Купил я как-то от жадности пару цифровых 1-wire термометров DS18B20 (даташит)в корпусе TO-92. Купил как-то без всякой цели — увидел, что такие существуют и купил. Благо на ебее они идут по 43 руб штука.
И руки до них особо не доходили, пока не захотел хотя бы попробовать, рабочие они или нет.
Оказались вполне рабочие. Причем, что особенно порадовало — показания у двух датчиков, установленных в одну макетку совпадали друг с другом с расхождением менее, чем в градус, что, для тех же DHT11 и DHT22 мягко говоря не очень характерно.
Тут же появились мысли, что неплохо бы этот градусник приспособить под бытовые нужды — померять температуру на выходе из обычного или автомобильного кондиционера (а не использовать для этого BMP180, как я делал недавно), температуру воды после термостата, температуру теплых полов, температуру внутри холодильника…
Благо, диапазон измерений — от -55 до 125 градус Цельсия — позволяет.
Проблема в одном — голый корпус TO-92 в воду не сунешь. Да и во всякие грязные и пыльные места тоже нежелательно.
Причем понятно, что загнать датчик в термоусадку — скорее всего не выход. Потому что защита датчика должна обеспечивать хороший подвод тепла к нему.
Готовых вариантов на том же ебее — вагон и маленькая тележка. Но стало интересно, а как вообще такие зонды устроены и можно ли сделать их самостоятельно.
Как не странно — оказалось можно. И даже детальное описание технологии на русском языке нашлось.
Ключевым моментом этой технологии является применение смеси кварцевого песка с маслом для обеспечения теплопередачи между латунной трубочкой корпуса зонда и собственно датчиком.
И еще мне очень понравилась идея оформить разъем датчика в виде 3.5мм аудио-джека.
Однако нужна гильза. Металлическая, по диаметру датчика. Автор технологии использовал б/у антенну от радиоприемника — у меня такой не было. Однако в процессе квартирного ремонта было бережно затарено две штуки непонятного назначения. Смутно вспоминается что это какие-то технологические заглушки, оставшиеся после монтажа кондиционера, но совершенно не факт.
Так вот узкая часть этих штук практически идеально соответствует размерам корпуса датчика!
Лишнее отпилим, не вопрос!
Кабель для зонда купил в Вольтмастере. Выбрал показавшийся наиболее солидным круглый кабель с небольшим числом жил — им оказался ШСМ 4х0.8 — кабель для видеонаблюдения. Одна из его четырех жил предназначена для передачи видеосигнала и поэтому экранирована оплеткой.
По результатам использования кабель произвел положительное впечатление — мягкий, гибкий, прочная внешняя изоляция. Спокойно перенес и нагревание при прогреве термоусадки и «тестовое» измерение процесса закипания воды (до 100 градусов). Изоляция внутренних жил рядом с местом пайки не «сворачивается». Жилы тонкие, но при очистке изоляции не рвуться. Диаметр внешний изоляции (3.2 мм) на практике оказался достаточен для того, чтобы на него плотно села термоусадка 8.0 мм (что странно, т.к. по документации предполагается усадка только в 2 раза, до 4 мм).
Допустимый температурный диапазон применения тоже неплохой — от -40°С до +60°С для полиэтиленовой оболочки кабеля, от -30°С до +50°С для ПВХ. Какая оболочка у меня — не знаю.
Понятно, что у самого датчика диапазон поболее, но хоть можно надеяться, что кабель выдержит, если не допускать его прямого контакта с измеряемой средой. Хотя в кипятке я его проварил — вроде все обошлось…
Масло — обычное, машинное. В смысле автомобильное. Shell Helix Ultra 5w30, если кому интересно. Набрал в медицинский шприц из канистры с остатками после ТО.
Кстати говоря, масло — диэлектрик. Поэтому погружать в него оголенные выводы датчика безопасно.
Песок. Вот тут сработал склероз. Потому что на самом деле между моментом, когда я прочитал описание технологии и моментом, когда занялся датчиком прошло давольно много времени и про то, что песок требуется не любой, а кварцевый я благополучно забыл. Зачерпнул обычного песка из детской песочницы, промыл, оставил сушиться… на третий день понял, что сам по себе песок при комнатной температуре сохнуть не хочет.
Прогревал несколько часов в духовке при 120-180 градусах — песох высох.
Одновременно я занялся сборкой из Arduino, Ethernet- и LCDShiled-ов аццкого устройства для оперативного контроля работоспособности датчика в процессе его сборки.
