Sterownik różnicowy do grzałki teleskopu

[motoolo]

Jestem w trakcie wykonywania grzałki do refraktora 115mm pod astrofoto

Chcę wykorzystać sterownik do solarów który po rozmowie z producentem zostanie programowo wyposażony w opcję utrzymywania zadanej temperatury

okolicy soczewki względem temperatury zewnętrznej z dowolną histerezą z dokładnością do 0,1 stopnia C.

Sterownik ten w temperaturze do -10 stopni C działa z dokładnością 0,1C a poniżej -10C z dokładnością 1C.

Sterownik może pracować do temperatury -45C.

Teraz mam takie pytania:

1.W którym miejscu wykonywać pomiar temperatury zewnętrznej? gdzieś w okolicy sprzętu czy na samym teleskopie?

2.Jaką ustawić maksymalną różnicę temperatury aby optyka nie parowała ale i obraz nie był zdegradowany?

3. W którym miejscu umieścić grzałkę (u mnie na odrośniku) przed soczewką , na jej wysokości czy za nią?

 

[Iluvatar]

Najlepiej byłoby zastosować pomiar temperatury i wilgotności otoczenia, bo wtedy miałbyś wszystkie dane do obliczenia temperatury punktu rosy. Mając tą temperaturę ustawiasz regulator, żeby grzał na 2-3°C powyżej tego punktu i powinno być ok.

Co do umieszczenia grzałki, to różnie ludzie robią. Niektórzy montują na wysokości soczewki, niektórzy na wylocie tubusa. Ja ostatnimi czasy praktykowałem tą drugą opcję i wszystko działało, choć przy pierwszej też nie było problemów.

[motoolo]

Najlepiej byłoby zastosować pomiar temperatury i wilgotności otoczenia, bo wtedy miałbyś wszystkie dane do obliczenia temperatury punktu rosy.......

Ale to już bardzo komplikuje układ

Nie znalazłem schematu do takiego sterownika

Masz racje że to by był najlepsze rozwiązanie

[Iluvatar]

Ale to już bardzo komplikuje układ

Nie znalazłem schematu do takiego sterownika

Masz racje że to by był najlepsze rozwiązanie

 

Nie wiem, jak wygląda ten sterownik, do którego chcesz się podpiąć. Da się tam przesłać jakoś temperaturę zadaną? Może wtedy kupić jakiś tani klon Arduino + czujnik temperatury i wilgotności (~ 50 zł), wyliczyć tam potrzebną wartość i przesłać ją do sterownika.

[ZbyT]

 

Może wtedy kupić jakiś tani klon Arduino + czujnik temperatury i wilgotności (~ 50 zł), wyliczyć tam potrzebną wartość i przesłać ją do sterownika.

 

jeśli stosować jakiś procek z czujnikiem wilgotności to dodatkowy sterownik nie jest już potrzebny

najlepszym rozwiązaniem będzie czujnik wilgotności np. DHT22 na teleskopie. Czujnik zmierzy temperaturę tuby (pomiar temperatury soczewki jest dość trudny) i dla niej zmierzy wilgotność względną. Jeśli przekroczy 85% właczamy grzałki, a moc regulujemy liniowo z wilgotnością

prosto i skutecznie ... sprawdziłem

zamiast DHT22 można dać SHT11 ale ten pierwszy jest tańszy i moim zdaniem lepszy. Dodatkowo jest prostszy w obsłudze, a biblioteka znacznie mniejsza

 

pozdrawiam

 

[Gość wessel]

Jak ktoś będzie miał coś gotowego w sensie schematu to opublikujcie. Moje grzałki grzeją na full, a sterowanie by się przydało, właśnie takie uzależniające grzanie od punktu rosy.

[Iluvatar]

najlepszym rozwiązaniem będzie czujnik wilgotności np. DHT22 na teleskopie. Czujnik zmierzy temperaturę tuby (pomiar temperatury soczewki jest dość trudny) i dla niej zmierzy wilgotność względną. Jeśli przekroczy 85% właczamy grzałki, a moc regulujemy liniowo z wilgotnością

 

Ciekawy pomysł. Ja początkowo raczej myślałem nad DHT22 mierzącym temp. zewnętrzną + wilgotność i czujnik do pomiaru temp. tuby (choćby jakiś termistor 10k) i regulację temperatury tuby do wartości wyliczonej ze wzoru na temp. punktu rosy. Ale w sumie twój pomysł prostszy, więc zapewne lepszy.

