Moin, ich habe eine Aufgabe, bei der ich Hilfe brauche. Eine Kammer mit ca. 1,5m² Rauminhalt soll schnell auf eine einstellbare Temperatur gebracht werden (typisch 55°C, einstellbarer Bereich 30°C bis 70°C) und diese Temperatur dann einigermaßen genau einhalten (etwa auf 2°C genau). Die Kammer ist ziemlich gut isoliert, die Wände enthalten ca. 50 mm dickes Styropor und der Deckel ist so gut wie luftdicht. In der Kammer befinden sich ein Umluftgebläse und Heizwendeln mit ca. 2kW Gesamtleistung. Eine Schaltung mit einem Optotriac, µC (AVR), Display und Temperatursensor (TIC206) existiert schon. Die Software für einen einfachen ein/aus-Regler bekomme ich auch zusammen. Ich hätte aber gerne einen vernünftigen Regler, der möglichst mit voller Kraft heizt, ohne riesige Überschwinger zu produzieren. Fragen: - Wie kann ich die Parameter der Regelstrecke bestimmen - Welcher Reglertyp ist am besten geeignet? - Wie mache ich die "stufenlose" Ansteuerung der Heizung? Ultra-langsame PWM? Und noch eine Frage für eine weitere Ausbaustufe: - Kann man ein IR-Thermometer bauen bzw. kaufen und modifizieren, so dass meine Schaltung nicht die Luftemperatur in der Schaltung regelt, sondern die Oberflächentemperatur eines Teil in der Kammer?
> Temperatursensor (TIC206) existiert schon Der TIC206 ist ein Triac, kein Temperatursensor > - Wie mache ich die "stufenlose" Ansteuerung der Heizung? Ultra-langsame PWM? Bei Wechselspannung nutzt man traditionell weniger PWM, man schaltet die Sinuswelle später an (Phasenanschnitts-) oder früher ab (Phasenabschnittssteuerung). So funktionieren Dimmer schon länger. Du bekommst IR-Thermometer.Module zum Baszeln wie z.B. http://www.mikroe.com/click/irthermo-5v/ oder komplette Thermometer mit Schnittstelle für Rechner.
Oliver R. schrieb: > Bei Wechselspannung nutzt man traditionell weniger PWM, man schaltet die > Sinuswelle später an (Phasenanschnitts-) oder früher ab > (Phasenabschnittssteuerung). So funktionieren Dimmer schon länger. Wenn dein Optotriac bereits einen Nulldurchgangsdetektor hat (wie die beliebten MOC3041-43 und MOC3061-63), ist Wellenpaketsteuerung angesagter. Im Prinzip eine langsame PWM mit (bei 50Hz Wechselspannung) 40ms Takt. Bei einer 8-bit PWM sinds dann bei z.B. 'halber Kraft' 128 'An' Pakete und 128 'Aus' Wellenzüge. > - Wie kann ich die Parameter der Regelstrecke bestimmen Meistens nur durch probieren. Zu viele Parameter beeinflussen eine exakte Berechnung. > - Welcher Reglertyp ist am besten geeignet? Nimm einfach einen PID (z.B. den aus AVR221). Wenn du einen der Faktoren nicht benötigst, kannst du ihn immer noch auf Null drehen.
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Gerhard schrieb: > - Kann man ein IR-Thermometer bauen bzw. kaufen und modifizieren, so > dass meine Schaltung nicht die Luftemperatur in der Schaltung regelt, > sondern die Oberflächentemperatur eines Teil in der Kammer? Warum? Da die Oberfläche eine verzögerte Erwärmung hat bringst du in den Regelkreis so eine zusätzliche Totzeit (oder eher ein PTn Glied). Dadurch musst du dein Regler langsamer machen, sonst schwingt er um so mehr über. Und da du nicht kühlen kannst hast du auch keine Stellgröße um von einem höheren Wert wieder herunterzuregeln. Also messe lieber die Lufttemperatur mit einem schnellen Sensor (Thermoelement). Ansonsten hat Matthias schon das Wichtige gesagt.
> In der Kammer befinden sich ein Umluftgebläse und Heizwendeln mit ca. > 2kW Gesamtleistung. Also fuer mich klingt das ganze sehr nach industrieller oder halbwegs professioneller Anwendung und da bist du bloed wenn du da mit einem AVR rumbastelst. Du kannst dir einfach einen Temperaturregler kaufen. Da stecken viele Jahre Erfahrung von Leuten in der Software die Ahnung von Regelungstechnik haben. Darauf solltest du nicht verzichten. Ein Beispiel dafuer waere z.B das hier: Ebay:231099500616 Man kann natuerlich alles selber machen, aber bis dahin bist du bei deinem Wissenstand 6Monate aelter und hast vermutlich alleine den Preis eines solchen Reglers an Strom verbraten. Olaf
Die fertigen Temperaturregler kenne ich. Allerdings brauchen wir noch Zusatzfunktionen, zum Beispiel das Durchfahren bestimmter Temperaturzyklen in einer vorgegebenen Zeit und mit vorgegebenen Gradienten. Das habe ich schon implementiert und getestet, deswegen würde ich ungerne von meiner Hardware abweichen. Trotzdem danke für den Tip.
> Allerdings brauchen wir noch Zusatzfunktionen, zum Beispiel > das Durchfahren bestimmter Temperaturzyklen in einer > vorgegebenen Zeit und mit vorgegebenen Gradienten. Das koennen die fertigen Regler auch. Vielleicht nicht das billigste Modell eines Herstellers, aber ungewoehnlich ist das nicht. Olaf
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