Sustituir a la PT100.

Temas generales de física. Obtención de vacío, operación, medición, materiales y accesorios. Producción y medición de radiación y partículas
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Alberto
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Re: Sustituir a la PT100.

#41 Mensaje por Alberto »

pfdc escribió:No parece que el tema haya despertado mucho interés, no obstante voy a describir el circuito y poner el resto de los datos sobre el.

Al la izquierda del esquema tenemos el controlador de temperatura de la sonda formado por medio LMC662 y el transistor Q1. Ese circuito se encarga de mantener la sonda a una temperatura tal que la resistencia de la sonda alcance 180 ohmios lo cual es aproximadamente 200 ºC.
A la presión atmosférica el voltaje en la sonda es de aproximadamente 8,5 voltios mientras que a vacío total el voltaje es mucho menor, unos 2 voltios. Este voltaje es menor porque la sonda necesita menos energía para calentarse porque el filamento no se enfría por no haber gas circundante.

La otra mitad del LMC662 (U1:B) es un desplazador de nivel que se ajusta con RV1. Este hace que el voltaje varíe entre 0 V para vacío y 6,5 voltios para presión atmosférica. Si no quieres complicarte mucho con esto es suficiente para conectar aquí un polímetro y medir el vacío, pero es mejor completar el circuito.

La mitad de un segundo LMC662 hace de ajuste de amplitud. Por si se quiere emplear la señal externamente he pensado que es mejor que varíe entre 0 y 10 voltios. Con RV4 se ajusta la ganancia de este amplificador para que la salida a presión atmosférica sean 10 voltios. Se ve que la salida de este amplificador se aplica al instrumento de medida. Si quieres medir con un circuito basado en un arduino deberías tomar la señal del terminal 1 de J3.

Yo prefiero para este circuito emplear un medidor analógico de aguja, en concreto de 1 mA de fondo de escala. Modificación que hicieron sobre mi anterior circuitos con la PT100 hacían hasta tres cambios de escala con un conmutador. Pienso que la precisión de este tipo de sensores no da para tanto, pero tal vez dos escalas puedan se convenientes. Pero en este caso en vez de un conmutador las he realizado electrónicamente.

La otra mitad del segundo LMC662 esta configurada como un Smith-triger. Cuando la señal es superior a 3 V la salida de U3:A es cero el led D6 esta apagado y el FET Q2 no conduce. Entonces el miliamperímetro cierra el circuito con R15 y RV3 que se deberá ajustar a fondo de escala para presión atmosférica.

Cuando la presión baja de tal manera que el voltaje es menor de 3 V ( lo cual correspondería a una presión de aproximadamente 300 mBar) La salida de U3:A es alta, lo cual hace que el FET Q2 conduzca por lo que el circuito del miliamperímetro se cierra poniendo en paralelo con las anteriores RV2 Y R14. Además se enciende el Led D6 para indicarnos que esta en la escala de alto vacío.

El circuito tiene histéresis gracias a la realimentación positiva de R20, para evitar que salte de una escala a otra innecesariamente.

Continuará
Buenas. A mi si me lo despierta, y mucho. Por fin he visto una bomba de vacío de 0,3 Pa pero los fabricantes/vendedores son un poco tarambanas y aunque en la placa de datos pone 3x10^-1 Pa, luego en la descripción indican que son 5Pa. Por lo tanto, nada más comprarla me gustaría probar su vacío.

El problema es que me temo que tengo poco nivel para afrontar su fabricación, sobre todo la parte mecánica, por eso me quedo un poco al margen. Aprovecho para ofrecerme a comprar a algún miembro del foro un medidor de vacío ya hecho (Y calibrado) que tenga una precisión decente. En resumen, que me confirme que la bomba da un vacío cercano al prometido y que me sirva de paso para usarlo en experimentos de vacío.

Incluso la anterior versión del medidor de vacío (El que usa un TO-3) se me antoja complicado. Justo he empezado a aprender a tornear y mecanizar y esas cosas delicadas prefiero dejarlas para más adelante.

