Sterownik grzałek - pytania

MateuszW · 14 Lipca 2015

Witajcie. Pracuję właśnie nad kilkoma urządzeniami, które chciałbym w niedługim czasie zacząć wykonywać na potrzeby naszej społeczności. Jednym z nich będzie sterownik grzałek. W związku z tym mam dwie wątpliwości:

1) Jakie złącze zastosować do podłączania grzałek? U siebie stosuję wszędzie klasyczne złącza DC 5,5/2,1 mm. Jednak zauważyłem, że wiele sterowników grzałek posiada złącza cinch (RCA). Chciałbym, żeby nie było problemów z podłączeniem różnych grzałek do mojego sterownika, a więc muszę wybrać złącze powszechnie stosowane. Jednak RCA nie wydaje mi się najlepszym pomysłem, bo nie jest ono przeznaczone do przenoszenia większych obciążeń a do tego takiej grzałki nie można już podłączyć bezpośrednio do zasilacza z pominięciem sterownika, dlatego jest mniej uniwersalne. Co byście wybrali?

2) Drugą sprawą jest sposób sterowania. Planuję dwie wersje sterownika - manualną, gdzie ustawiamy moc potencjometrami oraz automatyczną, gdzie sterowaniem zajmuje się mikroprocesor. Wersja automatyczna będzie również sterowana poprzez USB, co przyda się w automatycznych obserwatoriach. W tej wersji planuję na pewno umieścić czujnik temperatury i wilgotności otoczenia. Zastanawiam się jednak, czy jest sens robić pomiar temperatury samej grzałki. Gdyby zrobić taki pomiar, to mógłbym utrzymywać precyzyjnie temperaturę kilka stopni wyższą, niż punkt rosy, bo miałbym info o bieżącej temperaturze na grzałce. Jednak pojawia się tu spory problem pomiaru, bo sama grzałka jest cieplejsza od grzanej soczewki/lustra, a na środku lustra czujnika nie umieszczę. Jest to też dodatkowe komplikowanie i podnoszenie kosztów.

Popularnie stosowane sterowniki polegają jedynie na pomiarze temperatury zewnętrznej i wilgotności. Czy wystarczy po prostu dobrać jakoś doświadczalnie charakterystykę grzałki, czy może da się tu coś policzyć? Czytałem, że w zasadzie można zwiększać moc liniowo od wilgotności, czy to faktycznie wystarczające rozwiązanie? Lekkim problemem jest też to, że sterownik nie wie jaka jest moc max grzałki i jaką powierzchnie ogrzewa. Niby grzałka jest dobrana proporcjonalnie do powierzchni optyki, ale to zawsze jest jakieś przybliżenie i jedna grzałka powinna grzać mocniej, niż druga, żeby osiągnąć ten sam efekt.

Tak więc proszę o radę, jaki "algorytm" sterowania wydaje się wam odpowiednio dobry? Czy da się tu coś policzyć, czy jedynym wyjściem jest pomiar doświadczalny? Niby można policzyć, ile dżuli potrzeba na ogrzanie soczewki, ale przecież to ciepło cały czas ucieka w nieznanym tempie i to jest cały problem.

Iluvatar · 14 Lipca 2015

1. Akurat jestem w trakcie wykonywania 3 pudełek (na razi czekam aż dojadą części i płytki) i w 2 z nich złącza będą tego typu: http://sklep.avt.pl/gniazdo-wtyk-na-panel-c01-2pin-l-43-6mm-fi-pinow-1-5mm.htmlDo tych wtyków DC straciłem jakiś czas temu zaufanie.

2. Tutaj też się zastanawiam, ale najpierw będę próbował właśnie liniowej charakterystyki, tzn. DHT22 gdzieś w pobliżu tubusu, włączenie grzania przy 50-70% i liniowo do 100%. Jak to nie będzie działało, to dopiero będę kombinował nad czymś innym. Przy czym u mnie sterowanie będzie tylko z poziomu komputera. Na płytce są wyprowadzone nieużywane złącza, ale to już jak ktoś będzie sobie chciał samemu dorobić.