Изначально планировался опрос датчика с отображением результата на дисплее, но попутно мне пришла в голову идея запротоколировать на SD-карту процесс нагрева датчика при прогреве термоусадочной трубки. Отсюда и появился EthernetShield — исключительно как носитель слота SD-карты.
Достаточно быстро обнаружилось, что цифровой pin 4, который служит для выбора SD-карты на EthernetShiled-е задействован и на LCDShield-е, однако LCDShield можно настроить так, что вместо 4го будет использоваться какой-нибудь другой пин. Я использовал третий.
Но вот расположить три платы аккуратным «стэком» уже не получилось и дисплей зажил самостоятельной жизнью на шлейфе из разрозненных проводов. Это оказалось даже в чем-то удобно — «пультик» можно было взять в руки для нажатия на кнопки. Только вот клавиатура, которая у LcdShield-а реализована через делитель напряжения, время от времени подглючивала из-за плохого контакта.
Процесс
Отпилил от строительного мусора тонкую часть — будущую гильзу датчика, обработал ее край напиильником, отмыл и оттер снаружи и внутри.
Разделал кабель, скрутил и пропаял жилы, надел на жилы тонкую (1.6 мм) термоусадку.
Скорее из суеверных, чем из практических соображений жилу в оплетке (белая) пустил под сигнал, оплетку с нее припаял к земляной (зеленой) жиле.
Отрезал торчащий из оболочки кабеля кусочек лишней четвертой жилы (желтой).
Укоротил ножки датчика.
Запустил протоколирование и прогрел термоусадку. Грел газовой горелочкой, пламя приличное. Честно говоря — перестарался, греть можно было и послабее.
Из графика видно, что нагрев продолжался чуть дольше 60ти секунд, причем через 30 секунд был достигнут верхний предел диапазона измерения датчика в 127.94°C (точное значение из текстового лога) и чуть больше 25 секунд температура превышала это значение.
К счастью, датчик экзекуцию пережил…
Следующую операцию я сфотографировать забыл. На датчик была надета термоусадка 8.0 мм, она хорошо объединила в одно целое корпус датчика и внешнюю оболочку кабеля… но на этот пакет уже не надевалась гильза. Поэтому второй слой термоусадки пришлось обрезать так, чтобы она закрывала только ножки датчика и оболочку кабеля.
Вот как это выглядит с надетой гильзой
А дальше начались проблемы. Песок — ни сухой, ни смоченным маслом в гильзу набиваться не хотел. То есть в пустую гильзу — сколько угодно. А вот совместно с датчиком, проводами и термоусадкой — как-то совсем плохо.
Судя по всему, носик гильзы мне заполнить все-таки удалось, а вот в зазор между датчиком и стенкой гильзы песчинки банально не лезли. Слишком крупные!
Но что любопытно, накапанное в гильзу масло видимо как-то впитывалось песком и обратно не вытекало.
В конце-концов пришлось плюнуть на все и просто залить гильзу маслом до края.
Сравнение показаний двух датчиков — в гильзе и находящегося на открытом воздухе. Совпадение очень хорошее, но выход на совпадение происходит долго, больше минуты…
Дальше по технологии полагалось заделать выход из гильзы герметиком. Специального высокотемпературного автомобильного герметика для формирования прокладок у меня не было, покупать его специально не хотелось. Я предполагал использовать либо обычный строительный герметик, либо автомобильный герметик для выхлопной системы (этот у меня есть), либо какой-нибудь клей типа эпоксидки.
Однако поглядев, на то, что получилось, я подумал что ничего не потеряю, если просто закатаю датчик в термоусадку. Бедет течь масло — термоусадку можно срезать и все переделать. Не будет — ну и ладно.
Снова запустил протоколирование и затянул гильзу и выходящий из нее кабель в термоусадку 8.0 мм.
Нагрев на этот раз проходил в гораздо более щадящем режиме, температура выше 90 градусов не поднималась.
Кстати, по графику можно оценить скорость остывания датчика — это кривая, начиная с 1280-ой секунды до конца графика (отсчет времени шел с начала запуска логгера).
Интенсивное остывание с 90 до 35 градусов (это на 10 градусов выше температуры окружающей среды) продолжается примерно 80 секунд (до 1360-й секунды), после чего темпы остывания сильно падают.
Первый эксперимент
Запись изменения температуры примерно полулитра воды при нагревании ее до кипения на индукционной конфорке электроплиты в режиме «boost».
У меня были опасения, что индукция либо повредит датчик, либо разогреет его независимо от содержимого кастрюльки, либо сделает невозможным получение от данных по 1-wire. Ничего подобного, все отработало совершенно нормально.
