство, которое работает с заданными ограничениями для преобразования одной формы энергии в другую форму энергии. (9-12 классы) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
Это занятие сосредоточено на следующих аспектах трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика	Ключевые дисциплинарные идеи	Концепции поперечной резки
Разработайте, оцените и/или усовершенствуйте решение сложной реальной проблемы, основываясь на научных знаниях, источниках данных, созданных учащимися, приоритетных критериях и соображениях компромисса. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	В макроскопическом масштабе энергия проявляется множеством способов, таких как движение, звук, свет и тепловая энергия. Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв! Хотя энергия не может быть уничтожена, ее можно преобразовать в менее полезные формы, например, в тепловую энергию в окружающей среде. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Критерии и ограничения также включают удовлетворение любых требований, установленных обществом, таких как принятие во внимание вопросов снижения риска, и они должны быть количественно определены в максимально возможной степени и сформулированы таким образом, чтобы можно было сказать, соответствует ли им данный проект. Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия не может быть создана или уничтожена — она только перемещается между одним местом и другим местом, между объектами и/или полями или между системами. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Современная цивилизация зависит от крупных технологических систем. Инженеры постоянно модифицируют эти технологические системы, применяя научные знания и методы инженерного проектирования, чтобы увеличить выгоды при одновременном снижении затрат и рисков. Соглашение о примирении: Спасибо за ваш отзыв!

Общие базовые государственные стандарты — математика

• Решайте линейные уравнения и неравенства с одной переменной, в том числе уравнения с коэффициентами, обозначенными буквами. (Оценки 9 – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Используйте единицы как способ понять проблемы и направить решение многоступенчатых проблем; последовательно выбирать и интерпретировать единицы измерения в формулах; выбирать и интерпретировать масштаб и начало координат на графиках и дисплеях данных. (Оценки 9 – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Создавайте уравнения, описывающие числа или отношения (Оценки 9 – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Измените формулы, чтобы выделить интересующую величину, используя те же рассуждения, что и при решении уравнений. (Оценки 9- 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – Технология

• Студенты будут развивать понимание отношений между технологиями и связей между технологиями и другими областями обучения. (Оценки К – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Энергетические ресурсы могут быть возобновляемыми и невозобновляемыми. (Оценки 9 – 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Определите наилучший подход, оценив цель проекта. (Оценки 9- 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Подписывайся

Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

Список материалов

Каждой группе нужно:

• 1 макетная плата (рекомендуется EXP 350 от интернет-магазинов или RadioShack; или найдите бывшие в употреблении макетные платы)
• 1 (или больше) микросхема датчика температуры LM35 (онлайн на сайте www.digikey.com; получите дополнительную плату на случай, если учащиеся случайно сломают одну из них, неправильно настроив схему.)
• 1 Интегральная схема операционного усилителя LM324AN (в RadioShack)
• 1 9-вольтовая батарея с разъемами для батареи (или несколько штук для совместного использования классом)
• 1 держатель для 9-вольтовой батареи (дополнительно, или приготовьте несколько для совместного использования в классе)
• Лед
• Пакет на молнии
• Рабочий лист термостата
• Раздаточный материал по основам макетов и принципиальных схем

Для всего класса:

• 1 комплект перемычек (предпочтительнее, так как это проще и сокращает время установки в RadioShack), или каждой группе требуется 2 отрезка 1-дюймового провода, 2 отрезка 3-дюймового провода и 5 отрезков 2-дюймового провода. проволока и изолента
• Маленькие клещи для зачистки проводов (необходимы только в том случае, если вы используете изолированный провод, а не комплект перемычек, для удаления изоляции на концах проводов)
• Несколько резисторов мощностью ¼ Вт различных размеров от 500 Ом до 10 кОм (комплект из 100 и 500 штук в RadioShack)
• Несколько мультиметров для различных измерений (например, Kelvin 50LE http://www.kelvin.com/part # 9
)

Примечание по материалам: Макеты, провода, клещи для зачистки проводов, резисторы и мультиметры можно использовать повторно.

Рабочие листы и вложения

Рабочий лист термостата (doc)

(pdf)

Ответы на рабочий лист термостата (doc)

Ответы на рабочий лист термостата (pdf)

Раздаточный материал по основам макетов и принципиальных схем (doc)

Раздаточный материал по основам макетов и принципиальных схем (pdf)

Рабочий лист по энергосбережению программируемого термостата (doc)

Рабочий лист по энергосбережению программируемого термостата (pdf)

Программируемый термостат Энергосбережение Ответы на рабочий лист (doc)

Программируемый термостат Энергосбережение Ответы на рабочий лист (pdf)

Больше учебных программ, подобных этому

Урок средней школы

Цепи

Студенты знакомятся с несколькими ключевыми понятиями электронных схем. Они узнают о некоторых физических принципах схем, ключевых компонентах схем и их распространенности в наших домах и повседневной жизни.

Схемы

Предварительные знания

Знакомство с электрическими цепями, включая понятия разомкнутых и замкнутых цепей.

Введение/Мотивация

Кто может назвать некоторые вещи, в которых используется цепь — или несколько цепей? (Возможные ответы: сотовые телефоны, радиоприемники, телевизоры, компьютеры, видеоигры, автомобили, дома, здания, калькуляторы. ) Все это отличные ответы. Все, что подключается к розетке или работает от батареек, содержит цепь для работы. Может ли кто-нибудь объяснить мне, почему инженеру нужно знать о цепях? (Ответ: Чтобы иметь возможность проектировать и создавать вещи, для работы которых используется электричество.) Правильно, многие инженеры используют схемы при проектировании и производстве всех упомянутых нами вещей. Больше, чем любой другой тип инженера, инженеры-электрики в первую очередь проектируют с использованием схем. Они несут ответственность за разработку большинства схем повседневных устройств, которые нас окружают, включая компьютеры и компьютерные чипы. Однако многие другие инженеры должны иметь хотя бы базовое представление о схемах и о том, как создавать простые схемы.

Сегодня мы будем исследовать цепь в термостате. Кто знает что такое термостат? Термостат — это устройство, устанавливаемое в домах и зданиях для регулирования температуры в определенной части здания, например, в отдельной комнате, нескольких комнатах (зонах) или во всем здании. Они сконструированы таким образом, что обеспечивают отвод тепла путем преобразования электрической энергии в тепловую. В основном термостат работает, определяя температуру в непосредственной близости от датчика и преобразовывая эту температуру в электрический сигнал. Термостат запрограммирован на выполнение выбранной задачи на основе этого электрического сигнала. Электрический сигнал указывает термостату включить или выключить обогреватель или кондиционер, чтобы изменить температуру в комнате.

Мы все хотим экономить энергию и быть уверенными в том, что мы эффективно используем энергию дома, в школе и на работе. Знаете ли вы, что некоторые термостаты предназначены для экономии энергии? В большинстве новых домов и предприятий используются программируемые термостаты , которые регулируют температуру во всем здании или его части. Эти термостаты полезны для экономии энергии и могут быть запрограммированы для множества различных настроек. Они часто устанавливаются на , а не на , нагревают или охлаждают здание в то время, когда в здании нет людей, поскольку никто не может извлечь выгоду из вырабатываемой энергии. Это могут быть вечера в офисах и школах и дневные часы дома. Представляете, сколько энергии мы сможем сэкономить, если не будем включать печь или кондиционер, когда они не нужны?

Пример программируемого термостата в доме. Попросите учащихся поискать термостат у себя дома или в школьном классе.

Copyright

Copyright © 2008 Denise W. Carlson. Используется с разрешения. Все права защищены.

Программируемые термостаты также могут быть настроены на управление обогревателем или кондиционером для поддержания заданного температурного диапазона в течение всего времени, пока люди пользуются зданием; Вы устанавливаете низкую температуру и максимальную температуру, комфортную для жителей дома. Если в какой-либо момент температура на датчике термостата выходит за установленный комфортный диапазон, термостат генерирует электрический сигнал для включения либо обогревателя, чтобы снова нагреть комнату до температурного диапазона, либо кондиционера, чтобы охладить комнату. в диапазон температур. Термостат поддерживает нагреватель/охладитель включенным до тех пор, пока температура не достигнет противоположной стороны установленного диапазона комфорта, а затем посылает еще один сигнал, чтобы выключить его, давая воздуху время снова стать прохладным или теплым, прежде чем цикл начнется снова.

Например, если температура в помещении опускается ниже заданной комфортной температуры, термостат включает обогреватель, чтобы нагреть помещение. Термостат удерживает нагреватель включенным до тех пор, пока температура не достигнет верхней границы температуры. Как только комнатная температура достигает этой верхней границы, термостат дает сигнал выключить нагреватель. Поскольку обогреватель работает более эффективно (сберегая энергию), когда его не включают и не выключают повторно, это гарантирует, что температура должна упасть более чем на градус или два, прежде чем обогреватель снова включится. Таким образом, преимущество наличия программируемого термостата по сравнению со стандартным заключается в том, что он позволяет вам устанавливать собственный диапазон температур для термостата, чтобы поддерживать температуру в комнате, вместо того, чтобы нагреватель постоянно включался и выключался. Благодаря более совершенным конструкциям программируемых термостатов вы можете заранее запрограммировать диапазоны температур для разных дней недели, чтобы учесть разницу в использовании здания в будние и выходные дни.

