ТермоМонитор - модуль контроля температурного режима технического устройства

Список разделов РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФОРУМ Источники питания и цифровая техника

Описание: Конструкции любых блоков питания, источников тока для любых назначений. Микроконтроллеры и все, что с ними связано
Модераторы: Алаев Ян, poty

#1 Алаев Ян » 19 марта 2018, 7:29

Предыстория проекта

Изображение

ТермоМонитор предназначен для контроля температуры в зонах расположения термодатчиков и формирования управляющего события: срабатывание встроенного реле, включение внешней нагрузки с помощью транзистора с открытым стоком, передача статуса события на гальванически развязанное сопряженное устройство с помощью оптрона. ТермоМонитор является элементом противоаварийной защиты технического устройства. Обеспечение правильного температурного режима крайне важно! Помните об этом! Увеличение температуры (устройства/компонента) на каждые 10 °С снижает ресурс работы (устройства/компонента) в два раза!

ТермоМонитор (прототип) может быть БЕСПЛАТНО предоставлен желающим в опытную эксплуатацию для тестирования в реальных условиях в составе технического устройства пользователя. После проведения тестовых испытаний проект будет реализован на заводской печатной плате.

Основные технические характеристики:
Спойлер
Измерительная часть:
1. Количество измерительных каналов: 8+1 (8 внешних подключаемых термодатчиков + 1 встроенный в плату);
2. Температурный диапазон измерений каждого термодатчика: -55...+125°С;
3. Точность измерений температуры: ±0,5°С (для диапазона -10...+85°С);
4. Дискретность измерения температуры каждого термодатчика: 0,0625 °С;
5. Тип используемых термодатчиков: DS18B20 Dallas Semiconductor (протокол обмена данными 1-Wire).
Параметры питания:
1. Питание - внешнее нестабилизированное (9...15) В с номинальным значением напряжения 12 В или стабилизированное 5±0,5 В (используемое напряжение питания зависит от схемы включения ТермоМонитора);
2. Потребляемый ток (данные приведены для одного термодатчика, каждый дополнительный термодатчик +1.5 мА к общему току потребления):
- базовое исполнение без модуля Bluetooth: не более 20 мА;
- исполнение с установленным модулем Bluetooth: не более 60 мА;
- в режиме с установленной связью с модулем Bluetooth: не более 25 мА, в режиме передачи данных не более 45 мА;
- режим включения сигнала перегрева: +10 мА к общему току потребления;
- режим включения аварийного реле: +20 мА к общему току потребления;
- максимальный ток потребления ТермоМонитора: не более 80 мА (к транзистору с открытым стоком дополнительная нагрузка не подключена).
Параметры связи и передачи данных:
1. Протокол беспроводной передачи данных: Bluetooth;
2. Радиус действия модуля Bluetooth: до 10 метров;
3. Скорость передачи данных: 9600 бит/сек;
4. Протокол проводной передачи данных: Arduino;
5. Интерфейс проводной передачи данных: USB - UART.
Параметры выходных цепей:
1. Выход транзистора с открытым стоком (ОС): Vmax=100 В, Imax=1.5 А, Pmax=0.5 Вт;
2. Выход оптрона: Vmax=55 В, Imax=0.05 А, Pmax=0.15 Вт;
3. Выход электромеханического реле SCHRACK RY211012: 250 VAC 8 A.
Размеры модуля и способ установки:
1. Габаритные размеры: 95х50 мм, высота модуля не более 20 мм;
2. Крепление модуля осуществляется с помощью четырех винтов М3.

Содержание:
Спойлер
1. Полная принципиальная схема /viewtopic.php?f=106&t=410#p19470
2. Габаритные размеры, внешний вид и описание состава ТермоМонитора /viewtopic.php?f=106&t=410&p=19472#p19472
3. Как применить ТермоМонитор в своем проекте? /viewtopic.php?f=106&t=410&p=19472#p19476
4. ТермоМонитор глазами тепловизора /viewtopic.php?f=106&t=410&p=19506#p19506
5. Чтение измеренных значений ТермоМонитора /viewtopic.php?f=106&t=410#p19515
6. ТермоМонитор, контроллер питания фонокорректора /viewtopic.php?f=16&t=410&p=19640#p19640
7. Блокировка анодного напряжения /viewtopic.php?f=16&t=410&p=19821#p19821
8. Предварительное ТЗ на согласование /viewtopic.php?f=16&t=410&start=120#p19868
9. Модуль блокировки анодного напряжения (принципиальная схема) /viewtopic.php?f=16&t=410&start=120#p19888
10. ТермоМонитор, контроллер питания фонокорректора. Вер. 2 /viewtopic.php?f=16&t=410&p=20136#p20136
11. OneWireViewer /viewtopic.php?f=16&t=410&p=20160#p20160
12. Автоматическое переключение питания вентилятора /viewtopic.php?f=16&t=410&start=180#p20242
13. Инструкция по обновлению встроенного ПО ТермоМонитора /viewtopic.php?f=16&t=410&start=200#p21071
14. Проведение температурных измерений с помощью тепловизора /viewtopic.php?p=21149#p21149
15. Температурные испытания для режима CCS2 = 87 мА /viewtopic.php?p=21149#p21175
16. Руководство по эксплуатации ТермоМонитора /viewtopic.php?f=16&t=410&start=220#p21334
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 62 (+62/−0)
Лояльность: 175 (+176/−1)
Сообщения: 2224
Темы: 1
С нами: 4 года 4 месяца