Весь процесс занял порядка 90 секунд (все-таки индукционная конфорка — это круто).
Надо заметить, что запаздывание между моментом закипания, наблюдаемым визуально и появлением значения 100 градусов на дисплее получилось весьма значительным — порядка 10 секунд…
Экономическая часть
Стоимость готового зонда на базе DS18B20 с метровым кабелем на ебее — от 63 руб.
Датчик DS18B20 сам по себе — 43 руб там же.
Кабель ШСМ 4х0.8 — в «Вольтмастере» 24 руб за метр
Термоусадка 1.6мм — 26 руб за метр, использовано, допустим 10 см — 2.6 руб
Термоусадка 8.0мм — 57 руб за метр, 10 см — 5.7 руб
Итого, суммарно по материалам получается 75.3 руб, и это еще без учета стоимости шприца для машинного масла (порядка 5 руб) и бесплатной гильзы.
Т.е. мой вариант получился дороже, чем готовый покупной.
Правда значительный вклад а конечную стоимость зонда внес крайне дорогой кабель — как оказалось в этом вопросе «Вольтмастер» окончательно потерял совесть и переплюнул даже эталонный по дороговизне «Чип и Дип» с ценой в 14 руб за один метр кабеля.
При цене в 14 руб стоимость самодельного устройства выравнивается с покупным, но опять же при условии, что имеется бесплатная гильза.
Эпик фэйл
А второй датчик я сжег.
Как-то исключительно глупо — похоже перегрел при запайке в термоусадку. Хотел сделать сравнительные измерения двумя датчиками, загильзованным и открытым, чтобы сравнить запаздывание загильзованного, и поторопился при пайке. Работоспособность датчика в процессе прогрева не контролировал, температуру тоже. Визуально помню, что в какой-то момент осознал что датчик целиком находится в пламени горелки, в наиболее горячей части факела. Доли секунды, но видимо хваитило…
Из вредности и уперности заказал еще пару датчиков. Ну типа нехай хомяк подавиться…
Иногда возникает нужда в температурном контроле за каким нибудь процессом, будь то автомобиль или народное хозяйство. Схем термоконтроля всяких много, но датчики как правило имеют неудобный конструктив, не предусматривающий крепления в контролируемой среде. Вот о датчиках и поговорим.
Как правило, датчиками для измерительных схем служат полупроводниковые приборы — термисторы:
Корпус может быть другим, но внутри все равно будет сидеть примерно такая капелька с выводами.
Вторым распространенным датчиком температуры является DS1820:
зачастую они продаются в таком виде:
Внутри все та же микросхемка DS18B20 о трех выводах причем даже без термопасты.
Теперь давайте попробуем внедрить эти радиодетали в автомобиль, например для цифровой индикации температуры ОЖ или управления электровентиляторами.
Нам понадобится донорский датчик — любой подходящий по резьбе и стоимости. В моем случае это Волго-УАЗовский датчик ТМ 106-10:
Берем дрель в качестве токарного станка и аккуратно зажимаем датчик в патрон. Ножовкой по металлу спиливаем завальцовку. Когда датчик развалится на составные части так же в дрели ровняем край датчика надфилем. Получаем корпус-заготовку для внедрения туда нашей радиодетали.
Далее можно пойти двумя путями:
1. Залить в корпус расплавленного припоя, в этом припое просверлить канал и вставить туда термистор. Можно заполнить полость корпуса термопастой и воткнуть термистор в неё, но у олова теплопроводность на несколько порядков лучше чем у термопасты, поэтому термопасту конечно же надо применять, но мазать ее лучше тонким слоем.
Минус этого метода в большой инерционности полученного датчика.
2. Сделать так, как делаю это я 🙂
Берем телескопическую антенну от какого нибудь старого ненужного девайса:
Если вы их раньше выкидывали, то делали это зря, потому что такие антеннки являются источником замечательных тонкостенных латунных трубочек разного диаметра:
Подбираем трубочку наиболее подходящую к термистору — он должен максимально плотно вставляться внутрь трубки. Отмеряем и опять воспользовавшись дрелью, отрезаем нужный нам кусочек трубки — резать лучше надфилем. Берем наш корпус-заготовку и сверлим его торец по диаметру трубки. Торец корпуса лудим оловом, трубку зачищаем до латуни и тоже облуживаем. Вставляем трубку в корпус и припаеваем их друг к другу, паяльника на 80Вт хватает за глаза. Должно получиться как то так (торец уже запаян небольшим кусочком медной фольги толщиной 1мм):
Проверяем полученный корпус датчика на герметичность. Я делаю это не очень технологично — на присос языком 🙂
Если с герметичностью все в порядке приступаем к следующей стадии: установке термистора и разъема.