[jolo]

Ilu, po co w ogóle mierzyć temperaturę? Wilgotność względna jest tu jednoznaczna - jak się zbliża do 100% to czas grzać Temperatura punktu rosy (wyliczona) zawsze będzie równa albo mniejsza od temperatury otoczenia, więc nie będzie można 'dogrzać' tuby do temperatury punktu rosy (chyba że w nocy nadejdzie jakiś ciepły front). Do wyliczenia punktu rosy będzie potrzebna wilgotność i temperatura otoczenia, ale do samego sterowania grzałkami już nie, u mnie w focuserze jest to robione jedną linijką:

byte calculateHeaterPWM() {
  return map(constrain(currentHum, 50, 100), 50, 100, 0, 255);
}

Grzałka zaczyna działać powyżej 50% wilgotności względnej i dla 100% osiąga maksimum.

Edytowane 3 Lipca 2014 przez jolo

[MateuszW]

Faktycznie temperatura punktu rosy nigdy nie przekracza temperatury otoczenia. To powiedzcie mi w takim razie, dlaczego optyka w ogóle się paruje? Jeśli teleskop stoi na polu, a temperatura otoczenia nie zacznie nagle jakoś szybko rosnąć, to teoretyczne nie ma prawa się nic zaparować. Dlaczego więc jest inaczej?

Jeśli dobrze się przyjrzeć temu wykresowi na wikipedii:http://pl.wikipedia.org/wiki/Temperatura_punktu_rosy#mediaviewer/Plik:Dewpoint-RH.svg, to widać, że jednak różnica między temperaturą otoczenia, a punktu rosy zmienia się wraz z temperaturą otoczenia, więc nie jest to takie całkiem niezależne (no ale z dobrym dla nas przybliżeniem jest).

[ZbyT]

dokładnie tak jak napisał Jolo interesuje nas tylko wilgotność względna. Sprzężenie zwrotne mamy przez odczyt z czujnika umieszczonego na teleskopie. Podgrzewając teleskop zmniejszamy odczyt wilgotności względnej ... i tyle

 

trzeba tylko dobrać eksperymentalnie próg włączenia grzałek. Ja ustawiam ten próg w granicach 75-85%

 

pozdrawiam

[ZbyT]

Faktycznie temperatura punktu rosy nigdy nie przekracza temperatury otoczenia. To powiedzcie mi w takim razie, dlaczego optyka w ogóle się paruje? Jeśli teleskop stoi na polu, a temperatura otoczenia nie zacznie nagle jakoś szybko rosnąć, to teoretyczne nie ma prawa się nic zaparować. Dlaczego więc jest inaczej?

 

bo temperatura teleskopu jest niższa od temperatury powietrza. To teleskop oddaje ciepło do powietrza sam się ochładzając, jednocześnie podgrzewając powietrze

 

pozdrawiam

 

EDIT

 

gęstość powietrza a tym samym jego pojemność cieplna jest bardzo mała w porównaniu z ciałami stałymi

Edytowane 3 Lipca 2014 przez ZbyT

[jolo]

Faktycznie temperatura punktu rosy nigdy nie przekracza temperatury otoczenia. To powiedzcie mi w takim razie, dlaczego optyka w ogóle się paruje? (...)

 

Poczytawszy i - rosa może się skroplić w powietrzu (mgła) i osiąść na czym popadnie, albo może powstać bezpośrednio na powierzchni o temperaturze punktu rosy. W nocy przedmioty mogą się ochłodzić przez promieniowanie. Żeby zapobiec drugiemu zjawisku wystarczy ogrzać powierzchnię powyżej punktu rosy. Żeby odparować osiadającą rosę (pierwsze zjawisko) trzeba raczej mocniej przygrzać. Podejrzewam że dokładne obliczenie tego wszystkiego może być dość trudne i lepiej dać zapas, choć mój zakres grzania jest pewnie za szeroki i ten stosowany przez ZbyTa (od 75-85%) w zupełności wystarczy.

[motoolo]

Jolo albo ZbyT możecie wrzucić schemat takiego sterownika o jakim mówicie? Jest to

Bardzo skomplikowane?