Как мы упоминали ранее, схемы используются разными инженерами. Например, схемы важны для инженеров-механиков при проектировании двигателей, потому что большинство двигателей запускаются и обслуживаются с помощью схемы. Инженеры-механики должны хорошо разбираться в схемах, чтобы эффективно проектировать и создавать двигатели для работы проектируемых ими деталей. Команды инженеров разных специальностей часто работают вместе, чтобы построить все, от автомобилей до американских горок и медицинских инструментов — устройств, сочетающих механические части и электрические системы. Знание основных компонентов схемы и того, как они подходят и работают вместе, важно для инженеров, чтобы понять, должны ли они проектировать что-либо, использующее электричество.

Сегодня мы узнаем о различных компонентах цепи и о том, как соединить их вместе, чтобы создать простую цепь — термостат. Мы собираемся разработать программируемый термостат, в котором пользователь определяет температурный диапазон, в котором он/она хотел бы оставить комнату/здание, а термостат гарантирует, что он сделает это энергоэффективным способом.

Процедура

Фон

Схемы стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Схемы можно найти повсюду — в автомобилях, телевизорах, компьютерах, телефонах, домах, школах и т. д. Их влияние на нашу жизнь огромно, и большая часть нашего общества не была бы прежней без схем. Почти каждая электрическая цепь содержит одни и те же основные компоненты — резисторы, интегральные схемы, конденсаторы и катушки индуктивности. Каждый из этих компонентов выполняет определенную задачу (иногда разные компоненты объединяются для выполнения работы одного из других компонентов) и используются большинством инженеров, особенно теми, кто работает с электричеством или продуктами, использующими электричество.

Термостаты — полезные устройства для регулирования температуры в комнате, помещении или во всем здании. Они работают с помощью датчика температуры — обычно это электронный чип, предназначенный для изменения сопротивления в зависимости от температуры. При изменении температуры чипа сопротивление чипа изменяется и изменяет падение напряжения на чипе. Чип откалиброван внутри для получения линейной зависимости между температурой и выходным напряжением датчика. После того, как датчик определяет температуру, результирующий электрический сигнал (выходное напряжение) отправляется в другую часть схемы, предназначенной для интерпретации входящего напряжения и выбора результата на основе сигнала. Эту часть схемы можно выполнить разными способами; однако наименее сложным способом является использование операционного усилителя (операционного усилителя).

Использование операционного усилителя позволяет ввести гистерезис в схему или память. В этом упражнении учащиеся берут выходной сигнал датчика и сравнивают его с заданным напряжением, которое устанавливается вручную. Если напряжение от датчика измеряется ниже, чем напряжение, установленное учащимися, что указывает на то, что датчик температуры считывает температуру, которая ниже, чем мы хотим, нагреватель (светодиод) включается, чтобы «нагреть» комнату. . Как только нагреватель (светодиод) включается, гистерезис операционного усилителя заставляет нагреватель оставаться включенным до тех пор, пока напряжение не поднимется выше второго или высокого напряжения, установленного в желаемом комфортном диапазоне. Это удерживает термостат от быстрого включения и выключения нагревателя, если температура колеблется вокруг желаемой начальной температуры. Заставляя нагреватель оставаться включенным до второго напряжения, схема демонстрирует зависимость от пути, что означает, что она запоминает, где она была, и использует это, чтобы сообщить, что она будет делать дальше. Он не выключится после превышения минимально установленного напряжения, потому что он «знает», что только что он упал ниже этой отметки. Он заставляет нагреватель оставаться включенным до тех пор, пока не будет пройдена вторая отметка напряжения.

Схема, созданная студентами, содержит датчик температуры LM35, который имеет линейную зависимость между температурой датчика и выходным напряжением; соотношение составляет 10 мВ (0,01 В) на каждый градус Цельсия. Следовательно, при комнатной температуре (~20-23°C) LM35 должен иметь выходное напряжение 200-230 мВ (0,20-0,23 В). При повышении или понижении температуры выходное напряжение увеличивается или падает на 10 мВ (0,01 В) на каждый градус изменения температуры.

Перед занятием

• Если используется изолированный провод, разрежьте его на части для каждой группы.
• Сделайте копии рабочего листа термостата и раздаточного материала по основам макетной платы и принципиальных схем.

Со студентами

Часть 1: Как вы можете измерять температуру электронным способом?

1. Разделите класс на группы по два-три ученика в каждой.
2. Раздайте материалы каждой группе вместе с рабочим листом и раздаточным материалом.
3. При использовании изолированного провода попросите учащихся зачистить примерно от 1/4 до 3/8 дюйма с обоих концов каждого провода.
4. Предложите учащимся настроить схему, как показано в Части 1 рабочего листа, используя макетную плату, перемычки, батарею 9 В и микросхему датчика температуры LM35. Схема показана на рис. 1. Обратитесь к раздаточному материалу для получения дополнительной информации, особенно разъяснения символов принципиальной схемы и частей макета.

Рис. 1. Схема схемы

Copyright

Copyright © Aaron Osowiecki

5. Попросите учащихся включить мультиметры и настроить их на измерение напряжения в мВ. Предложите учащимся измерить напряжение на резисторе 1 кОм. Они должны получить положительное значение около 0,23 В.
6. Попросите учащихся потереть руки и коснуться верхней части датчика LM35. Обратите внимание, что происходит с показаниями напряжения.
7. Предложите учащимся измерить температуру (ºC) и напряжение (В) в комнате и на своей ладони с помощью термометра и схемы, которую они только что построили. Запишите данные в отведенное для этого место в Рабочем листе термостата.
8. Используя свои данные, учащиеся должны составить уравнение для определения напряжения на резисторе 1 кОм в зависимости от температуры (ºC) при линейной зависимости.

Часть 2: Как можно «настроить» термостат?

1. Установите термостат в режим охлаждения. Поручите учащимся выбрать «установленную» температуру, которая ниже температуры их ладони, но выше комнатной температуры.
2. Определите выходное напряжение LM35, соответствующее заданной температуре.
3. Предложите учащимся разделить 9 В, подаваемые от батареи, так, чтобы часть схемы равнялась выходному напряжению LM35 для желаемой температуры. Для этого переместите резистор 1 кОм (R2) и соедините его с другим резистором (R1), как показано на рис. 2.

Рис. 2. Установка новой схемы

Copyright

Copyright © Aaron Osowiecki

4. Предложите учащимся ответить на вопросы части 2 (вопрос 5) в рабочем листе, чтобы определить взаимосвязь между током и напряжением.
5. Также в своих рабочих листах предложите учащимся составить уравнение для количественного определения значения R ₁ .
6. После получения уравнения для R ₁ подставьте известные значения (V _Bat =9V, R ₂ =1 кОм, V ₂ заданное значение), чтобы определить значение, необходимое для R ₁ .

Часть 3: Включается ли свет, когда он должен?

1. Попросите учащихся подключить датчик LM35 и делитель напряжения к операционному усилителю (LM324). Добавьте LM324, резистор 2 кОм (R3), светоизлучающий диод (LED) и соединения к их макетной плате, как показано на рабочем листе и на рисунке 3 ниже.

Рис. 3. Схема с добавлением операционного усилителя

Copyright

Copyright © Аарон Осовецки

2. Попросите учащихся подключить батарею 9 В (см. следующие шаги) к цепи для измерения напряжения на R ₂ .
3. Предложите учащимся поместить батарею в держатель или прикрепить скотчем концы двух 3-дюймовых проводов к положительной и отрицательной клеммам батареи.
4. Подсоедините провод, идущий от положительной клеммы (обозначенной знаком «+» на той стороне аккумулятора, к которой подключена положительная клемма) к разъему питания на макетной плате.
5. Чтобы замкнуть цепь, соедините провод, идущий от отрицательной клеммы (обозначенной «–» на стороне аккумулятора), к ряду заземления на макетной плате.
6. Напомните учащимся об отключении батареи между измерениями.
7. Пусть учащиеся продолжат следовать своим рабочим листам, чтобы ответить на предоставленные вопросы.

Часть 4: Может ли термостат экономить энергию?

1. Предложите учащимся ответить на вопросы в своих рабочих листах, чтобы переделать свои термостаты для случая, когда никого нет дома.

Часть 5: Можно ли использовать контур для контура отопления?

1. Предложите учащимся отрегулировать свою схему, чтобы она соответствовала нагреву, следуя инструкциям в своих рабочих листах.

Часть 6: Могут ли «вкл» и «выкл» быть при разных температурах?

1. Предложите учащимся измерить температуру и напряжение при включении и выключении нагревательного контура и записать их в своих рабочих листах.
2. Попросите одного учащегося в каждой команде продолжать измерять напряжение на выходе датчика температуры, в то время как другие охлаждают датчик температуры с помощью пакета Ziploc со льдом.
3. Попросите учащихся добавить один резистор (R ₄ ), чтобы создать разные точки включения и выключения для контура отопления. Схема нагрева должна быть похожа на схему, показанную на рис. 4 ниже.