Предварительное ТЗ на согласование

#121 Алаев Ян » 5 апреля 2018, 0:41

ТЗ_ТМ_контроллер питания корректора.docx
Размер: 19.95 КБ
Скачиваний: 9
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 62 (+62/−0)
Лояльность: 175 (+176/−1)
Сообщения: 2224
Темы: 1
С нами: 4 года 4 месяца

#122 seurf » 5 апреля 2018, 9:07

Профессиональное ТЗ!
Соответствует всем нашим предварительным договоренностям и длительным обсуждениям.
Короткая информация: вчера перед выключением корректора, поставил тестер на измерение анодного напряжения и обесточил разом и анодные трансформаторы и накальные. Анодное напряжение слетело менее, чем за 10 сек. То есть набранной температуры накалов, достаточно, что бы опустить анодное напряжение.
Будем считать, виртуально подписал ТЗ!
seurf
Опытный
Опытный
Аватара
Возраст: 61
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 507
Темы: 6
С нами: 2 года 2 месяца

#123 Алаев Ян » 5 апреля 2018, 9:49

seurf писал(а):Анодное напряжение слетело менее, чем за 10 сек
Мне нужно внести в ТЗ изменения? Сейчас там указано, что нужно выждать 30 секунд, прежде чем отключить накалы.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 62 (+62/−0)
Лояльность: 175 (+176/−1)
Сообщения: 2224
Темы: 1
С нами: 4 года 4 месяца

#124 seurf » 5 апреля 2018, 10:56

Получается без разницы. Что 30, что 10. Я сегодня ещё раз хочу при выключении повторить эту проверку. Вечером отпишусь.

Добавлено спустя 21 минуту 20 секунд:
Что то в моей проверке пошло не так, засомневался. Повторно включать не стал.
seurf
Опытный
Опытный
Аватара
Возраст: 61
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 507
Темы: 6
С нами: 2 года 2 месяца

#125 seurf » 5 апреля 2018, 22:31

Итак, повнимательнее измерял.
После выключения одновременно и анодки и накалов, анодное напряжение упало до 60 В, что вполне можно считать за сброс до безопасного уровня напряжения, за 9,26 сек.
То есть без подогрева катодов, а используя инерционное медленное их остывание.
Полное снижение анодного напряжения примерно за 20 сек. Упало до 1 В. Без подогрева катодов, на инерции.
Считаю 30 сек, правильно выбранное время, на сброс анодного напряжения, до выключения накального напряжения.
В случае одновременного обесточивание и анодного, и накального напряжений, никакого криминала для сокращения срока службы ламп нет!

Добавлено 5 апреля 2018, 22:25:
9,26 сек

image.jpg
9,26 сек=60 градусов
seurf
Опытный
Опытный
Аватара
Возраст: 61
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 507
Темы: 6
С нами: 2 года 2 месяца

Модуль блокировки анодного напряжения (принципиальная схема)

#126 Алаев Ян » 5 апреля 2018, 23:34

ОК, значит ТЗ оставляем без изменений.

Я подготовил схему к изготовлению на ЧПУ.

Anod_blocking_ver.1.jpg
Модуль блокировки анодного напряжения (вер. 1)


Схема имеет высокое разрешение и для нормального просмотра необходимо нажать на схему после чего "Открыть картинку в новой вкладке", появится возможность масштабирования, или сохраните схему на свой ПК и откройте любым графическим редактором.

