Avatar billede xited Praktikant
11. december 2007 - 22:56 Der er 25 kommentarer og
2 løsninger

0ohm - 1Mohm - Måling på microcontroller

Hejsa,

Jeg har en fugtighedsmåler (http://elav.dk/eshop/index.asp?PRO_ID=96877)

Den har en lav modstand ved lav fugtighed, og høj modstand ved høj fugtighed.

Jeg ved ikke om det er en lineær skala eller hvad det er...

Hvordan kan jeg få den skala ændret til 0-5V, så en microcontroller kan måle på den?
Avatar billede gider_ikke_mere Nybegynder
11. december 2007 - 23:39 #1
Det burde en simpel operationsforstærker med +5 volt spænding kunne klare. Prøv på bibliotet og se om de har en bog der hedder "Bogen om operationsforstærkere".
Avatar billede xited Praktikant
12. december 2007 - 01:02 #2
Jeg har overvejet det, men hvordan med opsætningen? - Hvad skal operationsforstærkeren fødes med? - Og hvis der kunne laves en opsætning uden IC'ere (ud over Microcontrolleren) ville det være dejligt!
Avatar billede gider_ikke_mere Nybegynder
12. december 2007 - 07:55 #3
Du skal jo under alle omstændigheder have noget der kan give de 5 volt. Derfor er du nødt til at have noget der også giver dette. Hvis nøjagtighed ikke var så vigtigt, kunne du købe en lille elektronikboks med indbygget batteriholder til 3 AAA batterier. Ulempen er at du så får en max måling alt efter hvor afladet batterierne er, men på den måde ville du kunne lave med få komponenter. En OpAmp koster kun få kr, og er med kun en enkelt op. en lille fyr med 8 ben.
Skal du have spændingsregulering med i det, bliver det mere indviklet.
Avatar billede xited Praktikant
13. december 2007 - 15:53 #4
Avatar billede xited Praktikant
13. december 2007 - 15:55 #5
Jeg har i øvrigt en 5V spændingsregulator (Reference spænding, så meget præcis)

Det er forsynet af ca 8V eksternt, men microcontrolleren får som sagt kun 5V.
Avatar billede japping Nybegynder
13. december 2007 - 16:07 #6
Nu skal vi jo ikke skyde gråspurve med kanoner. Jeg vil tro vi kan løse opgaven ved anvendelse af en modstand til 2 kr.

Ok, jeg tror jeg kan løse opgaven meget simpelt. Men hvad er opløsningen (bit) på din analoge indgang til microcontrolleren ? Og hvor nøjagtigt vil du aflæse fugtigheden ? Har du et datablad på fygtighedsføleren ? Ofte er nøjagtigheden ikke beder end +/-4%.
Avatar billede japping Nybegynder
13. december 2007 - 16:26 #7
Jeg er ikke på så længe i dag, så jeg uddyber lige mit løsningsforslag:

Opbyg en spændingsdeler som vist her:


|--------| 0-1M Ohm |-----------|--------| 1M Ohm |-----------|
|                              |                            |
|                              |                            |
|                              |                            |
0 Volt                    Analog signal                    5 Volt


Når din fugtighedsføler er 0 Ohm = lav fugtighed får du 0 Volt ud på dit analoge signal til microchippen. Når fugtigheden er 1 M Ohm = høj fugtighed får du 2,5 Volt ud på dit analoge signal. Du får selvfølgelig ikke det fulde 0-5 Volt signal ud, men har du f.eks. en 8 bit analog indgang giver det altså "kun" 256 delinger som svarer til 2,5 Volt/256 delinger = 0,01 Volt pr. deling. Om dette er nok ved jeg ikke, da jeg hverken kender microchippen eller fugtighedsføleren. Men du kan evt. ændre 1MOhm modstanden til noget mindre for derved at få mere signal. Men husk lige at beregne strømmen i systemet.

Ydermere skal du huske at anvende en temperaturstabil modstand, så denne ikke påvirker din måling. Det er derfor jeg sætter den relative høje pris på systemet til hele 2 kr ;-)
Avatar billede japping Nybegynder
13. december 2007 - 16:28 #8
Ja, det er ikke let at tegne i dette system, så jeg forsøger lige at korrigere i et par indlæg:

|--------| 0-1M Ohm |-----------|--------| 1M Ohm |-----------|
|                                        |                                    |
|                                        |                                    |
|                                        |                                    |
0 Volt                          Analog signal                          5 Volt
Avatar billede japping Nybegynder
13. december 2007 - 16:28 #9
|--------| 0-1M Ohm |-----------|--------| 1M Ohm |-----------|
|                                          |                                      |
|                                          |                                      |
|                                          |                                      |
0 Volt                            Analog signal                            5 Volt
Avatar billede japping Nybegynder
13. december 2007 - 16:29 #10
|--------| 0-1M Ohm |-----------|--------| 1M Ohm |-----------|
|                                          |                                        |
|                                          |                                        |
|                                          |                                        |
0 Volt                            Analog signal                            5 Volt
Avatar billede japping Nybegynder
13. december 2007 - 16:29 #11
|--------| 0-1M Ohm |-----------|--------| 1M Ohm |-----------|
|                                          |                                        |
|                                          |                                        |
|                                          |                                        |
0 Volt                            Analog signal                            5 Volt
Avatar billede japping Nybegynder
13. december 2007 - 16:30 #12
Så bliver det ikke meget bedre.