Рис. 4. Отопительный контур

Copyright

Copyright © Aaron Osowiecki

4. Предложите учащимся измерить падение напряжения между контактом 14 и землей, когда горит светодиод, чтобы позже вычислить значение R ₄ .
5. Следуя указаниям в своих рабочих листах, предложите учащимся составить уравнение для R ₄ с использованием закона Ома (V=IR) и свойств последовательных цепей.
6. Используя соответствующий R ₄ , попросите учащихся протестировать схему и прокомментировать ее поведение.

Часть 7: Отражение

1. В заключение проведите обсуждение в классе, чтобы просмотреть ответы на рабочем листе, используя Ключ ответа на рабочий лист термостата.
2. Чтобы еще больше проверить понимание учащихся, спросите их, как бы они заставили гистерезис термостата работать в обратном порядке, чтобы цепь включалась при более высокой температуре и выключалась при более низкой температуре — как кондиционер, а не обогреватель.
3. Предложите учащимся заполнить раздаточный лист «Программируемый термостат по энергосбережению». Это позволяет учащимся рассчитать потенциальную экономию энергии с помощью программируемого термостата.

Словарь/Определения

Макетная плата: инструмент многоразового использования без пайки, используемый для создания временной (обычно прототипа) схемы, с которой можно экспериментировать, пока не будет создана более постоянная схема.

Проводник: Материал, который позволяет зарядам легко перемещаться, например, медная проволока.

Электрический ток: Поток электрического заряда через электрическую цепь или проводник.

Электрическая цепь: совокупность элементов цепи (сопротивлений, индуктивностей, емкостей и т. д.), соединенных проводниками замкнутыми путями.

Гистерезис: электрическая цепь, которая зависит от пути и, следовательно, имеет память.

Диапазон гистерезиса: разница в напряжении между точками включения и выключения в электрической цепи с использованием гистерезиса.

Интегральная схема (ИС): несколько элементов схемы, которые изготавливаются вместе на одном кристалле с помощью последовательности этапов обработки.

Операционный усилитель (операционный усилитель): интегральная схема, содержащая несколько резисторов и конденсаторов. Операционные усилители имеют множество практических применений в инженерных приборах.

Параллельный: Два или более элемента цепи являются параллельными, если они подключены к одному и тому же узлу или соединению цепи и имеют одинаковое падение напряжения на своих клеммах.

Резистор: Элемент цепи, который сопротивляется электрическому току и рассеивает энергию в виде тепла.

Последовательно: Два или более элемента цепи соединены последовательно, если через них протекает одинаковый ток.

Напряжение: мера потенциальной энергии электрического поля, вызывающая электрический ток в проводнике.

Оценка

Предварительная оценка

Вопрос для обсуждения в классе : Спросите учащихся и обсудите всем классом:

• Почему полезно иметь возможность контролировать, при какой температуре включается и выключается обогреватель и/или кондиционер?

Встроенная оценка активности

Рабочий лист : Предложите учащимся заполнить Рабочий лист термостата; просмотрите их ответы, чтобы оценить их мастерство в предмете.

Оценка после активности

Обсуждение рабочего листа : Просмотрите и обсудите ответы на рабочий лист, приведенные в ключе ответов на рабочий лист термостата, со всем классом. Используйте ответы учащихся, чтобы оценить их мастерство в предмете.

В обратном порядке : Предложите учащимся либо провести мозговой штурм, либо найти способы заставить гистерезис термостата работать в обратном порядке, чтобы цепь включалась при более высокой температуре и выключалась при более низкой температуре — как кондиционер, а не обогреватель. Для этого студенты переделывали схему, чтобы она включалась и выключалась при разных температурах.

Вопросы безопасности

• Работа с электричеством всегда опасна. Чтобы убедиться, что компонент не перегревается, напомните учащимся дважды проверить свою схему с помощью схемы и изображения, приведенных в рабочем листе, прежде чем подключать схему к батарее.
• Внимание к деталям важно. Напомните учащимся, чтобы они позаботились о том, чтобы компоненты были размещены там, где они должны быть. Неправильное подключение к земле и/или питанию может привести к перегреву, дымлению и (потенциально) необратимому повреждению этих чипов.

Советы по устранению неполадок

Убедитесь, что учащиеся не оставляют батарею подключенной к макетной плате, если они не проводят активные измерения, отладку или наблюдение за схемой. Если он не подключен большую часть времени, это продлевает срок службы батареи и гарантирует, что компоненты схемы не станут слишком горячими, оставаясь включенными на некоторое время.

Если схема команды не работает, отсоедините провода макетной платы, идущие от аккумулятора, и перепроверьте схему и цепь. Убедитесь, что контакты LM35 и LM324AN подключены и правильно ориентированы. Если все выглядит хорошо, снова подключите аккумулятор и отладьте цепь с помощью мультиметра. Проверьте входные и заземляющие контакты датчика температуры и LM324AN, чтобы убедиться, что они подключены правильно. Мультиметр должен показывать 9вольт (или около того) для входа на датчик температуры; земля для обоих должна показывать ноль вольт (или близко к этому). Вход LM324AN должен совпадать с выходом датчика температуры. Также проверьте соединения со светодиодом; убедитесь, что есть вход, когда он должен быть, и что заземляющий контакт светодиода показывает нулевое напряжение.

могут легко перегореть, если они остаются включенными слишком долго или если через них проходит слишком большой ток. Вот почему выходной сигнал LM324AN проходит через сопротивление, прежде чем достичь светодиода. Если цепь не работает, а все остальное вроде бы на своих местах, попробуйте другой светодиод.

Убедитесь, что ни один из резисторов не касается другого резистора, который соединяет эти два резистора последовательно и, таким образом, изменяет значение сопротивления и, следовательно, напряжение, проходящее через этот участок цепи.

Расширения деятельности

Предложите учащимся исследовать гистерезис. Узнайте, что это значит, как эта схема использует гистерезис и другие примеры гистерезиса.

Предложите учащимся выяснить, где еще проявляется гистерезис. Попросите их подготовить абзац с описанием явления, которое они обнаружили, и того, как оно отображает гистерезис. Также попросите их сравнить ее со схемой, которую они только что построили. Чем они похожи? Насколько они разные?

Масштабирование активности

• Для учащихся, лучше разбирающихся в анализе цепей, попросите их изучить формулы, используемые для определения сопротивлений, необходимых для установки точек включения/выключения (законы напряжения и тока Кирхгофа, закон Ома и т. д.).

использованная литература

Хэмбли, Аллан Р., Электротехника: принципы и приложения , третье издание. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Pearson Education Inc., 2005.

Авторские права

Авторы

Программа поддержки

Благодарности

Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках гранта Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда, грант GK-12 №. 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 30 августа 2020 г.

Справочник по основам работы с контроллером температуры | Instrumart

Предоставлено Danaher Industrial Controls Group – Автоматизация процессов, измерения и датчики
Просмотреть все контроллеры Danaher Partlow и West

Зачем нужны температурные контроллеры?

Регуляторы температуры необходимы в любой ситуации, требующей поддержания заданной температуры стабильной. Это может быть в ситуации, когда объект требуется нагреть, охладить или и то, и другое, и сохранить заданную температуру (уставку), независимо от меняющейся окружающей среды вокруг него. Существует два основных типа контроля температуры; разомкнутый контур и замкнутый контур управления. Открытый контур является наиболее простой формой и применяет непрерывный нагрев/охлаждение без учета фактической выходной температуры. Это аналог внутренней системы отопления в автомобиле. В холодный день вам может понадобиться включить подогрев на полную мощность, чтобы прогреть автомобиль до 75°. Однако в более теплую погоду при той же настройке внутри автомобиля будет намного теплее, чем желаемые 75 °.

Блок-схема управления без обратной связи

Управление с обратной связью намного сложнее, чем разомкнутая. В приложении с замкнутым контуром температура на выходе постоянно измеряется и регулируется для поддержания постоянной температуры на выходе при желаемой температуре. Замкнутый контур управления всегда учитывает выходной сигнал и передает его обратно в процесс управления. Замкнутый контур управления аналогичен автомобилю с внутренним климат-контролем. Если вы установите температуру автомобиля на 75°, система климат-контроля автоматически отрегулирует обогрев (в холодные дни) или охлаждение (в теплые дни) в соответствии с требованиями для поддержания заданной температуры 75°.

Блок-схема управления с обратной связью

Введение в контроллеры температуры

Терморегулятор — это устройство, используемое для поддержания заданной температуры на заданном уровне.

Простейшим примером регулятора температуры является обычный домашний термостат. Например, водонагреватель использует термостат для контроля температуры воды и поддержания ее на заданном уровне. Регуляторы температуры также используются в печах. Когда для духовки устанавливается температура, контроллер отслеживает фактическую температуру внутри духовки. Если она падает ниже заданной температуры, он посылает сигнал на активацию нагревателя, чтобы поднять температуру обратно до заданного значения. Термостаты также используются в холодильниках. Поэтому, если температура становится слишком высокой, контроллер инициирует действие по снижению температуры.

Общие применения контроллеров

Регуляторы температуры в промышленности работают почти так же, как и в обычных бытовых применениях. Базовый регулятор температуры обеспечивает управление промышленными или лабораторными процессами нагрева и охлаждения. В типичном приложении датчики измеряют фактическую температуру. Эта измеренная температура постоянно сравнивается с заданным пользователем значением. Когда фактическая температура отклоняется от заданного значения, контроллер генерирует выходной сигнал для включения других устройств регулирования температуры, таких как нагревательные элементы или компоненты охлаждения, чтобы вернуть температуру к заданному значению.