Można to samemu wykonać? Lutownica nie jest mi obca :-)

[MateuszW]

No dobra, ale jakim cudem teleskop może być chłodniejszy od otoczenia? Przecież dąży on do wyrównania temperatury. W nocy temperatura spada, więc teleskop może jedynie nie nadążać za tym i być o jakiś ułamek stopnia cieplejszy. Tylko, gdy w nocy temperatura nieoczekiwanie by się zaczęła podnosić, to to nienadążanie mogłoby spowodować tą niższą temperaturę tuby. No ale to powinna być rzadkość. Wiem, że w praktyce jest inaczej, ale nijak mi się to kupy nie trzyma

 

A przy okazji, to da się jakoś wyliczyć potrzebną moc grzałki (tą max), w sposób inny, niż "na czuja" lub z tabelki na Celestrii? Pewnie jest to zbyt trudne, ja sobie nie wyobrażam tego liczyć - za dużo czynników.

[jolo]

No dobra, ale jakim cudem teleskop może być chłodniejszy od otoczenia? Przecież dąży on do wyrównania temperatury. (...)

http://pl.wikipedia.org/wiki/Rosa#Rosa_powstaj.C4.85ca_w_wyniku_radiacji

 

Jolo albo ZbyT możecie wrzucić schemat takiego sterownika o jakim mówicie? Jest to

Bardzo skomplikowane?

Można to samemu wykonać? Lutownica nie jest mi obca :-)

Dość proste. Czujnik DHT22 podpinasz do masy, +5V i do pina kontrolera. Do innego pina kontrolera podpinasz jakiś tranzystor mocy, w necie jest sporo przykładów, np :

I potem tylko napisać i załadować kawałek kodu do kontrolera, czy to czysta Atmega, czy PIC, czy Arduino. Tylko trzeba zwrócić uwagę, żeby napięcie załączające tranzystor było mniejsze niż 5V, bo część tranzystorów polowych ma większe.

Edytowane 3 Lipca 2014 przez jolo

[ZbyT]

schemat z czujnikiem DHT22 jest banalnie prosty i zależy od inwencji programisty

trzeba tylko napisać program do odczytu pomiarów z czujnika i sterowanie PWM

taki program zajmie mniej niż 2kB (może nawet mniej niż 1kB) więc spokojnie zmieści się w dowolnym kontrolerze np. ATtiny13

mój program oprócz sterowania grzałką ma jeszcze masę bajerów i dodatkowy kanał PWM z czujnikiem temperatury DS18B20, a zajmuje tylko 4kB

 

pozdrawiam

[motoolo]

Wykonać układ to jeszcze bym dał radę ale napisać program

I zaprogramować układ to mogę zapomnieć

[jolo]

Jak zmontujesz układ na Arduino (Uno, Nano) możesz mi go podesłać to Ci go zaprogramuję. W Arduino to będzie kilka linijek kodu, możemy nawet spróbować zdalnie to odpalić.

Coś w tym stylu - w przypadku awarii albo nie podłączenia czujnika grzałka będzie grzała na 100%.

#include <dht.h>
#include <Timer.h>

dht DHT;
Timer timer;

#define DHT_PIN 3
#define PWM_PIN 6


void setup() {
  timer.every(1000, updatePWM);
}

void loop() {
  timer.update();  
}

void updatePWM() {
  int chk = DHT.read22(DHT_PIN); 
  if(chk == DHTLIB_OK) {
    byte pwm = map(constrain(DHT.humidity, 60, 100), 60, 100, 0, 255);
    analogWrite(PWM_PIN, pwm);
  } else {
    analogWrite(PWM_PIN, 255);
  }
}

Edytowane 3 Lipca 2014 przez jolo

[rambro]

Ilu, po co w ogóle mierzyć temperaturę? Wilgotność względna jest tu jednoznaczna - jak się zbliża do 100% to czas grzać Temperatura punktu rosy (wyliczona) zawsze będzie równa albo mniejsza od temperatury otoczenia, więc nie będzie można 'dogrzać' tuby do temperatury punktu rosy (chyba że w nocy nadejdzie jakiś ciepły front). Do wyliczenia punktu rosy będzie potrzebna wilgotność i temperatura otoczenia, ale do samego sterowania grzałkami już nie, u mnie w focuserze jest to robione jedną linijką: }

Grzałka zaczyna działać powyżej 50% wilgotności względnej i dla 100% osiąga maksimum.

