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


#141 Алаев Ян » 6 апреля 2018, 13:09

seurf писал(а):То есть я использую только свой трансформатор? Для вентилятора. И для ТермоМонитора тоже?
Вы писали, что там есть некоторая обвязка (диодный мост, конденсаторы...) которые формируют 12В. Если нужно, то можно схему ТермоМонитора нарисовать с учетом подключения сразу двух переменок от трансформатора. Вы ранее писали, что у трансформатора две обмотки. Одну обмотку мы нагружаем на вентилятор, вторую на ТермоМонитор.

poty писал(а):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, я совсем не против. Я лишь предложил решение. Пусть это будет на откуп Александра. Как скажет, так и сделаем.
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

#142 seurf » 6 апреля 2018, 13:20

Да, у трансформатора 2х12 В. Стоит платка с двумя диодными мостами и сглаживающими конденсаторами.
Мои голубые разъемы мне нравятся. Люблю навалиться весом всего тела на ключик 32/36!

Добавлено спустя 18 минут 38 секунд:
Вы писали, что там есть некоторая обвязка (диодный мост, конденсаторы...) которые формируют 12В.
12 вольт мы имеем переменки с трансформатора. 12х1,41 =около 17 В! Постоянки. Далее у меня ток идёт на вторую плату, где стоит один источник тока на вентилятор на LM317.
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

#143 Алаев Ян » 6 апреля 2018, 14:22

seurf писал(а):Стоит платка с двумя диодными мостами и сглаживающими конденсаторами.
эта платка остается или ее нужно заменить?

seurf писал(а):Далее у меня ток идёт на вторую плату, где стоит один источник тока на вентилятор на LM317.
вот эта плата будет не нужна. На плате ТермоМонитора будет свой источник тока.
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

#144 seurf » 6 апреля 2018, 14:31

эта платка остается или ее нужно заменить?
Да без разницы. Там стоят пара комповых счетверенных ( в одном корпусе) диодные моста и конденсатора. Ан нет. На ней стоит ещё трансформатор, а он не имеет монтажных ушек, крепится к плате пайкой. Там же сетевой предохранитель. В общем оставляем, что бы с нуля не начинать длинную историю. Поставлю пару конденсаторов на второй канал и баста.

Добавлено спустя 1 минуту 17 секунд:
На плате ТермоМонитора будет свой источник тока.
Он будет один и на автоматику и на вентилятор? Или два отдельно?
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

#145 poty » 6 апреля 2018, 14:38

seurf писал(а):12 вольт мы имеем переменки с трансформатора. 12х1,41 =около 17 В! Постоянки.
минус 2х1В - падение напряжения на диодном мосту = 15В
минус потери на конденсаторе (зависит от ёмкости)
-----
Итого - хорошо если там 13В постоянки будет при нормальном сглаживании.
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

#146 Алаев Ян » 6 апреля 2018, 15:43

seurf писал(а):Он будет один и на автоматику и на вентилятор? Или два отдельно?
на автоматику не нужен источник тока, только на вентилятор. Модуль ТермоМонитора будет питаться от источника напряжения.
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

#147 seurf » 6 апреля 2018, 19:36

минус 2х1В - падение напряжения на диодном мосту = 15В
минус потери на конденсаторе (зависит от ёмкости)
-----
Итого - хорошо если там 13В постоянки будет при нормальном сглаживании.
Владислав
Вот у меня сейчас на вентиляторе в аккурат 13 В. Делал источник тока, считал, проверял. Потом забыл про него. Когда скакнуло, вообще не знаю.
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

DG306-50 vs EHK508V-02P

#148 Алаев Ян » 7 апреля 2018, 18:58

seurf писал(а):DG306-50
я сравнил футпринты разъемов, предложенных Александром и те, что заложил в схему я EHK508V-02P
https://www.dinkle.com/ru/terminal/outpagepdf.php?dpid=692

Скриншот 2018-04-07 18.16.47.png
DG306-50
Скриншот 2018-04-07 18.32.36.png
EHK508 V-02P


Итог:
1. Расстояние между выводами в обоих вариантах 5 мм.
2. Расстояние от цента вывода до края разъема в обоих вариантах 2.5 мм, т.е. крепление в замок дадут одинаковые смещения выводов.
3. Размер вывода 0,6х1.0 у DG306-50 и 0.7х1.1 у EHK508V-02P - в нашем случае незначительные отличия.
4. Габаритные размеры 10х7.6 у DG306-50 и 10х11.2 у EHK508V-02P - EHK508V-02P немного крупнее.
Разъемы идентичны по посадочным отверстиям, поэтому, я схему оставлю без изменений, заложу разъемы EHK508V-02P, а запаять можно и DG306-50, так как они немного меньше в своих габаритных размерах.
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

Модуль блокировки анодного напряжения (вер. 2)

#149 Алаев Ян » 8 апреля 2018, 10:22

Немного изменил принципиальную схему. Функционально все осталось без изменений, изменился только порядок следования каналов для удобства разводки печатной платы.

Anod_blocking_ver.2.jpg
Модуль блокировки анодного напряжения (вер. 2)


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.

