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ElettroRik.
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CITAZIONE (Hellblow @ 22/10/2007, 19:27)All'errore della LM35 devi sommare il resto degli errori quindi non è un problema di starci dentro ma un problema di somme. In ogni caso ripeto, sto passando alle PT100 e spero di arrivare a leggere con risoluzione di 0,1 gradi. In effetti ho visto sonde utilizzate persino con risoluzione di 0,01 gradi ma per i nostri scopi è davvero troppo anche se fattibile.
Già. Uno 0,5 +0,1 = -+0,6 per me può essere ragionevole. Basta usare una portata tale da generare un deltaT significativamente più alto.CITAZIONELa calibrazione del deltaT è anch'essa critica e ci possono essere problemi di linearità che sommati all'errore dell' ADC danno uno scostamento che può diventare critico per certe misure.
In queste cose serve essere molto accurati per evitare che "qualcuno" parli di errori di misura U_U
L'importante è esserne coscienti, calcolarli correttamente e indicarli nelle misure, e nessuno potrà obiettare alcunchè. Per l'uso amatoriale dell'aggeggio, per me può andare. Sennò, tanto vale comprarsi una bella scheda d'acquisizione come si deve...
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Hellblow.
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Con un convertitore da 10 bit hai un LSB di almeno +-1. Quello a 12 bit che ho usato arriva a +-2 perchè c'e' l'errore di guadagno. Quindi con quello da 10 bit in realtà hai solo 9 bit affidabili. Usando un voltage reference da 4,096 volt hai una risoluzione di 4.096/512=8*10^-3 ed usando un reference da 2.5 hai 2.5/512=4.88*10^-3 cioè circa 5 millivolt di risoluzione. La LM35 ha un errore di +-0.5 gradi ma ritornando la temperatura in millivolt causa un errore di 5 millivolt che corrispondono appunto a mezzo grado e che si somma ai 5 millivolto di errore nella risoluzione.
Realizzato infatti l'apparato ho notato uno scostamento variabile a seconda della sonda che alla fine arrivava anche ad 1 grado. Anche calibrando ricorrendo ai deltaT (perdendo però la reale temperatura) si corre il rischio di avere sonde poco lineari e rumore nell'ADC che può portare a scostamenti tali da deviare il risultato di qualche punto percentuale. Considerando le varie perdite in gioco si capisce che l'errore sale alla fine.
Si potrebbe amplificare la LM35 per migliorare la risoluzione (X4 con reference da 4.096) ma cosi' si rischia di introdurre un errore di guadagno che può andare ad intaccare la misura.
Per questo ho deciso di ricorrere ad un 22 bit, in modo da aumentare la risoluzione almeno portandola a valori tali da leggere il decimo di grado su una PT100.
Poi preferisco farmela da me perchè cosi' mi gestiso software e comunicazione come voglio dato che con l'interfaccia ci devo gestire anche altre cose oltre le sonde...bho vediamo cosa esce, intanto mi sono bruciato le dita per saldare in SMD quei maledetti convertitori delta ç_ç
Inoltre cosi' mi implemento anche una funzione di autotest hardware dell'interfaccia per verificare la correttezza delle misure. Questo sempre per evitare di sentirmi dire "errore di misura".
Uh mentre che ci sono...nella scheda che sto completando (quella a 22 bit) il segnale in arrivo passa attraverso un amplificatore a 8 ingressi (per selezionare con MUX la sonda) a guadagno programmabile con errore massimo dell'1%. Il segnale in uscita passa attraverso un secondo amplificatore operazionale che è gestito anch'esso dal PIC per variare l'amplificazione e compensare l'errore del precedente amplificatore. Il tutto poi passa attraverso un filtro passa basso (quello che mi hai spedito tu Rik) per finire poi nell'ADC. Un DAC permette la calibrazione della scheda inviando un certo valore sia ad uno degli ingressi dell'amplificatore programmabile sia direttamente all'ingresso dell'ADC (ovviamente uno alla volta). Fissando un certo valore sul DAC è cosi' possibile ottenere la differenza causata dall'errore di guadagno di amplificatore e filtro e compensare questo errore tramite microcontrollore che agisce sull'amplificatore di compensazione.