Tayson · 14 Lipca 2015

pozwole sobie zareklamowac urzadzonko Iluvatara - mowilem je u niego :-)

http://astropolis.pl/topic/49727-kolejny-astrohub/

ZbyT · 14 Lipca 2015

podobnie jak Ilu też nie polecam złącz DC 2,1/5,5. Mają tendencje do utraty kontaktu, chętnie wypadają itp. Poza tym brak standardu napięcia na takim złączu co powoduje, że łatwo pomylić zasilacze. Wolę rozwiązania nietypowe bo nie ma możliwości pomyłki

złącza RCA spokojnie radzą sobie z prądami 1-2A więc do grzałek wystarczają. Te, które proponuje Ilu to przesada bo potrafią przewodzić nawet 15A, a tyle nigdy nie będzie nam potrzebne. Jeśli zajdzie potrzeba podłączenia grzałki bezpośrednio do zasilacza wystarczy nam zwykła przejściówka

co do samego PWM-a to pomiar wilgotności względnej całkowicie wystarcza. Nie potrzeba uwzględniać temperatury powietrza, a tym bardziej temperatury grzałek. Można porównywać temperaturę powietrza z temperaturą tuby ale korzyść z tego będzie niewielka. Liniowa zależność mocy grzania od wilgotności najlepiej się sprawdza w praktyce. Trzeba tylko dobrać odpowiednie nachylenie prostej czyli punkt początkowy i końcowy. Ja w swoich sterownikach stosuję dodatkowy parametr, który nazwałem agresywnością. Mogę eksperymentalnie dobrać jeden z kilku poziomów agresywności co daje nie tylko oszczędność energii ale przede wszystkim minimalizuje różnice temperatur. Okazuje się, że nie ma potrzeby grzania na 100% nawet gdy wilgotność względna wynosi 100%. Pełna moc przydaje się jedynie gdy trzeba szybko osuszyć zaparowaną optykę

nie bardzo widzę sens robienia samego sterownika grzałek. To banalne zadanie dla nawet niewielkiego procesora. Lepiej grzanie zrealizować jako kolejny proces przy okazji realizacji innych zadań

pozdrawiam

Iluvatar · 14 Lipca 2015

złącza RCA spokojnie radzą sobie z prądami 1-2A więc do grzałek wystarczają. Te, które proponuje Ilu to przesada bo potrafią przewodzić nawet 15A, a tyle nigdy nie będzie nam potrzebne.

Odbiegając trochę od tematu. Akurat wybór u mnie nie był podyktowany max. prądem, tylko średnicą kabla. Kabel silikonowy 2x0.5 mm ma średnicą chyba 5.6 mm, 2x0.75 ma 6 mm. Do tych skręcanych się ładnie mieszczą, do RCA pewnie będą za grube (a przynajmniej do tych tanich). Poza tym na tych złączach podłączam wszystko, nie tylko grzałki.

ScopeDome · 15 Lipca 2015

Tak się składa, że właśnie kończymy projekt takiego układu, wyprodukowaliśmy nawet już 100 płytek . Ze względu na uniwersalność rozwiązania zastosowaliśmy do podłączania grzałek po prostu złącza śrubowe na płytce. Nasz układ ma wbudowana możliwość sterowania grzałkami 12V i 230V, pracuje w trybie automatycznym (bez połączenia z komputerem) lub sterowany poprzez PC, wbudowany w driver algorytm PID pozwala na utrzymanie temperatury z dokładnością na poziomie 0.05 stopnia Celsjusza. Dwa termometry pozwalają na pomiar temperatury otoczenia i temperatury grzałki. Układ ma optoizolacje na złączu USB. Może też służyć jako zwykły sterownik przekaźnika na porcie USB. Naprawdę uniwersalna zabawka. Dodatkowo driver umożliwia obsługę dowolnej ilości termostatów z poziomu komputera. Praca układu jest również sygnalizowana diodami Led na płytce. Układ pozwala na sterowanie zarówno ogrzewaniem jak i chłodzeniem. Punkt rosy jest obliczany na podstawie temperatury z termometru INT i podanej przez użytkownika wilgotności. Przy współpracy z nasza główną kartą będzie możliwy pomiar wilgotności otoczenia.