Gracias.

Saludos

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Alberto
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Re: Sustituir a la PT100.

#42 Mensaje por Alberto »

Bueno, quien dijo miedo. Voy a hacer el de la pt100 descrito aquí en la web. No leí bien y la PT100 que yo encontraba en internet venia ya encapsulada, pero releyendo bien el estupendo artículo da la referencia de RS y efectivamente es la misma, así que nada de mecanizar ni nada que realmente se me escape.

http://www.cientificosaficionados.com/t ... 0vacio.htm

. Solo que en la web el archivo disponible para la placa es este

http://www.cientificosaficionados.com/t ... %20(2).jpg

y como quiero hacerlo bien desde el principio voy a tirar de una de esas empresas que te hacen el PCB pero me piden el archivo gerber. ¿Alguien lo tiene por ahí?

Gracias.

Saludos

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pfdc
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Re: Sustituir a la PT100.

#43 Mensaje por pfdc »

Imagen

Para poner a punto el medidor.

Con todos los componentes montados y asegurándonos de que la tensión de alimentación es correcta. Conectamos la sonda a una bomba de vacío, preferiblemente turbo molecular o de difusión ya que lo primero que debemos hacer es calibrar el cero. ponemos la bomba en marcha conectamos la sonda y la dejamos un rato prudencial para que consiga el mejor vacío posible

Conectamos un polímetro digital entre el terminal 1 de J2 y masa en la escala de 20 voltios Dc.
Cuando suponemos que se ha alcanzado un vacío alto ajustamos el potenciómetro RV1 de 5 K para que voltaje medido por el polímetro sea cero.
Ahora ajustaremos para presión alta. Cortaremos el vacío y ponemos la sonda a presión atmosférica. Entonces ajustamos el potenciómetro RV4 de 5k para que la tensión medida por el voltímetro sea 10 V.

Si no tenemos mas que una bomba mecánica como las de frigorista el máximo vacío que conseguiremos con ella suponiendo que todo este bien conectada será de unos 50 microbares. entonces tendremos el cero mal puesto, por eso después de estos dos ajustes pasamos de nuevo a realizar el vacío mas alto que podamos y reajustamos el potenciómetro RV1 para un voltaje medido de 70 milivoltios. De nuevo ajustamos las presión atmosférica.

Una vez hecho esto podemos aplicar la siguiente tabla de equivalencia en la escala de un voltímetro de aguja o mediante un arduino con una tabla de conversión. La presión esta en microbares y el voltaje en milivoltios.

Presión Voltaje.
__0_________ 0
_10_______240
_20_______410
_50_______740
100______1150
200______1890
500______3260
__1k_____4520
__2k_____5810
__5k_____7290
_10k_____8190
_20k_____8780
_50k_____9190
100k_____9320
200k_____9430
500k_____9650
Atm.____10000




Continuará

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Re: Sustituir a la PT100.

#44 Mensaje por pfdc »

ImagenPirani circuito impreso a 600 dpi

Aquí tenéis el circuito impreso a 600 DPI.

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Re: Sustituir a la PT100.

#45 Mensaje por pfdc »

Y la colocación de los componentes.
Imagen

alberttoy
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Re: Sustituir a la PT100.

#46 Mensaje por alberttoy »

¿Has optado por poner en Q1 un transistor mas potente que el 2N2222 ??

parece que el la placa hay espacio para uno mas gordo. A mi se me calentaba mucho, primero puse un radiador pero creo que finalmente lo cambié.

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Re: Sustituir a la PT100.

#47 Mensaje por Alberto »

pfdc escribió:Imagen

Para poner a punto el medidor.