Che ne pensi? Sulla 12 bit la cosa sembra funzionare e l'unico problema è appunto l'accuratezza.... -
ElettroRik.
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Premesso che se l'hai realizzato mi fido di ciò che hai riscontrato....
L'LM35 ha un out pari a 10mV /°C, quindi varierà, diciamo da 100mV a 1V nel range 10°C - 100°C.
Se il mio ref è, mettiamo, 1,024V significa che lavoro con risoluzione di 2mV scartando già il LSB.
Considerando che abbiamo +-2mV per l'ADC e +-50mV sull'LM35.... dire +-50mV o +-52mV cambia poco...
Sul fatto di non amplificare il segnale dell'LM35, sono d'accordo per semplicità, anche se ci sono ormai Opamp low-cost molto più precisi di quel che ci serve. Diciamo che ti piace fare le cose mooolto bene. Ma ti costa tempo e fatica!
Sul resto, mi pare che tu abbia lavorato molto bene. Dato che ti piace eccellere, te la butto lì:
pensare a un'autotermoregolazione dell'intero contenitore del PIC, in modo da evitare le derive termiche dei componenti, tipo l'ampli?
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Hellblow.
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Ehm, c'e' una LM35 che misura la temp interna ma l'avevo messa piu' che altro per avere un monitoraggio sullo stato della scheda. Volendo si può metter mano al software per compensare... 
Vabbè forse sarebbe un'esagerazione...bho.... -
ElettroRik.
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Ulteriori aggiornamenti del calorimetro.
Il setup adoperato è questo:
Ecco i risultati del Blank Test numero 3, con aggiunti i dati del flussimetro:
http://www.overunity.it/images/Calorimetro...ro3.htm#Secondo. -
Ennio Vocirzio.
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Complimenti per l'ottimo lavoro ElettroriK, veramente complimenti.
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hike.
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Si, bello ElettroRick ! 
Complimenti
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randagio73.
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voglio congratularmi anche io con te per l' ottimo lavoro e voglio ricordarti , anche se sono sicuro che lo sai meglio di me, che i gas all' interno sono esplosivi in determinate condizioni e se si lavora con la cella chiusa anche se non a pressione ...io ne so qualcosa...
ciao e buone misure. -
ElettroRik.
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CITAZIONE (randagio73 @ 6/11/2007, 17:45)voglio congratularmi anche io con te per l' ottimo lavoro e voglio ricordarti , anche se sono sicuro che lo sai meglio di me, che i gas all' interno sono esplosivi in determinate condizioni e se si lavora con la cella chiusa anche se non a pressione ...io ne so qualcosa...
ciao e buone misure
Grazie a tutti per i complimenti, ma riservateli a quando posterò i primi dati utili, per ora sto solo 'tarando'.
Hehe, randagio73, tranquillo, ho 'già dato'.
Guarda qui:
Con questo (in realtà l'ho prolungato, ora arriva più profondo) raccolgo il gas catodico separatamente da quello anodico.
Che poi è una derivazione da questo:
omettendo la campana rosa in basso che convoglia l'ossigeno sul catodo e usando invece un anodo cilindrico che circonda a distanza il tubo interno, e che garantisce alle bollicine di O2 un percorso verso l'alto separato dall'H2.
Questo mi serve per poter valutare, dopo opportuno trattamento di condensazione del vapore in esso disperso, la quantità di H2 prodotto (o residuo, dato che sono certo che una parte si ricombini 'in loco' sul catodo.
Però questo accorgimento mi salva anche da inneschi indesiderati.. -
ElettroRik.
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Ecco qui un altro Blank. 
http://www.overunity.it/images/Calorimetro...etro3.htm#Terzo
L'imprecisione nella curva del dT è dovuta sostanzialmente allo stirrer, l'<uovo> mescolatore magnetico in Teflon che ruota sul fondo con una traiettoria epicicloidale, ma che ogni tanto sbatte contro una parete e interrompe la continuità della mescolazione.. -
ElettroRik.