Обычное применение в промышленности

Регуляторы температуры используются в самых разных отраслях промышленности для управления производственными процессами или операциями. Некоторые распространенные области применения регуляторов температуры в промышленности включают машины для экструзии пластика и литья под давлением, термоформовочные машины, упаковочные машины, пищевую промышленность, хранение продуктов и банки крови. Ниже приводится краткий обзор некоторых распространенных применений в промышленности для контроля температуры:

• Термическая обработка/духовка

  Регуляторы температуры используются в печах и при термообработке в печах, печах для обжига керамики, котлах и теплообменниках.

• Упаковка

  В мире упаковки оборудование, оснащенное запечатывающими планками, аппликаторами клея, функциями горячего расплава, туннелями для термоусадочной пленки или аппликаторами этикеток, должно работать при заданных температурах и длительности процесса. Контроллеры температуры точно регулируют эти операции для обеспечения выпуска продукции высокого качества.

• Пластик

  Температурный контроль в пластмассовой промышленности является обычным явлением в портативных охладителях, бункерах и сушилках, а также в формовочном и экструзионном оборудовании. В экструдерном оборудовании регуляторы температуры используются для точного контроля и регулирования температуры в различных критических точках при производстве пластика.

• Здравоохранение

  Контроллеры температуры используются в сфере здравоохранения для повышения точности контроля температуры. Обычное оборудование, использующее регуляторы температуры, включает лабораторное и испытательное оборудование, автоклавы, инкубаторы, холодильное оборудование, камеры выращивания кристаллов и испытательные камеры, в которых необходимо хранить образцы или проводить испытания при определенных температурных параметрах.

• Еда и напитки

  Общие приложения для обработки пищевых продуктов, в которых используются контроллеры температуры, включают пивоварение, смешивание, стерилизацию, а также печи для приготовления и выпечки. Контроллеры регулируют температуру и/или время процесса для обеспечения оптимальной производительности.

Детали регулятора температуры

Все регуляторы имеют несколько общих деталей. Во-первых, у контроллеров есть входы. Входы используются для измерения переменной в контролируемом процессе. В случае регулятора температуры измеряемой величиной является температура.

Входы

Регуляторы температуры могут иметь несколько типов входов. Тип входного датчика и требуемый сигнал могут различаться в зависимости от типа контролируемого процесса. Типичные входные датчики включают термопары и резистивные тепловые устройства (RTD), а также линейные входы, такие как мВ и мА. Типичные стандартизированные типы термопар включают, среди прочих, типы J, K, T, R, S, B и L.

Контроллеры также могут быть настроены на прием RTD в качестве входа для измерения температуры. Типичный термометр сопротивления представляет собой платиновый датчик сопротивлением 100 Ом.

В качестве альтернативы контроллеры можно настроить на прием сигналов напряжения или тока в диапазоне милливольт, вольт или миллиампер от других типов датчиков, таких как датчики давления, уровня или расхода. Типичные входные сигналы напряжения включают от 0 до 5 В постоянного тока, от 1 до 5 В постоянного тока, от 0 до 10 В постоянного тока и от 2 до 10 В постоянного тока. Контроллеры также могут быть настроены на прием сигналов в милливольтах от датчиков, включающих от 0 до 50 мВ постоянного тока и от 10 до 50 мВ постоянного тока. Контроллеры также могут принимать миллиамперные сигналы, например, от 0 до 20 мА или от 4 до 20 мА.

Контроллер обычно имеет функцию обнаружения неисправности или отсутствия входного датчика. Это известно как обнаружение поломки датчика. Незамеченное, это состояние неисправности может привести к значительному повреждению управляемого оборудования. Эта функция позволяет контроллеру немедленно остановить процесс при обнаружении неисправности датчика.

Выходы

В дополнение к входам каждый контроллер также имеет выход. Каждый выход может использоваться для выполнения нескольких действий, включая управление процессом (например, включение источника нагрева или охлаждения), инициирование аварийного сигнала или повторную передачу значения процесса на программируемый логический контроллер (ПЛК) или записывающее устройство.

Типичные выходы, предоставляемые контроллерами температуры, включают релейные выходы, драйверы твердотельных реле (ТТР), симистор и линейные аналоговые выходы. Релейный выход обычно представляет собой однополюсное двухпозиционное реле (SPDT) с катушкой постоянного напряжения. Контроллер подает питание на катушку реле, обеспечивая изоляцию контактов. Это позволяет контактам управлять внешним источником напряжения для питания катушки гораздо большего нагревательного контактора. Важно отметить, что номинальный ток контактов реле обычно не превышает 2А. Контакты могут управлять нагревательным контактором с номиналом 10–20 А, используемым нагревательными лентами или нагревательными элементами.

Другой тип вывода — драйвер SSR. Выходы драйвера SSR — это логические выходы, которые включают или выключают твердотельное реле. Большинству твердотельных реле для включения требуется напряжение от 3 до 32 В постоянного тока. Типичный сигнал включения драйвера SSR 10 В может управлять тремя полупроводниковыми реле.

Триак обеспечивает функцию реле без движущихся частей. Это твердотельное устройство, которое регулирует токи до 1А. Выходы симистора могут допускать небольшой ток утечки, обычно менее 50 мА. Этот ток утечки не влияет на цепи нагревательного контактора, но может быть проблемой, если выход используется для подключения к другой полупроводниковой схеме, такой как вход ПЛК. Если это вызывает беспокойство, лучшим выбором будет стандартный релейный контакт. Он обеспечивает абсолютный нулевой ток, когда выход обесточен и контакты разомкнуты.

Аналоговые выходы предусмотрены на некоторых контроллерах, которые выдают сигнал 0–10 В или сигнал 4–20 мА. Эти сигналы калибруются таким образом, что сигнал изменяется в процентах от выходного сигнала. Например, если контроллер посылает сигнал 0 %, аналоговый выход будет 0 В или 4 мА. Когда контроллер посылает сигнал 50%, выход будет 5В или 12мА. Когда контроллер отправляет сигнал 100 %, на выходе будет 10 В или 20 мА.

Другие параметры

Сравнение тревог контроллера

Регуляторы температуры имеют несколько других параметров, одним из которых является заданное значение. По сути, уставка — это целевое значение, установленное оператором, которое контроллер стремится поддерживать на постоянном уровне. Например, заданная температура 30°C означает, что контроллер будет стремиться поддерживать температуру на этом уровне.

Другим параметром является аварийное значение. Это используется, чтобы указать, когда процесс достиг некоторого заданного состояния. Существует несколько вариантов типов будильников. Например, сигнал высокого уровня может указывать на то, что температура стала выше некоторого установленного значения. Аналогичным образом сигнал тревоги низкого уровня указывает на то, что температура упала ниже некоторого установленного значения.

Например, в системе контроля температуры высокий фиксированный аварийный сигнал предотвращает повреждение оборудования источником тепла путем обесточивания источника, если температура превышает некоторое заданное значение. С другой стороны, низкий фиксированный сигнал тревоги может быть установлен, если низкая температура может повредить оборудование из-за замерзания.

Контроллер также может проверять неисправность выходного устройства, такого как открытый нагревательный элемент, проверяя количество выходного сигнала и сравнивая его с количеством обнаруженных изменений во входном сигнале. Например, если выходной сигнал равен 100 %, а входной датчик не обнаруживает никаких изменений температуры через определенный период времени, контроллер определит, что петля разорвана. Эта функция известна как Loop Alarm.

Другим типом тревоги является тревога отклонения. Это устанавливается на некоторое положительное или отрицательное значение от заданного значения. Аварийный сигнал отклонения отслеживает заданное значение процесса. Оператор уведомляется, когда процесс начинает отклоняться от заданного значения на некоторую предварительно запрограммированную величину. Разновидностью аварийного сигнала отклонения является аварийный сигнал диапазона. Этот аварийный сигнал активируется либо в пределах, либо за пределами установленного температурного диапазона. Как правило, аварийные точки наполовину выше и наполовину ниже уставки контроллера.

Например, если заданное значение равно 150°, а аварийные сигналы отклонения установлены на ±10°, аварийные сигналы будут активированы, когда температура достигнет 160° в верхнем пределе или 140° в нижнем пределе. Если уставка изменена на 170°, верхний сигнал тревоги сработает при 180°, а низкий уровень – при 160°. Другим распространенным набором параметров контроллера являются параметры PID. ПИД, что означает пропорциональный, интегральный, производный, представляет собой расширенную функцию управления, которая использует обратную связь от управляемого процесса, чтобы определить, как лучше всего управлять этим процессом.

Как это работает

Все контроллеры, от простейших до самых сложных, работают примерно одинаково. Контроллеры управляют или удерживают некоторую переменную или параметр на заданном значении. Контроллеру требуются две переменные; фактический входной сигнал и желаемое заданное значение. Входной сигнал также известен как значение процесса. Входные данные для контроллера опрашиваются много раз в секунду, в зависимости от контроллера.