Александр, вопрос к Вам, есть ли какие-то пожелания по размерам платы, ориентации разъемов, способу крепления?
Чтобы я мог это учесть при трассировке.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 62 (+62/−0)
Лояльность: 175 (+176/−1)
Сообщения: 2224
Темы: 1
С нами: 4 года 4 месяца

#127 seurf » 6 апреля 2018, 8:42

Я уже думал о её размещении. У меня места в корректоре совсем нет, но есть пятачёк, между выходными клеммами.
Поэтому высота должна быть менее 60 мм ( внутренняя высота коробки корректора), лучше 50, и в ширину, тоже по минимуму. Провода в клеммы должны входить перпендикулярно плате. То есть плату поставлю вертикально, провода входят/выходят горизонтально. В общем минимальные габариты требуются.
Ищу на дисках фото внутрянки корректора. Что бы подтвердить свои фантазии. Вытаскивать корректор из стойки не хочется.
Хотя можно крутнуть плату по плоскости и тогда входа/ выхода проводов с платы окажутся на вертикальных ребрах. Тогда без разницы вертикально или горизонтально провода выходят. Вот как видим плату на чертеже, так и стоять должна.
seurf
Опытный
Опытный
Аватара
Возраст: 61
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 507
Темы: 6
С нами: 2 года 2 месяца

#128 Алаев Ян » 6 апреля 2018, 9:10

Нарисуйте, пожалуйста, эскиз от руки на листочке и сфотографируйте. Я немного путаюсь с Вашими формулировками... не уверен, что правильно понимаю написанное.

seurf писал(а):Провода в клеммы должны входить перпендикулярно плате.
Что это значит? Нужен разъем типа такого, как на фото? Синий...

Модуль CSPS.jpg


Я заложил в схему другие разъемы. У них ввод параллельно плате.
EHK508 https://saratov.terraelectronica.ru/product/60560
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 62 (+62/−0)
Лояльность: 175 (+176/−1)
Сообщения: 2224
Темы: 1
С нами: 4 года 4 месяца

#129 seurf » 6 апреля 2018, 11:52

Крутим плату, как на фото выше, на 90 градусов по часовой стрелке и становится без разницы конструктив разъёмов и направление проводов. Только один объединённый справа платы, второй слева. Вот и вся не долга.
Главное высота платы, в таком виде что бы получилась менее 60 мм!
Кстати разъемы у меня есть кучка. Могу сам поставить.
seurf
Опытный
Опытный
Аватара
Возраст: 61
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 507
Темы: 6
С нами: 2 года 2 месяца

#130 poty » 6 апреля 2018, 12:15

Если всё сделать на SMD, то плата получится очень маленькой.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 76 (+76/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3110
Темы: 1
С нами: 4 года 3 месяца

#131 Алаев Ян » 6 апреля 2018, 12:36

seurf писал(а):Кстати разъемы у меня есть кучка. Могу сам поставить.
какие у Вас разъемы? Фото, пожалуйста, и название.
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 62 (+62/−0)
Лояльность: 175 (+176/−1)
Сообщения: 2224
Темы: 1
С нами: 4 года 4 месяца

#132 seurf » 6 апреля 2018, 12:39

Наглость- второе счастье. Ян! А одну, объединённую плату, под два стабилизатора на LM317 под вентилятор и ТермоМонитор попросить изготовить на чудо станке возможно. Платка с двумя мостовыми выпрямителями и конденсаторами уже стоит. А вот под вентилятор, я собрал на монтажке. Не комильфо.
SMD готов сам напаять. Мне опыт надо нарабатывать. Даже смотрю на Али на паяльные пинцеты!
seurf
Опытный
Опытный
Аватара
Возраст: 61
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 507
Темы: 6
С нами: 2 года 2 месяца

#133 Алаев Ян » 6 апреля 2018, 12:43

poty писал(а):Если всё сделать на SMD, то плата получится очень маленькой.
основное место занимают разъемы и панелька DIP16 с оптроном/оптронами. Я в местном магазине нашел только один счетверенный оптрон TLP521-4, у него корпус DIP16. Можно поставить и 4 отдельных оптрона, но все равно посредством панельки. Оптроны иногда горят (при неправильном включении и невнимательности) и такой способ замены был бы удобен.

4 разъема сцепленных в замки (так они физически крепче держатся и не болтаются) имеют общую длину чуть более 40 мм, по моей линейке 41 мм. Поэтому, высоту платы планирую сделать порядка 50 мм, но точно не более 60 мм.