Spørg hvis du har brug for mere information. Jeg er dog først tilbage i morgen.
Avatar billede xited Praktikant
13. december 2007 - 17:50 #13
Hej Japping,

Det var også mit første indskud, men er det ikke meget "usikkert" ved så stor modstande? (Ikke tolerance-mæssigt, men at den nærmere bliver en antenne ved så lille en pullup/pulldown til punktet?)
Avatar billede gider_ikke_mere Nybegynder
13. december 2007 - 19:27 #14
Nu er det godt nok over 20 år siden jeg sad på skolebænken, men vil den opstilling ikke kun give 0-2,5 volt?

Hvis du har 0 Ohm + 1M Ohm, vil der være 5 volt over 1M Ohm.
Hvis de er lige store, vil de dele spændingen, altså 2,5 volt til hver.

xited: Bogen jeg omtalte, bruger netop en 741 som eksempel. Jeg har selv bogen et eller andet sted.
Avatar billede xited Praktikant
14. december 2007 - 01:19 #15
0-2,5V er egentlig også fint... Det giver stadig en nogenlunde opløsning! (100-trins opløsning er rigeligt! - Luftfugtigheden skal alligevel ikke angives med decimaler!)

Japping: Jeg har lavet en testopstilling, og den giver 0mV selv ved alm. stue-fugtighed. (Modstanden gennem komponenten i det stadie er omkring 700ohm, og jeg vil gerne have et brugbart output.)

Fugtmåleren er langt fra lineær i dens skala, og det er nok roden i hele problemstillingen, 700ohm bliver simpelthen overset i en 1Mohm spændingsdeler, da microcontrolleren kun har 1024 i opløsning.

Har i nogle forslag til en testopstilling, for at bestemme kurven modstand/fugtighed? (Hvordan fremstiller man 0%rh og 100%rh og nogle kendte punkter derimellem?)
Avatar billede japping Nybegynder
14. december 2007 - 12:58 #16
akyhne: jo, jeg skriver også 25,Volt, men hvad betyder intet i dette spil når usikkerheden i målingen og microprocessorens opløsning er ok.
Avatar billede japping Nybegynder
14. december 2007 - 13:05 #17
Jeg arbejder selv med fugtmåling (og Microprocessorer) i øjeblikket og er overrasket over, hvad der bliver solgt og måden hvorpå specifikationerne præsenteres.

Så jeg gentager lige: Hvad er specifikationerne på din fuktighedsmåler (jeg kan ikke se det ud fra dit link). Det er jo ikke sikker kalib.kurven er lineær.

Mht. kalibrering skal du have en fugtmåler der har en opløsning på min. 2 gange opløsningen på det du ønsker at kalibrere. o% Rh og 100% Rh er let nok at kalibrere, men de mellemliggende værdier skal du have måleinstrumenter til, da du åbenbart ikke har en lineær afhængighed.
Avatar billede xited Praktikant
14. december 2007 - 15:14 #18
Hej japping, hvis du følger linket, vil du se at jeg kun har givet 19,- for den, uden specifikationer! - Jeg skal bruge mange! (omkring 100) og er ikke interesseret i at købe dem til over 200,- stykket...
Avatar billede japping Nybegynder
14. december 2007 - 17:35 #19
Jeg ved selvfølgelig ikke hvad du skal bruge dem til. Men hvis det er et produkt du vil sælge, skal du kende driften på føleren. Selv de dyrere til kr. 100-200,- driver over årene. Ydermere skal du måske kalibrere hver enkelt føler, idet du ikke har nogle specifikationer.

En måde du kan komme om det på, er at indkøbe en fungtighedsmåler som du så sætter ind i et ventileret målekammer med konstant fugtighed. Dette anvender du så til at lave kalibreringskurver for hver enkelt føler.

Ja, det er omstændigt at spare men uden specifikationer ved du ikke om den ene føler afviger fra den næste.

Men mit forslag til hvordan du får signalet ind i microchippen kan du anvende.
Avatar billede xited Praktikant
14. december 2007 - 18:20 #20
Jeg har forsøgt din opstilling, og der kommer 0mV ved 700ohm gennem føleren.

Kan jeg evt. nedsætte den til 1K eller lignende? det er umiddelbart kun 30%rh til 60%rh der er interessant. (1Mohm opstår ved meget høj luftfugtighed.)
Avatar billede xited Praktikant
14. december 2007 - 18:22 #21
Iøvrigt skal målingen ikke være særlig præcis.