Это входное или технологическое значение затем сравнивается со значением уставки. Если фактическое значение не соответствует заданному значению, контроллер генерирует изменение выходного сигнала в зависимости от разницы между заданным значением и значением процесса, а также в зависимости от того, приближается ли значение процесса к заданному значению или отклоняется дальше от заданного значения. Затем этот выходной сигнал инициирует некоторый тип реакции, чтобы скорректировать фактическое значение, чтобы оно соответствовало заданному значению. Обычно алгоритм управления обновляет значение выходной мощности, которое затем применяется к выходу.

Предпринимаемое управляющее действие зависит от типа контроллера. Например, если контроллер является элементом управления ВКЛ/ВЫКЛ, контроллер решает, нужно ли включить выход, выключить его или оставить в текущем состоянии.

Управление ВКЛ/ВЫКЛ является одним из самых простых в реализации типов управления. Он работает путем настройки полосы гистерезиса. Например, регулятор температуры может быть настроен на регулирование температуры внутри помещения. Если заданное значение равно 68°, а фактическая температура упадет до 67°, сигнал ошибки покажет разницу в -1°. Затем контроллер посылает сигнал для увеличения подаваемого тепла, чтобы поднять температуру обратно до заданного значения 68°. Как только температура достигает 68°, нагреватель отключается. При температуре от 68° до 67° контроллер не предпринимает никаких действий, и обогреватель остается выключенным. Однако, как только температура достигнет 67°, нагреватель снова включится.

В отличие от управления ВКЛ/ВЫКЛ, ПИД-управление определяет точное выходное значение, необходимое для поддержания заданной температуры. Выходная мощность может варьироваться от 0 до 100%. Когда используется аналоговый тип выхода, выходной сигнал пропорционален значению выходной мощности. Однако, если выход представляет собой двоичный тип выхода, такой как реле, драйвер SSR или симистор, то выход должен быть пропорциональным времени, чтобы получить аналоговое представление.

Система с пропорциональным управлением по времени использует время цикла для пропорционального распределения выходного значения. Если время цикла установлено на 8 секунд, система, требующая 50% мощности, будет включать выход на 4 секунды и выключать на 4 секунды. Пока значение мощности не изменится, значения времени не изменятся. Со временем мощность усредняется до 50% заданного значения, наполовину включенного и наполовину выключенного. Если бы выходная мощность должна была составлять 25%, то при том же 8-секундном цикле выход был бы включен на 2 секунды и выключен на 6 секунд.

Пример пропорционального распределения времени вывода

При прочих равных условиях желательно более короткое время цикла, поскольку контроллер может быстрее реагировать и изменять состояние вывода на заданные изменения в процессе. Из-за механики реле более короткое время цикла может сократить срок службы реле, и не рекомендуется делать его менее 8 секунд. Для полупроводниковых переключающих устройств, таких как драйвер SSR или симистор, более быстрое время переключения лучше. Более длительное время переключения, независимо от типа выхода, допускает большее колебание значения процесса. Общее правило заключается в том, что, ТОЛЬКО если процесс это позволяет, при использовании релейного выхода желательно более длительное время цикла.

Дополнительные функции

Контроллеры также могут иметь ряд дополнительных дополнительных функций. Одним из них является коммуникативная способность. Канал связи позволяет контроллеру обмениваться данными с ПЛК или компьютером. Это позволяет обмениваться данными между контроллером и хостом. Примером типичного обмена данными может быть хост-компьютер или ПЛК, считывающие значение процесса.

Второй вариант — удаленная уставка. Эта функция позволяет удаленному устройству, такому как ПЛК или компьютер, изменять уставку контроллера. Однако, в отличие от возможности связи, упомянутой выше, для дистанционного ввода уставки используется линейный аналоговый входной сигнал, пропорциональный значению уставки. Это дает оператору дополнительную гибкость, поскольку он может изменять заданное значение удаленно. Типичный сигнал может быть 4–20 мА или 0–10 В постоянного тока.

Еще одной общей функцией, поставляемой с контроллерами, является возможность их настройки с помощью специального программного обеспечения на ПК, подключенном через канал связи. Это позволяет быстро и легко настроить контроллер, а также сохранить настройки для использования в будущем.

Другой общей функцией является цифровой вход. Цифровой вход может работать вместе с удаленной уставкой для выбора локальной или удаленной уставки для контроллера. Его также можно использовать для выбора между уставкой 1 и уставкой 2, как запрограммировано в контроллере. Цифровые входы также могут дистанционно сбрасывать ограничительное устройство, если оно перешло в состояние ограничения.

Другие дополнительные функции включают источник питания преобразователя, используемый для питания датчика 4–20 мА. Этот источник питания используется для подачи питания 24 В постоянного тока с максимальным током 40 мА.

В некоторых приложениях двухцветный дисплей также может быть желательной функцией, позволяющей легко определять различные состояния контроллера. Некоторые продукты также имеют дисплеи, которые могут меняться с красного на зеленый или наоборот в зависимости от предварительно запрограммированных условий, таких как индикация состояния тревоги. В этом случае на зеленом дисплее может не отображаться никакой аварийный сигнал, но если аварийный сигнал присутствует, дисплей станет красным.

Типы контроллеров

Контроллеры температуры бывают разных стилей с широким набором функций и возможностей. Существует также множество способов классификации контроллеров по их функциональным возможностям. Как правило, регуляторы температуры бывают одноконтурными или многоконтурными. Одноконтурные контроллеры имеют один вход и один или несколько выходов для управления тепловой системой. С другой стороны, многоконтурные контроллеры имеют несколько входов и выходов и могут управлять несколькими контурами в процессе. Больше контуров управления позволяет управлять большим количеством функций технологической системы.

Надежные одноконтурные контроллеры варьируются от базовых устройств, требующих однократного ручного изменения уставки, до сложных профилировщиков, которые могут автоматически выполнять до восьми изменений уставки за заданный период времени.

Аналоговый

Самый простой и основной тип контроллера — аналоговый. Аналоговые контроллеры — это недорогие, простые контроллеры, которые достаточно универсальны для жесткого и надежного управления технологическими процессами в суровых промышленных условиях, в том числе со значительными электрическими помехами. Дисплей контроллера обычно представляет собой круглую ручку.

Базовые аналоговые контроллеры используются в основном в некритичных или несложных тепловых системах для обеспечения простого регулирования температуры ВКЛ-ВЫКЛ для приложений прямого или обратного действия. Базовые контроллеры принимают входы от термопары или RTD и предлагают дополнительный режим процентного управления мощностью для систем без датчиков температуры. Их основным недостатком является отсутствие читаемого дисплея и отсутствие сложности для более сложных задач управления. Кроме того, отсутствие каких-либо коммуникационных возможностей ограничивает их использование простыми приложениями, такими как включение/выключение нагревательных элементов или охлаждающих устройств.

Ограничение

Эти контроллеры обеспечивают контроль предела безопасности по температуре процесса. У них нет возможности самостоятельно регулировать температуру. Проще говоря, предельные контроллеры — это независимые устройства безопасности, которые можно использовать вместе с существующим контуром управления. Они способны принимать входные данные от термопары, RTD или процесса с установленными пределами для высокой или низкой температуры, как и обычный контроллер. Предельное регулирование является фиксируемым и является частью резервной схемы управления для принудительного отключения тепловой системы в случае превышения предельного значения. Выход фиксации предела должен быть сброшен оператором; он не будет сброшен сам по себе, если условие ограничения не существует. Типичным примером может служить защитное отключение печи. Если печь превысит заданную температуру, ограничительное устройство отключит систему. Это делается для предотвращения повреждения печи и, возможно, любого продукта, который может быть поврежден чрезмерными температурами.

Регуляторы температуры общего назначения

Регуляторы температуры общего назначения используются для управления наиболее типичными процессами в промышленности. Как правило, они бывают разных размеров DIN, имеют несколько выходов и программируемые выходные функции. Эти контроллеры также могут выполнять ПИД-регулирование для отличных общих ситуаций управления. Они традиционно размещены на передней панели вместе с дисплеем для удобства доступа оператора.

Большинство современных цифровых регуляторов температуры могут автоматически рассчитывать параметры ПИД-регулятора для оптимальной работы тепловой системы, используя встроенные алгоритмы автонастройки. Эти контроллеры имеют функцию предварительной настройки для первоначального расчета параметров ПИД-регулятора для процесса и функцию непрерывной настройки для постоянного уточнения параметров ПИД-регулятора. Это позволяет быстро настраивать, экономить время и сокращать количество отходов.

Привод двигателя клапана

Особым типом контроллера общего назначения является контроллер привода двигателя клапана (VMD). Эти контроллеры специально разработаны для управления двигателями клапанов, используемых в производственных приложениях, таких как управление газовой горелкой на производственной линии. Специальные алгоритмы настройки обеспечивают точное управление и быструю реакцию на выходе без необходимости обратной связи с ползунком или чрезмерных знаний алгоритмов настройки ПИД-регулятора с тремя членами. Контроллеры VMD контролируют положение клапана в диапазоне от 0% до 100% открытия, в зависимости от потребности процесса в энергии в любой момент времени.