2018-04-06 13.39.23.jpg
4 разъема соединенных замками
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 62 (+62/−0)
Лояльность: 175 (+176/−1)
Сообщения: 2224
Темы: 1
С нами: 4 года 4 месяца

#134 seurf » 6 апреля 2018, 12:47

Про маркировку, это передоз, много лет назад покупал. Фото, измерения, это пожалуйста.

image.jpeg
По наружным граням тройного терминала.
seurf
Опытный
Опытный
Аватара
Возраст: 61
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 507
Темы: 6
С нами: 2 года 2 месяца

#135 poty » 6 апреля 2018, 12:47

А зачем такие гигантские разъёмы? Токи - миллиамперные, напряжения - единицы вольт.
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 76 (+76/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3110
Темы: 1
С нами: 4 года 3 месяца

#136 Алаев Ян » 6 апреля 2018, 12:48

seurf писал(а):Наглость- второе счастье. Ян! А одну, объединённую плату, под два стабилизатора на LM317 под вентилятор и ТермоМонитор попросить изготовить на чудо станке возможно. Платка с двумя мостовыми выпрямителями и конденсаторами уже стоит. А вот под вентилятор, я собрал на монтажке. Не комильфо.
SMD готов сам напаять. Мне опыт надо нарабатывать. Даже смотрю на Али на паяльные пинцеты!
Так Вам уже не понадобится плата собранная на монтажке под вентилятор. Источник тока, к которому будет подключен вентилятор будет стоять на плате ТермоМонитора, к нему Вы и подцепите вентилятор.

seurf писал(а):Про маркировку, это передоз, много лет назад покупал.
сбоку на разъеме не написано?
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 62 (+62/−0)
Лояльность: 175 (+176/−1)
Сообщения: 2224
Темы: 1
С нами: 4 года 4 месяца

#137 seurf » 6 апреля 2018, 12:49

Один, двойной, по наружным сторонам ножек 5,8 мм
seurf
Опытный
Опытный
Аватара
Возраст: 61
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 507
Темы: 6
С нами: 2 года 2 месяца

#138 Алаев Ян » 6 апреля 2018, 12:52

poty писал(а):А зачем такие гигантские разъёмы? Токи - миллиамперные, напряжения - единицы вольт.
могу поставить любые, я такие разъемы выбрал исключительно из-за механической прочности, когда прижал и уверен в контакте. Маленькие разъемы - прижал и сорвал резьбу китайского винта...

seurf писал(а):Один, двойной, по наружным сторонам ножек 5,8 мм
надо мерить по центрам, должно быть 5,08
Стремление к совершенству рождает шедевры! http://www.alaev.org
Алаев Ян
Автор темы, Основатель Форума
Аватара
Возраст: 34
Откуда: Саратов
Репутация: 62 (+62/−0)
Лояльность: 175 (+176/−1)
Сообщения: 2224
Темы: 1
С нами: 4 года 4 месяца

#139 seurf » 6 апреля 2018, 12:55

Лупа, фонарик, с третьего раза саму надпись разглядел :
DG306-50
https://www.tme.eu/ru/details/dg306-5.0-2p12/klem ... ctronics/dg306-50-02p-12-00ah/

Добавлено спустя 4 минуты 6 секунд:
По центрам, это будет примерно. Тогда смотрим штангельциркулем диаметр и вычитаем. 5,8- 0,98 примерно. Показания сильно зависят от силы приложения к штангельциркулю.

Добавлено спустя 2 минуты 51 секунду:
Так Вам уже не понадобится плата собранная на монтажке под вентилятор. Источник тока, к которому будет подключен вентилятор будет стоять на плате ТермоМонитора, к нему Вы и подцепите вентилятор
То есть я использую только свой трансформатор? Для вентилятора. И для ТермоМонитора тоже?
seurf
Опытный
Опытный
Аватара
Возраст: 61
Откуда: Волгоград
Репутация: 37 (+37/−0)
Лояльность: 0 (+0/−0)
Сообщения: 507
Темы: 6
С нами: 2 года 2 месяца

#140 poty » 6 апреля 2018, 13:04

Алаев Ян писал(а):я такие разъемы выбрал исключительно из-за механической прочности, когда прижал и уверен в контакте. Маленькие разъемы - прижал и сорвал резьбу китайского винта...
Я не уверен в необходимости разъёмов как таковых, это для начала. Вполне можно просто впаять провода в плату.
Если рассматривать разъёмы, то для чего делать ещё и разъёмным соединение провода и разъёма? Почему именно винт? Обжимка, припайка... Зато можно реально сделать достаточно миниатюрно, да хоть бы и на стандартных микропроцессорных, типа https://www.chipdip.ru/catalog-show/pin-connector ... &x.697=YGa&x.698=ZGQ&x.698=teQ
Владислав
poty
Профи
Профи
Аватара
Возраст: 52
Откуда: Россия, Москва
Репутация: 76 (+76/−0)
Лояльность: 42 (+43/−1)
Сообщения: 3110
Темы: 1
С нами: 4 года 3 месяца

Пред.След.

Вернуться в Источники питания и цифровая техника



Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: 1 гость