Опять все примеряем и отрезаем выводы термистора с тем расчетом, чтобы при установке в корпус термистор находился в конце трубки, а лучше упирался в торец:
Теперь термистор готов к установке. Закладываем немного термопасты вовнутрь трубки, сам термистор тоже немного обмазываем термопастой и вставляем в трубку. После того как термистор вошел в трубку под разъем закладываем немного приготовленного заранее поксипола или эпоксидного пластилина. Вдавливаем разъем в поксипол, излишки убираем. Когда поксипол окончательно застынет получается вот такой симпатичный датчик готовый к установке:
А вот так датчик будет стоять на своем рабочем месте — измерительная часть будет полностью омываться рабочей средой:
Ну и картинка общей проверки работоспособности электрической части:
Смотрите также
Метки: датчик температуры, изготовление датчика
Комментарии 153
Я точно такой же на двухконтурный котёл поставил.Тертий сезон уже пашет.Блок питания от усилителя антенны. А у вас контролёр с датчиком шла?
нет, датчик насколько я помню, покупал отдельно в Чип и Дипе
Но вообще потом все задуманное собрал на DS18B20
А такой вариант: термопара закрепленная на патрубке и простенький мультиметр в режиме измерения температуры
Подскажите, а плата для индикации- это что за она? Самодельная?
нет, не самодельная — друг на алиэкспрессе купил "пучёк за пяточёк" и одну мне подарил:
Сами такую приблуду не думали замутить?
Думал. На датчике ДС1820. Но так вышло что зашел в гости к другу, за рюмочкой чая разговорились, я ему рассказал что хочу сделать, а он достал с полки это устройство, да мне и отдал. Теперь надобность в самостоятельном изготовлении как бы и отпала.
А так я вот по этой схеме уже делал раньше и у меня под нее все есть:
Даллас лучше работает по сравнению с термисторами, и в цифре.Правда диапазон маловат.
почему маловат? для применения в авто более чем достаточен.
У далласа в принципе диапазон измерений лучьше.Но верхняя планка критична.Термистор на сколько я помню не надежен.Хотя если потенциал сидит 12 вольт, то работает.А Далласу надо стабильное питание.
Можно подробнее что значит критичней верхняя планка? Больше 120 градусов я нагревал феном датчик, вроде работает после этого.
Верхний диапазон температуры вроде равен 125 градусов у далласа.То бишь -50 и +125.А температура если нужна будет контролирумая выше 125 то Даллас не справится.Вообще точность у него нормальная, но задержка есть 0,5-1 сек.Есть 3 проводное подключение, есть возможность подключать по 2 проводам.Будет задержка и диапазон меньше.
Знаю про эти подключения, сейчас ради прикола попровал нагреть датчик феном, 127.9 удалось максимально на нем увидеть, дальше ноли, когда остывает то приходит в норму)
да не, это уже отработанная технология. заморочился только с тем что все отфоткал, сформулировал и выложил сюда )
Я понимаю, что отработанная, просто стоит ли это таких трудов при сравнительно невысокой стоимости датчика? Хотя конечно бывают редкие и дорогие датчики…
да не, дело не в стоимости, а в том чтобы запихнуть китайский датчик в нужный конструктив.
вот надо тебе температуру воды например регулировать кипятильником — просто так же датчик в воду не засунешь его надо как то вкрутить, соответственно нужен корпус.
кстааати, а клевая идея…слушай во сколько мжет обойтись такой самый дешевый датчик? еще бы он вот цепь бы размыкал как терморегулятор и тогда цены бы не было…
Я понимаю, что отработанная, просто стоит ли это таких трудов при сравнительно невысокой стоимости датчика? Хотя конечно бывают редкие и дорогие датчики…
Ну, смотри — у меня, к примеру, Бош Моно-Джетроник, по всем таблицам ДТВВ и ДТОЖ должны (при одинаковой температуре воздуха и ОЖ) давать "мозгам" одинаковое сопротивление. При этом ДТВВ вполне адекватен, но замене не подлежит (из-за особенностей конструкции). А ДТОЖ — "глючный", при разности показаний ЭБУ начинает "подгонять", т.к. не может сообразить кому верить (ДТОЖ или ДТВВ)!
Покупал 4 (ЧЕТЫРЕ) разных датчика — все разное сопротивление при одинаковой температуре дают!