Профиль

Контроллеры профилирования, также называемые контроллерами линейного выдержки, позволяют операторам программировать количество уставок и время пребывания на каждой уставке. Программирование изменения уставки называется рампой, а время пребывания на каждой уставке называется выдержкой или выдержкой. Одна рампа или одно замачивание считается одним сегментом. Профилировщик позволяет вводить несколько сегментов для создания сложных температурных профилей. Оператор может называть профили рецептами. Большинство профилировщиков позволяют хранить несколько рецептов для последующего использования. Меньшие профилировщики могут учитывать четыре рецепта с шестнадцатью сегментами в каждом, а более продвинутые профилировщики позволяют использовать больше рецептов и сегментов.

Контроллеры профилей могут выполнять профили линейного изменения и выдержки, такие как изменение температуры с течением времени, а также продолжительность удержания и выдержки/цикла, при этом оператор не должен присматривать за ними.

Типичные области применения регуляторов профиля включают термообработку, отжиг, климатические камеры и сложные технологические печи.

Многоконтурный

Помимо одноконтурных контроллеров, которые могут управлять только одним технологическим контуром, многоконтурные контроллеры могут управлять более чем одним контуром, то есть они могут принимать более одной входной переменной.

Вообще говоря, многоконтурный контроллер можно рассматривать как устройство с множеством отдельных контроллеров температуры внутри одного шасси. Обычно они устанавливаются за панелью, а не перед панелью, как в случае одноконтурных контроллеров общего назначения. Программирование любого из контуров аналогично программированию контроллера температуры, установленного на панели. Однако многоконтурные системы, как правило, не имеют традиционного физического пользовательского интерфейса (без дисплея или переключателей), вместо этого используют выделенный канал связи.

Многоконтурные контроллеры необходимо конфигурировать с помощью специальной программы на ПК, которая может загрузить конфигурацию в контроллер с помощью специального интерфейса связи.

Информацию можно получить через интерфейс связи. Общие поддерживаемые интерфейсы связи включают DeviceNet, Profibus, MODBUS/RTU, CanOPEN, Ethernet/IP и MODBUS/TCP.

Многоконтурные контроллеры представляют собой компактную модульную систему, которая может работать как в автономной системе, так и в среде ПЛК. Являясь заменой регуляторов температуры в ПЛК, они обеспечивают быстрое ПИД-регулирование и освобождают процессор ПЛК от интенсивной математической работы, позволяя увеличить скорость сканирования ПЛК. В качестве замены нескольких контроллеров DIN они обеспечивают единую точку программного доступа ко всем контурам управления. Стоимость установки снижается за счет устранения большого количества проводки, вырезов в панели и экономии места на панели.

Многоконтурные контроллеры обладают некоторыми дополнительными функциями, недоступными для традиционных контроллеров, монтируемых на панели. Например, многоконтурные контроллеры имеют более высокую плотность контуров для данного пространства. Некоторые многоконтурные системы контроля температуры могут иметь до 32 контуров управления в корпусе, монтируемом на DIN-рейку, не намного длиннее 8 дюймов. Они также сокращают количество проводов за счет наличия общей точки подключения для питания и интерфейсов связи.

Многоконтурные Контроллеры температуры также обладают повышенными функциями безопасности, одной из которых является отсутствие кнопок, с помощью которых любой пользователь может изменить важные настройки.Получив полный контроль над информацией, считываемой с контроллера или записываемой в него, изготовитель оборудования может ограничить информацию, доступную любому оператору. могут считываться или изменяться, предотвращая возникновение нежелательных условий, таких как установка слишком высокого значения уставки в диапазоне, который может повредить продукт или машину. Кроме того, модули контроллера можно заменять в «горячем» режиме. для выключения системы.Модули также могут автоматически конфигурироваться после горячей замены.

Другие характеристики регулятора температуры

Напряжение питания

Обычно для регуляторов температуры существует два варианта напряжения питания: низкое напряжение (24 В переменного/постоянного тока) и высокое напряжение (110–230 В переменного тока).

Размер

Контроллеры бывают нескольких стандартных размеров, которые обозначаются номерами DIN, например 1/4 DIN, 1/8 DIN, 1/16 DIN и 1/32 DIN. DIN — это аббревиатура от грубо переведенного «Deutsche Institut fur Normung», немецкой организации по стандартам и измерениям. Для наших целей DIN просто указывает, что устройство соответствует общепринятому стандарту размеров панели.

Сравнение размеров по DIN

Наименьший размер 1/32 DIN, который составляет 24 мм × 48 мм, с соответствующим вырезом в панели 22,5 мм × 45 мм. Следующим размером является 1/16 DIN, который имеет размеры 48 мм × 48 мм с размером выреза в панели 45 мм × 45 мм. Размер 1/8 DIN составляет 48 мм × 96 мм с вырезом в панели 45 мм × 92 мм. Наконец, самый большой размер — это 1/4 DIN размером 96 мм × 96 мм с вырезом в панели 92 мм × 92 мм.

Важно отметить, что стандарты DIN не определяют, насколько глубоко контроллер может находиться за панелью. Стандарты допускают только размеры передней панели и размеры выреза в панели.

Разрешения агентства

Желательно, чтобы контроллер температуры имел какое-либо одобрение агентства, чтобы гарантировать, что контроллер соответствует минимальному набору стандартов безопасности. Тип разрешения зависит от страны, в которой будет использоваться контроллер. Наиболее распространенное одобрение, регистрация UL и cUL, распространяется на все контроллеры, используемые в США и Канаде. Обычно для каждой страны требуется одна сертификация.

Для контроллеров, которые используются в странах Европейского Союза, требуется одобрение CE.

Третий тип одобрения — FM. Это относится только к ограничителям и контроллерам в США и Канаде.

Класс корпуса передней панели

Важной характеристикой контроллера является номинал корпуса передней панели. Эти рейтинги могут быть в виде рейтинга IP или рейтинга NEMA. Степень защиты IP (защита от проникновения) применяется ко всем контроллерам и обычно составляет IP65 или выше. Это означает, что только с передней панели контроллер полностью защищен от пыли и от струй воды низкого давления со всех направлений с ограниченным доступом внутрь. Рейтинги IP используются в США, Канаде и Европе.

Рейтинг контроллера NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) соответствует рейтингу IP. Большинство контроллеров имеют рейтинг NEMA 4 или 4X, что означает, что их можно использовать в приложениях, требующих промывки только водой (но не маслами или растворителями). «X» в рейтинге NEMA 4X означает, что передняя панель не подвержена коррозии. Рейтинги NEMA используются в основном в США и Канаде.

Как подключить термостат водонагревателя 240–230 В – непрерывный?

В серии статей о проводке и установке электрических водонагревателей и термостатов мы покажем, как подключить и установить прерывистый (неодновременный) двухэлементный водонагреватель и термостат для 240 В переменного тока, однофазного (США) и 230 В переменного тока, однофазного. этап (Великобритания/ЕС).

Как мы уже говорили о непрерывном (одновременном) и непостоянном (неодновременном). При одновременном подключении оба водонагревательных элемента работают одновременно, в то время как при неодновременном подключении одновременно работает только один нагревательный элемент, а второй «включен», когда первый завершает работу по нагреву и отключается от питания. подача автоматически в соответствии с конфигурацией проводки термостата.

В этом посте мы покажем двойной элемент мощностью 10 кВт (нагревательный элемент 5 кВт каждый) с питанием 240 В переменного тока от главной панели 120/240 В и двойной элемент мощностью 7 кВт (нагревательный элемент 3,5 кВт каждый) для 230 В переменного тока и проводку термостата 240 В переменного тока для непрерывная работа, т. е. одновременно будет работать только один нагревательный элемент.

Сопутствующая проводка водонагревателя:

• Как подключить термостат одновременного водонагревателя 240 В?
• Как подключить одноэлементный водонагреватель и термостат?

Как и на предыдущих схемах подключения, верхний термостат подключается к однофазной сети переменного тока 240 В через автоматический выключатель на 30 А. Линия (L ₁ ) в качестве горячего провода подключается к правой клемме термостата L ₃ . Два провода (синий и красный), идущие от клеммы термостата L ₄  к первому концу верхнего и нижнего нагревательных элементов при клемме T ₄  верхнего термостата подключается к клемме 1 нижнего термостата, а Т2 верхнего термостата подключается ко второй клемме нагревательного элемента. Наконец, клемма «2» нижнего термостата соединяется со второй клеммой нижнего нагревательного элемента.

Нажмите на изображение, чтобы увеличить Синий

Неодновременная работа термостата автоматически отключит верхний нагревательный элемент после успешного срабатывания и подключит нижний. На следующей диаграмме это прекрасно показано.

Поскольку имеется два нагревательных элемента мощностью около 5000 Вт каждый, общая номинальная мощность этого обогревателя составляет 10000 Вт. Мы будем использовать размеры выключателя и выключателя для половины номинальной мощности, т. е. 10 кВт, поскольку одновременно работает только один элемент.

Сопутствующая проводка водонагревателя:

• Как подключить термостат одновременного водонагревателя 120 В?
• Как подключить термостат водонагревателя 120 В — неодновременный?

Теперь, в случае 240 В переменного тока, автоматический выключатель на 30 А подходит для обоих проводов калибра 10, в соответствии со следующими расчетами.

• Общая мощность: 10 кВт / 2 = 5 кВт.
• Ток нагрузки = 5 кВт / 240 В = 20,83 А .

