Ich brauche für eine ultrapräzise Temperaturregelung einen PI-Regler. Der Integrator sollte eine Zeitkonstante von mindestens 100 Sekunden haben. Ich würde jetzt mal so vorgehen, das ich einen geeigneten OP suche, die Temperaturabhängigkeit der Offsetspannung und des Input-Bias-Current sollte möglichst gering sein. Als Schaltung würde ich den Standart Integrator aus dem Lehrbuch nehmen, aber den +Eingang über einen Widerstand an Masse legen. Wenn ich als Widerstand z.B. 1M nehme brauche ich für 100s Zeitkonstante 100µF. Das ist mit parallelschaltung von 10 Stk MKS-2 10µ schon fast nicht mehr praktikabel. Außerdem möchte ich mit dem Widerstand eher weiter runter als 1M, dann brauche ich eine noch größere Kapazität... Elko, Tantal, Goldcap etc. kommen wegen Leckströmen wohl nicht in Frage. Was kann man tun?
Angehängte Dateien:
-
Integrator_100s.PNG
6,8 KB
> Was kann man tun? - LF355, AD515; OP41, etc. nehmen sowie 10 bzw. 22 MOhm bzw. 220 MOhm etc. oder - digitaler Integrator mit V/F Wandler, Zähler und D/A oder - das ganze gleich in AVR/uC realisieren.
Ich kann dir zwar nicht direkt weiterhelfen aber wozu brauchst du diese große Zeitkonstante?
Und wofür eine "ultrapräzise" Temperaturregelung? Wie sieht denn die Anwendung aus?
Solche Integratoren verwendet man nicht. Ein vernuenftiger Regler verwendet Anti-Windup. Das bedeutet, wenn das Stellglied and die Begrenzung faehrt wird der Integrator gestoppt.
Hallo, sobald Integrationszeiten > 1 s ins Spiel kommen, sind digitale Lösungen überlegen. Sie bieten auch viel mehr Freiheitsgrade, z.B. die Integration über eine genau bestimmte Zeit. Gruss Reinhard
Andy N. schrieb:
> Als OP wäre der AD8629/8628 geeignet
Ja, sieht nicht schlecht aus, brauche aber was für Versorgung mit +-15V.
Rail to Rail ist nicht notwendig.
Nebliger Tag schrieb: > Solche Integratoren verwendet man nicht. Ein vernuenftiger Regler > verwendet Anti-Windup. Das bedeutet, wenn das Stellglied and die > Begrenzung faehrt wird der Integrator gestoppt. Der I-Anteil wird gebraucht um die Soll-Ist-Differenz auf Null zu bekommen. Ist die Zeitkonstante des I-Anteils zu klein, fährt der Regler zu schnell hoch und die ganze Kiste macht die schönsten Regelschwingungen. Natürlich wird der Integrator limitiert, versteht sich von selbst!
Reinhard Kern schrieb: > Hallo, > > sobald Integrationszeiten > 1 s ins Spiel kommen, sind digitale Lösungen > überlegen. Sie bieten auch viel mehr Freiheitsgrade, z.B. die > Integration über eine genau bestimmte Zeit. > > Gruss Reinhard Digitale Regler sind hübsch, aber was ist wenn die Auflösung des AD-Wandlers zu grob ist? Das war eine rhethorische Frage, man schaltet vor den AD-wandler einen Verstärker, der selber temperaturgeregelt ist. Die analogen Eigenschaften dieses Verstärker limitieren die Performance des Regelkreises.
>>ultrapräzise Temperaturregelung >>100µF +/- 20%? :-) TK=? >AD8629 - Zero-Drift, 5V Dann wäre da noch die thermische Trägheit des Systems. Das wird wohl analog nicht ganz einfach werden.