А при вышеописанной технологии есть возможность подобрать копеечный термистор практически под любое значение сопротивление при заданной температуре! Да, что там, можно заменить ОБА термистора (подобрав нужное сопротивление) и на ДТОЖ и на ДТВВ ! А это поможет решить сразу несколько проблем с "глюками" электронной системы питания! Тем более цена китайских термисторов, расходников и проч. не идёт ни в какое сравнение с "фирменными" датчиками (которые невозможно иногда заменить, или они стоят как крыло от самолёта) !
Я понятно объясняю? )))
Загрузил: Сам себе КОЛХОЗНИК
Длительность: 11 мин и 27 сек
Битрейт: 192 Kbps
Датчик Температуры Воды Для Мотоблока
Рекомендации По Монтажу Термоголовок И Термостатических Клапанов На Радиаторы
Profactor Armaturen GmbH
Установка Датчика Температуры На Трубы Подачи И Обратки
Теплодар — производство котлов, печей, каминов
Автономное Отопление Своими Руками Просто Дёшево И Без Труб
Как Выкрутить Обломанную Шпильку
Автоклав Своими Руками
Простой Датчик Температуры
Температурный Датчик Твердотопливного Котла Реальный Тест Драйв
Мощнейшие Проникающие Смазки Своими Руками
Упор Для Ворот За Копейки
Клапан Термостатический И Термоголовка
Установка И Настройка Регулятора Тяги На Твердотопливный Котел
Клапан С Головкой С Выносным Датчиком Трехходовой И Двухходовой
Комнатный Термостат Котла Отопления
Как Паять Алюминий Без Аргона Пайка Алюминия Припоем Castolin 192Fbk
Термометр Watts На Подаче И Обратке Котла Для Контроля Отсутствия Конденсата
Мини Мойка 12 В Своими Руками За 1 Тыс Рублей Логан Яшка Тв
Солнечный Коллектор Своими Руками Часть 3 Остекление
Ниппеля Для Термометра Гермоввод Для Самогонных Аппаратов
САН САНЫЧ САМОГОНЩИКОВ
Электронный Термометр С Выносным Датчиком
Kavgaya Giderken Dinlenecek Müzikler
Pups Feat A Ap Rocky A Ap Ferg
Stop Fitz And The Tantrums
Coming Up Sudan Archives
Give Me Your Love 愛 迪瑪希
Ты Невероятна Sheix
Progressive Kozoro Evence Lost At Heart Original Mix
Tongue Tied Marshmello
No Bystanders Travis Scott
Sash Ecuador Shuffle Dance Video
Love You Like Crazy Taeyeon
Любовь Похожая На Сон Кватро
The School Of Velocity Op 299 1 Presto Lang Lang
Bbno Y2K Lalala
Calculator 88Rising August 08 Barney Bones
Фанат Группы Кино
Fax Prod Flexyboy Big Baby Tape
Как Будто В Первый Раз Нурминский
Stein Um Stein Rammstein
Человечки Воруют Нашу Еду
Лучшая Музыка На Синтезаторе
Супер Настрой На Успешный День Программирование Сила Вашего Мышления Управление Реальностью
Таких Не Бывает Feat Artik Asti Джиган
I M Here For You X1
Ilyaa Singularity Ft Marie Meyer
Live This Wild Lil Mosey
Tuesday Night Kalle Engstrom
Closed On Sunday Kanye West
Ролло Томасси Рациональный Мужчина
Топ 20 Игр На Sega Mega Drive Genesis Muxahuk
Joji Slow Dancing In The Dark Live Lollapalooza 2019
Гильза Стакан Для Датчика Температуры Своими Руками
Life Regret Nigerian Movies 2017 Latest Nollywood Movies 2017 Family Movie
Встреча Летчиков Гражданской Авиации 23 February 2019 В Москве
Dcs World Dassault Mirage 2000C
Young Guns Lead Comets To Victory Over Crunch
Night Lovell 300 Thousand Перевод
Dance Central 2 Gonna Make You Sweat Dlc Hard 100 Gold Gameplay
Nuovo Arrivo In Famiglia Con Sorpresa Alla Mia Ragazza
Navy Medical Enlisted To Officer Programs
Happy Holidays From The Syracuse Crunch
Non Bagnare La Scatola Sbagliata Addio Iphone
Pet Rescue Level 2588 Pet Rescue Nivel 2588 Pet Rescue Solucionado Solved Sin Booster2588
Lo Scherzo Piu Bastardo Per Un Tifoso Prankinlove
Live Fortnite 17 Novembre Cicciogamer89 Live Show Con Raccolta Giocattoli Per Save The Children
Зал Суда Битва За Деньги Прямой Эфир 14 11 2019