Размер выключателя должен составлять 1,25 (125 %) тока нагрузки:

20,83 x 1,25 = 26 А

В другом случае безопасный предел выключателя составляет 80 % (0,8), таким образом, 30 А x 0,8 = 24 Усилитель безопасный для тока нагрузки.

Таким образом, автоматический выключатель на 30 А для защиты от перегрузки по току подходит в случае двухэлементной цепи нагревателя воды периодического действия мощностью 5 кВт на 240 В переменного тока.

Проводка соответствующего нагревателя: 

• Как подключить трехфазный термостат одновременного нагрева воды?
• Как подключить 3-фазный неодновременный термостат водонагревателя?

230 В и 240 В перем. тока Непрерывный двойной элемент 3,5 кВт Подключение термостата водонагревателя

Следующие 7кВт (каждый нагревательный элемент по 3,5кВт) имеют те же проводные соединения, что и выше для проводки термостата 5кВт, несмотря на то, что однопозиционный переключатель на 20А использовался в 230В переменного тока для работы ВКЛ/ВЫКЛ. Имейте в виду, что эти выключатели не подходят для двухпроводного питания 240 В.

На следующей схеме подключения водонагревателя мощностью 3500 Вт в периодическом режиме оба провода от главного распределительного щита обозначены буквами «L» и «N» для питания 230 В переменного тока и L ₁ и L ₂ для двухлинейного питания переменного тока 240 В.

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Примечание: Красный цвет иллюстрирует Линия  или Фаза провод, а Черный цвет показывает приведенные выше цифры

0 Нейтральный провод. Вы можете использовать региональные цветовые коды проводки, например IEC или NEC.

Соответствующая проводка нагревателя:

• Как переключить электрический водонагреватель между 120 В и 240 В?
• Как управлять электрическим водонагревателем с помощью переключателей?

Предупреждение:

• Отключите питание перед заменой, ремонтом, устранением неисправностей, техническим обслуживанием и установкой электроприборов и оборудования.
• Используйте переключатель подходящего напряжения и силы тока с подходящим сечением проводов и автоматическим выключателем соответствующего размера в соответствии с номинальной нагрузкой.
• Невыполнение этого требования может привести к поражению электрическим током, серьезной травме, пожару или даже смерти.
• Пожалуйста, следуйте инструкциям руководства, местным кодам или обратитесь к лицензированному электрику для правильной установки.
• Автор не несет ответственности за какие-либо убытки, травмы или ущерб в результате отображения или использования этой информации или в случае попытки использования какой-либо схемы в неправильном формате. Поэтому, пожалуйста! Будьте осторожны, потому что все дело в электричестве, а электричество слишком опасно.

Сопутствующие руководства по установке проводки

• Как подключить главную панель 120 В и 240 В? Установка коробки выключателя
• Как определить количество автоматических выключателей в щите?
• Как определить размер центра нагрузки, щитов и распределительного щита?
• Как определить правильный размер подпанели?
• Установка однофазной электропроводки в доме – NEC и IEC
• Установка трехфазной электропроводки в доме – NEC и IEC
• Как подключить автоматический и ручной переключатели и переключатели резерва — (1 и 3 фазы)
• Как подключить портативный генератор к домашней электросети — 4 метода
• Как подключить аналоговую и IP-камеру PTZ к DVR и NVR?
• Как подключить различные системы пожарной сигнализации — обычные и адресные
• Еще больше руководств по установке электропроводки в жилых помещениях

Показать полную статью

Связанные статьи

Кнопка «Вернуться к началу»

Термисторы/измерение температуры с помощью термисторов NTC Технические советы

Филип Кейн

Термисторы (терморезисторы) представляют собой переменные резисторы, зависящие от температуры. Существует два типа термисторов: с положительным температурным коэффициентом (PTC) и с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Когда температура повышается, сопротивление термистора PTC увеличивается, а сопротивление термистора NTC уменьшается. Они проявляют противоположную реакцию при понижении температуры.

Оба типа термисторов используются в различных областях применения. Однако здесь основное внимание будет уделено использованию термисторов NTC для измерения температуры в приложениях на базе микроконтроллеров.

Характеристики термистора
Следующие параметры термистора NTC можно найти в паспорте производителя.

• Сопротивление
  Это сопротивление термистора при температуре, указанной производителем, часто 25°C.


• Допуск
  Указывает, насколько сопротивление может отличаться от указанного значения. Обычно выражается в процентах (например, 1%, 10% и т. д.). Например, если указанное сопротивление при 25°C для термистора с допуском 10% составляет 10 000 Ом, то измеренное сопротивление при этой температуре может находиться в диапазоне от 9 000 до 11 000 Ом.


• B (или бета-константа)
  Значение, представляющее соотношение между сопротивлением и температурой в заданном диапазоне температур. Например, «3380 25/50» означает бета-константу 3380 в диапазоне температур от 25°C до 50°C.


• Допуск на бета-константы
  Допуск на бета-константу в процентах.


• Диапазон рабочих температур
  Минимальная и максимальная рабочая температура термистора.


• Тепловая постоянная времени
  При изменении температуры время, необходимое для достижения 63% разницы между старой и новой температурами.


• Постоянная теплового рассеяния
  Термисторы подвержены самонагреву при прохождении тока. Это количество энергии, необходимое для повышения температуры термистора на 1°C. Он указывается в милливаттах на градус Цельсия (мВт/°C). Обычно рассеиваемая мощность должна поддерживаться на низком уровне для предотвращения самонагрева.


• Максимально допустимая мощность
  Максимальная рассеиваемая мощность. Указывается в ваттах (Вт). Превышение этой спецификации приведет к повреждению термистора.


• Таблица температур сопротивления
  Таблица значений сопротивления и соответствующих температур в диапазоне рабочих температур термисторов. Термисторы работают в относительно ограниченном диапазоне температур, обычно от -50 до 300°C в зависимости от типа конструкции и покрытия.

Реакция термистора на температуру

Как и в случае с любым резистором, вы можете использовать настройку омметра на мультиметре для измерения сопротивления термистора. Значение сопротивления, отображаемое на мультиметре, должно соответствовать температуре окружающей среды рядом с термистором. Сопротивление будет изменяться в ответ на изменение температуры.

Список деталей Полный комплект с Arduino

Список деталей

без Arduino

Упак.	Описание	Производитель Часть №
1	Термистор 10 кОм	НТЦ-103-Р
10	Резистор из углеродной пленки 10 кОм	CF1/4W103JRC
1	Макетная плата 170 точек 1,9 x 1,3 дюйма	ВБП-317
1	Проводная перемычка «папа-папа», 10 шт. в упаковке	WJW004
1	Защелка для батареи 9 В	1X9V-2.1 ЗАщелка
1	Щелочная батарея 9 В	АЛК 9В 522

Рис. 1: Сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры.

На рис. 2 показана реакция термистора NTC в диапазоне температур от -40°C до 60°C. Из рисунка видно, что термисторы обладают высокой чувствительностью. Небольшое изменение температуры вызывает большое изменение сопротивления. Также обратите внимание, что отклик этого термистора не является линейным. То есть изменение сопротивления при заданном изменении температуры не является постоянным в диапазоне температур термистора.

Рисунок 2: Кривая температурного сопротивления термистора от -40°C до 60°C

Технический паспорт производителя включает список значений сопротивления термистора и соответствующих температур во всем его диапазоне. Одним из решений для работы с этой нелинейной характеристикой является включение в ваш код справочной таблицы, содержащей эти данные о термостойкости. После расчета сопротивления (будет описано позже) ваш код ищет в таблице соответствующую температуру.

Линеаризация отклика термистора

С аппаратной стороны вы можете линеаризовать отклик термистора, подключив постоянный резистор параллельно или последовательно с ним. Это улучшение будет достигнуто за счет некоторой точности. Значение резистора должно быть равно сопротивлению термистора в средней точке интересующего температурного диапазона.

Комбинация термистора и параллельного резистора

На рис. 3 показана S-образная кривая температурного сопротивления, полученная при параллельном подключении резистора 10 кОм к термистору, сопротивление которого равно 10 кОм при 25°C. Это делает область кривой между 0°C и 50°C довольно линейной. Обратите внимание, что максимальная линейность находится около средней точки, которая соответствует температуре 25°C.

Рисунок 3: Кривая температурного сопротивления комбинации термистора и параллельного резистора.

Комбинация термистор – последовательный резистор (делитель напряжения)

Обычно микроконтроллеры собирают аналоговые данные с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Вы не можете напрямую прочитать сопротивление термисторов с помощью АЦП. Комбинация термистор-резистор, показанная на рис. 4, обеспечивает простое решение в виде делителя напряжения.

Рис. 4. Термисторный делитель напряжения.

Используйте следующую формулу для расчета выходного напряжения делителя напряжения:

Vo = Vs * (R0 / (Rt + R0))

Линеаризованная кривая зависимости напряжения от температуры на рис. 5 показывает изменение выходного напряжения делителя напряжения Vo в ответ на изменение температуры. Напряжение источника Vs равно 5 вольт, сопротивление термистора Rt равно 10 кОм при 25°C, а сопротивление последовательного резистора R0 равно 10 кОм. Подобно приведенной выше параллельной комбинации резистор-термистор, эта комбинация имеет максимальную линейность около средней точки кривой, которая соответствует температуре 25°C.

