ТермоМонитор - модуль контроля температурного режима технического устройства

Конструкции любых блоков питания, источников тока для любых назначений. Микроконтроллеры и все, что с ними связано

Модератор: Алаев Ян

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2339
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

ТермоМонитор - модуль контроля температурного режима технического устройства

#1

Сообщение Алаев Ян » 19 мар 2018, 07:29



Предыстория проекта

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
Показать
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
Показать
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

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2339
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

Предварительное ТЗ на согласование

#121

Сообщение Алаев Ян » 05 апр 2018, 00:41


Аватара пользователя
seurf
Активный
Активный
Сообщения: 668
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 18 раз

#122

Сообщение seurf » 05 апр 2018, 09:07

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!
Александр

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2339
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

#123

Сообщение Алаев Ян » 05 апр 2018, 09:49

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.

Аватара пользователя
seurf
Активный
Активный
Сообщения: 668
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 18 раз

#124

Сообщение seurf » 05 апр 2018, 10:56

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

Что то в моей проверке пошло не так, засомневался. Повторно включать не стал.
Александр

Аватара пользователя
seurf
Активный
Активный
Сообщения: 668
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 18 раз

#125

Сообщение seurf » 05 апр 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!

9,26 сек
image.jpg
9,26 сек=60 градусов
Александр

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2339
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

Модуль блокировки анодного напряжения (принципиальная схема)

#126

Сообщение Алаев Ян » 05 апр 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.

Аватара пользователя
seurf
Активный
Активный
Сообщения: 668
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 18 раз

#127

Сообщение seurf » 06 апр 2018, 08:42

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.
Александр

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2339
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

#128

Сообщение Алаев Ян » 06 апр 2018, 09:10

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

Аватара пользователя
seurf
Активный
Активный
Сообщения: 668
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 18 раз

#129

Сообщение seurf » 06 апр 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.
Александр

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3410
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 22 раза
Поблагодарили: 38 раз

#130

Сообщение poty » 06 апр 2018, 12:15

Если всё сделать на SMD, то плата получится очень маленькой.
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2339
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

#131

Сообщение Алаев Ян » 06 апр 2018, 12:36

seurf писал(а):Кстати разъемы у меня есть кучка. Могу сам поставить.
какие у Вас разъемы? Фото, пожалуйста, и название.

Аватара пользователя
seurf
Активный
Активный
Сообщения: 668
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 18 раз

#132

Сообщение seurf » 06 апр 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!
Александр

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2339
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

#133

Сообщение Алаев Ян » 06 апр 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

Аватара пользователя
seurf
Активный
Активный
Сообщения: 668
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 18 раз

#134

Сообщение seurf » 06 апр 2018, 12:47

Про маркировку, это передоз, много лет назад покупал. Фото, измерения, это пожалуйста.
image.jpeg
По наружным граням тройного терминала.
Александр

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3410
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 22 раза
Поблагодарили: 38 раз

#135

Сообщение poty » 06 апр 2018, 12:47

А зачем такие гигантские разъёмы? Токи - миллиамперные, напряжения - единицы вольт.
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2339
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

#136

Сообщение Алаев Ян » 06 апр 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?

Аватара пользователя
seurf
Активный
Активный
Сообщения: 668
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 18 раз

#137

Сообщение seurf » 06 апр 2018, 12:49

Один, двойной, по наружным сторонам ножек 5,8 мм
Александр

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2339
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 29 раз
Поблагодарили: 16 раз
Контактная информация:

#138

Сообщение Алаев Ян » 06 апр 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

Аватара пользователя
seurf
Активный
Активный
Сообщения: 668
Зарегистрирован: 12 май 2016, 19:54
Откуда: Волгоград
Благодарил (а): 12 раз
Поблагодарили: 18 раз

#139

Сообщение seurf » 06 апр 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/

По центрам, это будет примерно. Тогда смотрим штангельциркулем диаметр и вычитаем. 5,8- 0,98 примерно. Показания сильно зависят от силы приложения к штангельциркулю.
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?
Александр

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 3410
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 22 раза
Поблагодарили: 38 раз

#140

Сообщение poty » 06 апр 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

Ответить