Udlæsningen behøver ikke være med mere end 10%rh nøjagtighed. (altså 30, 40, 50 og 60%rh)

Jeg har testet mange føleres udgangspunkt, og det varierer ca 15%.
Avatar billede japping Nybegynder
15. december 2007 - 00:32 #22
Jeg vil foreslå dig følgende 2 ting, idet du skal finde det rette måleområde og undersøge følernes stabilitet.

For at finde det rette måleomrode skal, skal vi finde den rette modstand til din opstilling. det gør du ved at variere 1 MOhm modstanden. Køb derfor en variabel modstand som f.eks. Potentiometer/4mm aksel/1M (P16MLM001) hos www.elav.dk. Den giver dig mulighed for at variere modstanden fra 100 ohm til 1Mohm. Men husk ikke at trække mere stræm end strømforsyning og modstande kan tåle. Hvis du starter testopstillingen i et almindeligt hus har du omkring 40-50% Rh og vil få et rimeligt signal til at teste opstillingen på.
Til endelig test vil jeg anbefale dig at købe et bedre måleinstrument og bygge et primitivt testkammer. Du kan komme langt med kr. 500,- og lidt håndarbejde. Hvis du ønsker 10% nøjagtighed og følerne svinger 15%, ja, så bliver du jo nød til at kalibrere hver enkelt. Men ved at inddele dem i grupper kan du kompensere ved valg af 2-3 sekundære modstande så målesignalet bliver ens for alle følere.

Det andet punkt er følernes stabilitet. Dette tester du ved at sætte en føler op og lader den måle over 1 års tid. Kalibrering i forhold til måleinstrument sammenlignes før og efter det ene år, og driften bestemmes. Dette er vigtigt hvis du vil være sikker på at måleren ikke viser forkert over tid.
Avatar billede xited Praktikant
15. december 2007 - 13:05 #23
Det virker som en fornuftig løsning...

Hvordan opbygges sådan et testkammer?

Jeg regner med at købe denne som variabel modstand:

http://www.elav.dk/eshop/index.asp?PRO_ID=95892
Avatar billede kfz Nybegynder
15. december 2007 - 22:24 #24
du kan i stedet bruge et potmeter, som du så måler modstanden på men et ohmmeter, med en lav tolerance, derved vil du også opnå en sikker variabel modstand.
Avatar billede japping Nybegynder
17. december 2007 - 17:58 #25
XITED --> Prøv lige at læse mit link til det potentiometer som jeg henvisr til i mit foregående indlæg. Det koster altså kun kr. 12,-, så du sparer altså kr. 330,-. I stedet kan du investere i multimeter som KFZ skriver. Hvis du ikke har et kan du f.eks. købe et M-3900 hos www.elav.dk, du finder det under Måleinstrumenter/Digitale til kr. 199,-. Det er et godt sted at starte.

Testkammeret - tja ... hvordan får vi bygget et sådant for en billig penge ? Til en start kan du jo bruge en stor køleboks. For at skaffe samme fugtighed i hele boksen skal du installere en ventilator - et godt bud er en PC ventilator eller lign. Så skal du bruge noget damp og varme, men her bliver du nød til at eksperimentere lidt. Hvis køleboksen ikke er varm nok, så vil vanddamp kondensere på indersiden af boksen. Så indledningsvis skal du opvarme boksen med f.eks. en hårtører. Mht. damp kan du koge lidt vand og lede det ind i boksen vha. slange eller lign.

Jeg indrømmer at ovenstående er primitivt, man hvis det ikke må koste det store må man jo være kreativ. Et prof. kammer kan sagtens løbe op i flere hundrede tusinde kroner.

Hosk på at placere følerne helt ved siden af hinanden når du måler. Ellers kan du komme til at måle forkert.
Avatar billede xited Praktikant
31. december 2007 - 00:02 #26
akyhne> Vil du også have nogle point?
Avatar billede gider_ikke_mere Nybegynder
31. december 2007 - 00:09 #27
Du bestemmer.
Avatar billede Ny bruger Nybegynder

Din løsning...

Tilladte BB-code-tags: [b]fed[/b] [i]kursiv[/i] [u]understreget[/u] Web- og emailadresser omdannes automatisk til links. Der sættes "nofollow" på alle links.

Loading billede Opret Preview
Kategori
IT-kurser om Microsoft 365, sikkerhed, personlig vækst, udvikling, digital markedsføring, grafisk design, SAP og forretningsanalyse.

Log ind eller opret profil

Hov!

For at kunne deltage på Computerworld Eksperten skal du være logget ind.

Det er heldigvis nemt at oprette en bruger: Det tager to minutter og du kan vælge at bruge enten e-mail, Facebook eller Google som login.

Du kan også logge ind via nedenstående tjenester

IT-JOB

Paychex Europe

Scrum Master

Politiets Efterretningstjeneste

IT-løsningsarkitekt i PET

Riskpoint A/S (Riskpoint Solutions Limited)

IT Business Analyst