Рисунок 5: Кривая температура-напряжение.

Обратите внимание, что, поскольку Vs и R0 постоянны, выходное напряжение определяется Rt. Другими словами, делитель напряжения преобразует сопротивление термистора (и, следовательно, температуру) в напряжение. Идеально подходит для ввода в АЦП микроконтроллера.

Преобразование данных АЦП в температуру путем определения сопротивления термистора

Чтобы преобразовать данные АЦП в температуру, сначала нужно найти сопротивление термистора, а затем использовать его для определения температуры.

Вы можете изменить приведенное выше уравнение для делителя напряжения, чтобы найти сопротивление термистора Rt:

Rt = R0 * (( Vs / Vo ) – 1)

Если опорное напряжение АЦП (Vref) и напряжение источника делителя напряжения (Vs) совпадают, то верно следующее:

adcMax / adcVal = Vs / Vo

То есть отношение входного напряжения делителя напряжения к выходному напряжению такое же, как отношение значения полного диапазона АЦП (adcMax) к значению, возвращаемому АЦП (adcVal). Если вы используете 10-битный АЦП, то значение adcMax равно 1023.

Рис. 6: Схема делителя напряжения и АЦП с общим опорным напряжением.

Теперь вы можете заменить отношение напряжений отношением значений АЦП в уравнении для определения Rt: 10 кОм при 25 °C, 10-разрядный АЦП и adcVal = 366.

Rt = 10 000 * ((1023 / 366) – 1)
    = 10 000 * (2,03)
    = 17 951 Ом

Рассчитав значение Rt, вы можете использовать справочную таблицу, содержащую данные температурного сопротивления для вашего термистора, чтобы найти соответствующую температуру. Расчетное сопротивление термистора в приведенном выше примере соответствует температуре примерно 10°C.

9      18 670
10    17 926
11    17 214

Спецификация производителя может не включать все значения термостойкости термистора, или у вас может не хватить памяти для включения всех значений в справочную таблицу. В любом случае вам нужно будет включить код для интерполяции между перечисленными значениями.

Прямой расчет температуры

В качестве альтернативы можно использовать уравнение, которое аппроксимирует кривую температурного отклика термисторов для расчета температуры. Например, широко используемое уравнение Стейнхарта-Харта показано ниже. Это не так точно, как данные производителя о сопротивлении-температуре. Однако, по сравнению с другими методами, он обеспечивает гораздо более точное приближение кривой отклика термистора во всем его рабочем диапазоне. 93

Производитель может указать или не указать значения коэффициентов A, B и C. В противном случае их можно получить, используя измеренные данные термостойкости. Однако это выходит за рамки данной статьи. Вместо этого мы будем использовать более простое уравнение параметра бета (или B), показанное ниже. Хотя оно и не так точно, как уравнение Стейнхарта-Харта, оно все же дает хорошие результаты в более узком диапазоне температур.

1/T = 1/T0 + 1/B * ln(R/R0)

Переменная T — температура окружающей среды в Кельвинах, T0 — обычно комнатная температура, также в Кельвинах (25°C = 298,15 К), B — бета-константа, R — сопротивление термистора при температуре окружающей среды (то же, что и Rt выше), а R0 — сопротивление термистора при температуре T0. Значения T0, B и R0 можно найти в паспорте производителя. Вы можете рассчитать значение для R, как описано ранее для Rt.

Если напряжение источника делителя напряжения и Vref совпадают, вам не нужно знать R0 или находить R для расчета температуры. Помните, что вы можете написать уравнение для сопротивления термистора с точки зрения соотношения значений АЦП:

R = R0 * ((adcMax / adcVal) – 1)

тогда:

1/T = 1/T0 + 1/B * ln( R0 * (((adcMax / adcVal) – 1) / R0)

R0 отменяется, что оставляет:

1/T = 1/T0 + 1/B * ln( ( adcMax / adcVal ) – 1 )

Возьмите обратную величину результата, чтобы получить температуру в Кельвинах.

Например, предположим, что термисторный делитель напряжения подключен к 10-разрядному АЦП. Бета-константа термистора равна 3380, сопротивление термистора (R0) при 25°C равно 10 кОм, а АЦП возвращает значение 366.

1/T = 1/298,15 + 1/3380 * ln((1023 / 366) – 1)
1/T = 0,003527
T     = 283,52K – 273,15K = 10,37°C

Пример: простой регистратор температуры на базе Arduino

На рис. 7 показан простой регистратор температуры, состоящий из Arduino Uno SBC и термисторного делителя напряжения (справа). Выход делителя напряжения подключен к внутреннему 10-битному АЦП Arduino через один из аналоговых контактов. Arduino получает значение АЦП, вычисляет температуру и отправляет ее на последовательный монитор для отображения.

Рис. 7. Схема регистратора температуры Arduino.

Следующий скетч Arduino использует уравнение параметра B для расчета температуры. Функция getTemp выполняет большую часть работы. Он несколько раз считывает аналоговый вывод и усредняет значения АЦП. Затем он вычисляет температуру в градусах Кельвина, преобразует ее в градусы Цельсия и Фаренгейта и возвращает все три значения в основной цикл. Основной цикл неоднократно вызывает getTemp с двухсекундной задержкой между вызовами. Он отправляет значения температуры, возвращенные getTemp, на последовательный монитор.

Рис. 8: Скриншот выходных данных регистратора температуры.

Загрузите пример кода здесь.

недействительным getTemp (с плавающей запятой * t)
{

    // Преобразует вход термисторного делителя напряжения в значение температуры.
    // Делитель напряжения состоит из термистора Rt и последовательного резистора R0.
    // Значение R0 равно сопротивлению термистора при T0.
    // Вы должны установить следующие константы:
    // adcMax (значение полного диапазона АЦП)
    // AnalogPin (аналоговый входной контакт Arduino)
    // invBeta (обратное значение Beta термистора, предоставленное производителем).
    // Используйте опорное напряжение Arduino по умолчанию (5 В или 3,3 В) с этим модулем.
    //

  const int аналогPin = 0; // заменить 0 на аналоговый вывод
  const float invBeta = 1,00/3380,00; // замените "бета" на бета термистора

  const float adcMax = 1023,00;
  константа с плавающей запятой invT0 = 1,00/298,15; // комнатная температура в Кельвинах

  int adcVal, i, numSamples = 5;
  поплавок К, С, F;

  адкВал = 0;
  для (я = 0; я
  Ошибка измерения и разрешение АЦП  
 Существует ряд факторов, влияющих на ошибку измерения.  Например, термистор и последовательные резисторы могут отличаться от своих номинальных значений (в пределах заданных допусков), или может быть ошибка из-за самонагрева термистора, или электрическая помеха может привести к колебаниям входного сигнала АЦП[6].
 
 
 Ниже приведены несколько рекомендаций по уменьшению погрешности измерений. Это предполагает, что вы используете уравнение параметра B.
 
 

Разрешение АЦП

В лучшем случае температура в приведенном выше примере точна с точностью до 0,1°C. Это связано с ограничением разрешения АЦП.

АЦП не чувствителен к изменениям напряжения между шагами. Для 10-разрядного АЦП наименьшее изменение напряжения, которое можно измерить, равно Vref/1023. Это разрешение АЦП по напряжению. Если Vref равно 5 В, разрешение по напряжению равно 4,89.мВ. Предполагая, что T0 составляет 25°C, наименьшее изменение температуры, которое можно обнаружить при 25°C, составляет ±0,1°C. Это температурное разрешение при 25°C. Это означает, что изменение младшего значащего бита вызовет скачок отображаемой температуры на 0,1°C. Этот скачок связан с разрешением АЦП, а не с ошибкой измерения.

АЦП	Выход	Температура
511 512 513	0111111111 1000000000 1000000001	24,95°C 25,05°C 25,15°C

Если вам нужно лучшее разрешение, существуют методы (например, передискретизация [1]), которые вы можете использовать для увеличения эффективного разрешения АЦП вашего микроконтроллера, или вы можете использовать внешний АЦП с более высоким разрешением.

Справочные материалы

1. AVR121: Повышение разрешения АЦП за счет передискретизации
   http://www.atmel.com/Images/doc8003.pdf
2. Как найти выражение для бета-версии
   http://www.zen22142.zen.co.uk/ronj/tyf.html
3. Измерение температуры с помощью термистора и Arduino
   http://web. cecs.pdx.edu/~eas199/B/howto/thermistorArduino/thermistorArduino.pdf
4. Термистор
   https://en.wikipedia.org/wiki/Термистор
5. Учебное пособие по термисторам
   http://www.radio-electronics.com/info/data/resistor/thermistor/thermistor.php
6. Понимание и минимизация ошибок преобразования АЦП
   http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/9d/56/66/74/4e/97/48/93/CD00004444.pdf/files/CD00004444.pdf/jcr:content/translations/en.CD00004444.pdf

Если у вас есть история об электронике, которой вы хотели бы поделиться, отправьте ее на [email protected].

---

В течение почти двух десятилетий Фил Кейн был техническим писателем в индустрии программного обеспечения и время от времени писал статьи для журналов для любителей электроники. Он имеет степень бакалавра в области электронных инженерных технологий и дополнительную степень в области компьютерных наук. Фил всю жизнь интересовался наукой, электроникой и исследованием космоса.