Скриншот 2018-04-08 10.15.06.png
top
Скриншот 2018-04-08 10.16.58.png
Bottom
Скриншот 2018-04-08 10.18.37.png
Top
Скриншот 2018-04-08 10.18.58.png
Bottom
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

#150 seurf » 8 апреля 2018, 12:53

Христос Воскрес!
Ян, а какие габариты платы получились?
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

#151 poty » 8 апреля 2018, 14:24

Воистину! :-)
По первому чертежу - 42х56. Я считаю, что можно по длине её существенно уменьшить. Например, перенести левую пару крепежей направо от разъёма, с одновременным ужиманием расстояний между светодиодами. Сами светодиоды могут быть и поменьше, но это уже ворчание.
Микросхему и выходной разъём поставить в вертикальную линию - это съэкономит практически ширину разъёма.
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

#152 seurf » 8 апреля 2018, 16:03

Да и сверхзвуковые перегрузки данной плате не грозят. Можно пару монтажных отверстий убрать. Двух достаточно. Не в космос лететь же? Ещё размер сократится.
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

#153 Алаев Ян » 8 апреля 2018, 18:34

да я не против! Поправим! Только вот все из Вас клещами доставать приходится... Изначально от Вас один критерий был - влезть в высоту 60 мм. Влезли? Влезли! Это я к тому, что я же не экстрасенс, я только учусь! Откуда мне знать про способ крепления Вашей платы? Какие два из 4-х отверстий убрать, чтобы хорошо было? Чем детальнее информацию предоставите, тем мне и Вам проще будет.

poty писал(а):Сами светодиоды могут быть и поменьше, но это уже ворчание.
меньше только чип, сейчас стоят выводные с расстоянием между ножек 2.54 мм (100 mill). Я применил выводные, так как хотел видеть их со стороны разъемов.

Скриншот 2018-04-08 18.30.57.png
Top
Скриншот 2018-04-08 18.31.04.png
Bottom
Скриншот 2018-04-08 18.32.09.png
Top
Скриншот 2018-04-08 18.32.20.png
Bottom
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

#154 seurf » 8 апреля 2018, 22:18

Я планирую вертикально ставить эту плату. Про 60 мм и менее говорил, не отказываюсь. Просто чем меньше плата, тем легче мне её будет вживить. Там все забито, фотку никак не найду. При вертикальном положении платы, без разницы где отверстия. Снизу будет пара, на маленький Al уголок 15х15 прикручу а их к корпусу. У меня корпус фанерный, без разницы где крепить, лишь бы между проводов засунуть.

Добавлено 8 апреля 2018, 20:59:
Рылся в облаках, хранилищах. Откопал фото внутрянки корректора.
Вот в имеющийся треугольник хочу поставить эту плату. Между синими пленочными конденсаторами, стоящими на попа и серыми PIO, справа, с надписями "Л" и "П". Добраться до ламелей входных ламп сейчас будет несколько проблематично.

image.jpeg
Фото содержимого подвала корректора
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

#155 Алаев Ян » 8 апреля 2018, 22:21

seurf писал(а):При вертикальном положении платы, без разницы где отверстия. Снизу будет пара, на маленький Al уголок 15х15 прикручу а их к корпусу. У меня корпус фанерный, без разницы где крепить, лишь бы между проводов засунуть.
Александр, я правильно понимаю, что предложенный вариант сейчас не подходит (одно отверстие снизу, другое сверху)? Нужно сделать так, чтобы оба отверстия были снизу? Посмотрите на последний вариант платы, может быть будут еще какие-то замечания?
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

#156 seurf » 8 апреля 2018, 22:31

На фото не увидел размеров. Но как он позиционировона, провода выходят вбок, именно об этом я и просил. Снизу медный экран, сверху металлическая крышка. Конечно я могу наклеить термопленку, она же изоляция. Но так спокойнее.
Я написал, я по любому её поставлю и закреплю. За время кувыркания с этим корректором, понаделал тьму всяких креплений. Поэтому главный критерий: стоит вертикально, высота менее 60 мм. Я её покручу, может ещё и горизонтально встанет в этот треугольник.
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

#157 Алаев Ян » 8 апреля 2018, 22:34

Скриншот 2018-04-08 18.30.57.png

Размер 41х34

Мне нужно понять, устраивает Вас такой вариант или нужно что-то поменять?
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

#158 poty » 8 апреля 2018, 22:44

Так как плата получилась по обоим направлениям меньше 60мм, то понятия верх / низ и лево/право становятся взаимозаменяемыми.

Добавлено спустя 1 минуту:
Я бы сделал отверстия по одной линии.
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

#159 Алаев Ян » 8 апреля 2018, 22:47

По одной линии снизу? По одной линии вертикально? Нужен конкретный ответ от Александра.
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

#160 seurf » 8 апреля 2018, 22:50

С такими размерами я её горизонтально поставлю. Все устраивает! Она не весомая, даже на одном отверстии ни куда не денется. А тут на выбор!
Закрываем этот вопрос.
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

Пред.След.

Вернуться в Источники питания и цифровая техника



Кто сейчас на форуме (по активности за 5 минут)

Сейчас этот раздел просматривают: 1 гость