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Altro test: http://www.overunity.it/images/Calorimetro...tro3.htm#Quarto
Questa volta, a circa metà potenza (300W) del test precedente, la differenza di potenza risulta essere di circa 50Watt, quindi dimezzata.
A ulteriore conferma del fatto che questo GAP è dovuto alla non corretta rilevazione delle temperature T1 e T2, che risentono dell'ambiente, c'è il netto calo a 1000s dallo start della temepratura ambiente Ta, dovuta all'apertura di una finestra, che provoca un altrettanta riduzione della curva del detlaT.
Occorre quindi intervenire per correggere le temperature di T1 e T2 e insensibilizzarle meglio dall'ambiente.. -
Quantum Leap.
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Ciao Riccardo,
viste le tue condizioni, l'ambiente "esterno" alla cella coibentata dovrebbe essere non influente visto che la tua misura di temperatura in ingresso e uscita riguarda la "differenza" fra le stesse.
Certamente le discrepanze che misuri riguardano una certa "taratura" del sistema. In effetti il coefficiente di scambio termico fra cella e camicia esterna NON è noto e calcolarlo, andando a ricostruire il moto del fluido che investe le pareti della cella attraverso la camicia esterna e il conseguente coefficiente di scambio convettivo, è impensabile.
Ti consiglio di adoperarti su due soluzioni (contemporanee):
1) climatizzare l'ambiente dell'esperimento ponendoti a temperatura costante.
2) tabellarti il coefficiente di scambio termico attraverso dei test di calibrazione adeguatamente lunghi e misurando tale coefficiente (che si sostanzia nel GAP che rilevi) ad ogni variazione di 50 W del resistore riscaldante. Ovviamente dovresti fare in modo che il flusso di liquido circolante si mantenga costante il più possibile sia in fase taratura che in fase di esperimento.
Sono interventi un po' scoccianti ma dovrebbero migliorare le cose.
Ciao
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ElettroRik.
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CITAZIONE (Quantum Leap @ 11/11/2007, 09:32)1) climatizzare l'ambiente dell'esperimento ponendoti a temperatura costante.
2) tabellarti il coefficiente di scambio termico attraverso dei test di calibrazione adeguatamente lunghi e misurando tale coefficiente (che si sostanzia nel GAP che rilevi) ad ogni variazione di 50 W del resistore riscaldante.
Ciao, intanto approfitto per linkare il 5° Test: http://www.overunity.it/images/Calorimetro...tro3.htm#Quinto
Per risponderti:
1) Se non ne provoco volutamente la variazione, la Tamb del mio garage è perfetta di suo (vedi traccia azzurra Ta sul test sopra).
2) Effettivamente il deltaT era influenzato dalla Ta perchè una delle due sonde (T2) risentiva maggiormente della Ta rispetto all'altra, quindi il 'delta' non era più costante. Inoltre, direi che il coefficiente di scambio non mi dovrebbe preoccupare se attendo la stabilizzazione a regime, lavorando cioè quando le curve raggiungono l'orizzontale. Essendo test comparativi, saranno tra medesimi livelli di potenza, annullando così l'effetto del coefficiente (che comunque più riesco a contenere, meglio è).
Comunque pianifico ancora un ultimo blank test, prima di passare al plasma.
Saluti pure a 'o Professò
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cf73.
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ciao a tutti,
sono nuovo del quartiere ma vi leggo da molto tempo.
Volevo complimentarmi con elettrorik, il tuo sito è ricchissimo è ben organizzato, cosi come il lavoro che stai facendo.
Altrettanto per quantumleep.
Mi stai facendo venir voglia di ripetere l'esperimento utilizzando il tuo setup.
ciao
Edited by cf73 - 13/11/2007, 17:19. -
cf73.
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Ciao elettrorik,
ho guardato le tue curve,
effettivamente mancano 50W all'appello.
Sono costanti al variare della portata a parità di potenza immessa?
grazie
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Calorimetro a flussoSetup completo |