Con todos los componentes montados y asegurándonos de que la tensión de alimentación es correcta. Conectamos la sonda a una bomba de vacío, preferiblemente turbo molecular o de difusión ya que lo primero que debemos hacer es calibrar el cero. ponemos la bomba en marcha conectamos la sonda y la dejamos un rato prudencial para que consiga el mejor vacío posible

Conectamos un polímetro digital entre el terminal 1 de J2 y masa en la escala de 20 voltios Dc.
Cuando suponemos que se ha alcanzado un vacío alto ajustamos el potenciómetro RV1 de 5 K para que voltaje medido por el polímetro sea cero.
Ahora ajustaremos para presión alta. Cortaremos el vacío y ponemos la sonda a presión atmosférica. Entonces ajustamos el potenciómetro RV4 de 5k para que la tensión medida por el voltímetro sea 10 V.

Si no tenemos mas que una bomba mecánica como las de frigorista el máximo vacío que conseguiremos con ella suponiendo que todo este bien conectada será de unos 50 microbares. entonces tendremos el cero mal puesto, por eso después de estos dos ajustes pasamos de nuevo a realizar el vacío mas alto que podamos y reajustamos el potenciómetro RV1 para un voltaje medido de 70 milivoltios. De nuevo ajustamos las presión atmosférica.

Una vez hecho esto podemos aplicar la siguiente tabla de equivalencia en la escala de un voltímetro de aguja o mediante un arduino con una tabla de conversión. La presión esta en microbares y el voltaje en milivoltios.

Presión Voltaje.
__0_________ 0
_10_______240
_20_______410
_50_______740
100______1150
200______1890
500______3260
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100k_____9320
200k_____9430
500k_____9650
Atm.____10000




Continuará
Ole ole! Muchas gracias profesor.

Pero una duda, aunque esa seguro que le da 1.000 vueltas a la de la pt100 ¿Igual hay que calibrarla no?

Lo digo por que tengo el circuito de la PT100 ya hecho (Pendiente de calibrar), y claro para las aplicaciones que la voy a usar igual esta es mucho jaleo.

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Re: Sustituir a la PT100.

#48 Mensaje por pfdc »

alberttoy escribió:¿Has optado por poner en Q1 un transistor mas potente que el 2N2222 ??

parece que el la placa hay espacio para uno mas gordo. A mi se me calentaba mucho, primero puse un radiador pero creo que finalmente lo cambié.

PERDON!!!, si he empleado un BD139, pero por error no lo he reflejado en el esquema. También vale un BD137 o cualquier transistor equivalente!!!
Salud!!

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Re: Sustituir a la PT100.

#49 Mensaje por pfdc »

Alberto escribió:
Ole ole! Muchas gracias profesor.

Pero una duda, aunque esa seguro que le da 1.000 vueltas a la de la pt100 ¿Igual hay que calibrarla no?

Lo digo por que tengo el circuito de la PT100 ya hecho (Pendiente de calibrar), y claro para las aplicaciones que la voy a usar igual esta es mucho jaleo.
la sonda con la PT100 es necesario calibrarla comparando con un medidor de referencia, no puede hacerse con la tabla que he puesto, porque cada uno la puede soldar de una manera diferente y eso altera la calibración.
salud!!

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Re: Sustituir a la PT100.

#50 Mensaje por Alberto »

A ver, este hilo es para sustituir a la Pt100, pero claro, justo antes ya me había fabricado yo una, así que mejor lo aprovecho. La estoy testando de esta forma un tanto rudimentaria (Es para echarme del foro, lo se)

Imagen


Ajusto el potenciómetro para que el voltaje entregado sea de 2,15V a presión atmosférica, y cuando hago el vacío, llegando a -0,8bar en ese vacuómetro de 3€ (Que entiendo que será una presión de 0,2 bar) , que consigo con esa jeringuilla, el voltaje desciende a 2,09. Según la tabla publicada en la web, al bajar la presión de 1 bar a 0,02 bar, el voltaje debe disminuir 0,08V, mientras que en mi caso de 1 bar a 0,2bar me baja 0,04.

No se si ando muy desencaminado. EN cualquier caso, a falta de algo mejor ¿Podría calibrarla así? Es decir, conociendo el voltaje a atmosférica y el voltaje a 0,2 bar ¿Se pueden extrapolar los datos?

Gracias.

Saludos

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