Franz Gans schrieb: > Digitale Regler sind hübsch, aber was ist wenn die Auflösung des > AD-Wandlers zu grob ist? Am einfachsten: man nimmt einen geeigneten ADC. Im Fall einer Temperaturregelung kann das kein Problem sein, denn 300 K aufgelöst mit 16 bit ergibt ca. 5 mK. Ich traue ja manchem manches zu, aber ich mache auch selbst seit Jahrzehnten Temperaturregler: die Regelung, für das nicht reicht, möchte ich sehen! 0,1 K bzw. 100 mK traue ich mir ja zu, aber wer dazu sagt "kein Problem, machen wir alles mit Teilen aus der Bastelkiste" hat wohl eher keine Ahnung. 10 mK oder besser wäre internationale Spitzenklasse. Der Fragesteller hat sich leider bisher nicht dazu verleiten lassen, näher zu erklären, was er unter "ultrapräzise" versteht. Gruss Reinhard
Hallo, wenn OP-Amp mit +/-15V dann ist vielleicht ein LTC1150 geeignet? http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H0,C1,C1154,C1009,C1027,P1310 http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1150fb.pdf
Wenn das System so langsam ist, sollte man digital arbeiten. Bei niedreiger Rate sind AD Wandler mit hoher Auflösung (>=16 Bits) relativ leicht zu bekommen. Die Schwierigkeiten die Genauigkeit zu erreichen sind nicht ohne, aber das Problem hat man beim rein analogen Regler noch mehr. Es gibt schon ein paar seltene Fälle wo 16 Bit für eine Temepraturmessung knapp werden, ist aber wirklich die Ausnahme. Ein Beispiel wären empfindliche Kalorimeter, wo man schon mal gerne auch noch 1 mK Auflösen will, auch wenn die Genauigkeit etwas schlecher ist.
@Ulrich
>Wenn das System so langsam ist, sollte man digital arbeiten.
Auf jeden Fall! Ein gewöhnlicher Elko mit seinen unkalkulierbaren
Leckströmen hat in einer Präzisionsschaltung nichts, aber auch garnichts
verloren.
Kai Klaas
@KAi Ganz oben stand: parallelschaltung von 10 Stk MKS-2 10µ So supergenau wird es da wohl auch nicht. Daher die Übelegung digital. Beispiele wären hier nützlich.
Meine geringste Sorge dabei ist die Toleranz des Kondensators. Würde die Kapazität um so und so viel % daneben liegen, was würde passieren? Nichts, die Zeitkonstante wäre eine andere, die Regelung würde im schlimmsten Fall schwingen. Der TK des Kondensators spielt auch keine Rolle, die Regelschaltung würde Änderungen der Kapazität ausgleichen.
>@KAi Ganz oben stand: parallelschaltung von 10 Stk MKS-2 10µ Ja, danke. Ich hatte mich eigentlich auf den Schaltplan mit dem 1000µF Cap bezogen. >So supergenau wird es da wohl auch nicht. Daher die Übelegung digital. Die Lösung mit den zehn großen Foliencaps ist auch nicht optimal, da die Schaltung dann extrem empfindlich auf kapazitive Einkopplungen reagieren dürfte. Mal ganz abgesehen von der Größe der Schaltung... Kai Klaas
Angehängte Dateien:
-
Cap_Wima.JPG
20 KB
Bei Wima gibt's auch kleine Cap's. Hier mal der Größenvergleich mit einem Dil8-Gehäuse.
Wenn es analog sein muss, dann vieleicht Tantalkondensatoren mit flüssigem Elektrolyt. Sind aber selten und sehr teuer.
Franz Gans schrieb: > Meine geringste Sorge dabei ist die Toleranz des Kondensators. > Würde die Kapazität um so und so viel % daneben liegen, was würde > passieren? > Nichts, die Zeitkonstante wäre eine andere, die Regelung würde im > schlimmsten Fall schwingen. Der TK des Kondensators spielt auch keine > Rolle, die Regelschaltung würde Änderungen der Kapazität ausgleichen. Eben. Und darum schrieb ich Dir ja oben dass Du auf höhere Widerstände und entsprechende OPV gehen kannst. Da genügen sogar 1-2 Stück 10 uF MKS (spart Platz und Geld). LF353 oder AD515 funktionieren da sehr gut im Bereich bis zu Zeitkonstanten von etlichen Minuten. Für den ViertelStunden- bis Tagesbereich ist die Zählermethode leicht machbar (die Teile kosten nun wirklich nicht viel).
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.