 

Ponieważ korektor w Mak Newtonie szybko paruje zrobiłem tego typu sterownik z wykorzystaniem Arduino, Sensirion SHT11, 5 x BUZ11, DS18B20. Sterownik ma cztery kanały dla grzałek, dodatkowo mierzy temperaturę lustra głównego i steruje wiatrakiem służącym do jego chłodzenia. Lustro 8" w MN mimo wiatraczka chłodzi się bardzo wolno. Temperatura w czasie sesji potrafi szybko spadać co jeszcze bardziej utrudnia wychłodzenie lustra głównego.

 

Zastanawiało mnie właśnie gdzie umieścić czujniki i jak na podstawie temperatury zewnętrznej i temperatury punktu rosy sterować grzałkami. Obecnie mam to tak zaprogramowane, że grzanie uruchamia się jak temperatura w odrośniku zbliża się do temp. punktu rosy. Dodatkowo mogę sterować manualnie z komputera. Mój układ mierzy temperaturę punkt rosy, temperaturę otoczenia, temperaturę LG i wilgotność (wysyła pomiary dodatkowo po COM a program na PC rysuje wykresy). Chyba rzeczywiście wystarczy dać czujnik wilgotności np. w odrośniku i sterować grzaniem tylko na podstawie odczytu wilgotności blisko soczewki (w moim przypadku korektora) dobierając eksperymentalnie wilgotność względną kiedy ma się włączyć grzanie. Dzięki Jolo za pomysł na proste i skuteczne rozwiązanie

[motoolo]

 

Jak zmontujesz układ na Arduino (Uno, Nano) możesz mi go podesłać to Ci go zaprogramuję. W Arduino to będzie kilka linijek kodu, możemy nawet spróbować zdalnie to odpalić.

Coś w tym stylu - w przypadku awarii albo nie podłączenia czujnika grzałka będzie grzała na 100%.

#include <dht.h>#include <Timer.h>dht DHT;Timer timer;#define DHT_PIN 3#define PWM_PIN 6void setup() {  timer.every(1000, updatePWM);}void loop() {  timer.update();  }void updatePWM() {  int chk = DHT.read22(DHT_PIN);   if(chk == DHTLIB_OK) {    byte pwm = map(constrain(DHT.humidity, 60, 100), 60, 100, 0, 255);    analogWrite(PWM_PIN, pwm);  } else {    analogWrite(PWM_PIN, 255);  }}

 

Jolo mam twój fokuser ver1 jeszcze nie uruchomiony , da się na nim uruchomić

Ten sterownik?

[jolo]

Tak. Do złącza EXT podłączysz DHT22 piny +5V, GND i na przykład D7. Z D9 wyprowadzisz sygnał PWM do sterowania tranzystorem mocy do grzałki. 12V weźmiesz z zasilania. Ja zmodyfikuję wsad i podeślę Ci na PW.

[motoolo]

Jolo mam jeszcze regulator impulsowy który chciałem wykorzystać do grzałki : AVT735

Da się go też wykorzystać? czy jest zbędny?

[jolo]

Nie, to sam w sobie ręcznie regulowany sterownik PWM, nie ma go za bardzo jak pożenić z Arduino sensownie.

 

Wystukane z Tapatalka

 

 

[motoolo]

no to będziesz musiał łopatoliogicznie mi wytłumaczyć jak co z czym podłączyć i jakie elementy wykorzystać

[ZbyT]

przykładowy schemat sterownika grzałek na procesorze ATmega48 z czujnikiem wilgotności DHT22

to uproszczony fragment schematu sterownika, którego sam używam

procesor może być dowolny

przy zasilaniu napięciem 5V dowolny tranzystor z kanałem typu N

 

 

do złącza X1 (RJ11) podłączamy czujnik DHT22

do X2 (RCA) grzałkę

SV1 i SV11 służą do programowania procesora

BAT+ to napięcie zasilania. Najlepiej jeśli będzie to 5V. Ja używam ogniw li-ion i stąd takie oznaczenie

 

pozdrawiam