Tayson · 15 Lipca 2015

Tak się składa, że właśnie kończymy projekt takiego układu, wyprodukowaliśmy nawet już 100 płytek . Ze względu na uniwersalność rozwiązania zastosowaliśmy do podłączania grzałek po prostu złącza śrubowe na płytce. Nasz układ ma wbudowana możliwość sterowania grzałkami 12V i 230V, pracuje w trybie automatycznym (bez połączenia z komputerem) lub sterowany poprzez PC, wbudowany w driver algorytm PID pozwala na utrzymanie temperatury z dokładnością na poziomie 0.05 stopnia Celsjusza. Dwa termometry pozwalają na pomiar temperatury otoczenia i temperatury grzałki. Układ ma optoizolacje na złączu USB. Może też służyć jako zwykły sterownik przekaźnika na porcie USB. Naprawdę uniwersalna zabawka. Dodatkowo driver umożliwia obsługę dowolnej ilości termostatów z poziomu komputera. Praca układu jest również sygnalizowana diodami Led na płytce. Układ pozwala na sterowanie zarówno ogrzewaniem jak i chłodzeniem. Punkt rosy jest obliczany na podstawie temperatury z termometru INT i podanej przez użytkownika wilgotności. Przy współpracy z nasza główną kartą będzie możliwy pomiar wilgotności otoczenia.

Hymmm, a dlaczego na forum nic o tym nie słuchać, albo ja poptostu slepy....

ScopeDome · 15 Lipca 2015

Bo my nie robimy tego na forum, tylko po prostu potrzebny był nam taki układ sterownika grzałek.

Przy okazji udało się z niego zrobić całkiem ładny odraszacz.

Hymmm, a dlaczego na forum nic o tym nie słuchać, albo ja poptostu slepy....

Wojteksw · 15 Lipca 2015

Bo my nie robimy tego na forum, tylko po prostu potrzebny był nam taki układ sterownika grzałek.

Przy okazji udało się z niego zrobić całkiem ładny odraszacz.

Jeżeli możesz, wstaw kilka fotek tego urządzenia. Jaki przybliżony będzie koszt sterownika?

MateuszW · 15 Lipca 2015

Dziękuję wszystkim za odpowiedzi. Co do złącza, to dalej mam mętlik. U mnie wszędzie są te złącza DC i nie miałem z nimi nigdy problemu. Zawsze dobrze łączą, a trzymam się standardu 12V, plus w środku i u siebie nie mogę mieć pomyłki. Takie większe złącza zakręcane będą bardziej kłopotliwe w przypinaniu (kilka sekund straty, ale zawsze) i co ważniejsze są nieco droższe i bardziej kłopotliwe w umieszczeniu w obudowie. Trzeba lutować kable, z czym jest trochę zabawy, a takie DC można wlutować bezpośrednio na płytkę. Pojawiła się też koncepcja złącz do przykręcania kabli. Dla mnie to słaby pomysł, bo wymaga do przypięcia użycia śrubokręta, co przy setupie mobilnym nie jest wygodne (np zawsze przypinam szukacz). Co innego w obserwatorium, gdzie wszystko jest na stałe, pewnie z taką myślą powstał ten sterownik.

Widzę, że rozwiązanie z prostym sterowaniem liniowo od wilgotności się sprawdza, tak wiec spróbuję zastosować właśnie tą koncepcję. Jeśli pomiar temperatury na każdej grzałce będzie sterował lepiej o kilka procent, to nie widzę sensu podbijania ceny i skomplikowania urządzenia.

nie bardzo widzę sens robienia samego sterownika grzałek. To banalne zadanie dla nawet niewielkiego procesora. Lepiej grzanie zrealizować jako kolejny proces przy okazji realizacji innych zadań

A to już inna kwestia, która też jest ważna. Ja uznałem jednak, że osobny sterownik ma sens. Po pierwsze dlatego, że ktoś nie musi płacić za zbędne dla niego funkcje. Ale głównie dlatego, że w sumie to nie mam gdzie tego sterownika wsadzić. Bo Motofocuser jest zrobiony w formie pilota (jak od montażu), tzw AstroHub jest przy montażu (a myślę nad zrobieniem go całkiem w środku jego korpusu), a grzałki muszą być sterowane gdzieś przy tubie, żeby nie ciągnąć kabli. Być może zmiana idei AstroHuba na taki zamocowany na tubie jest lepsza, ale to już muszę się zastanowić. Wtedy grzałki mogłyby być sterowane z Huba. Bo oczywiście chodzi tu o minimalizację ilości kabli.

Tak się składa, że właśnie kończymy projekt takiego układu, wyprodukowaliśmy nawet już 100 płytek . Ze względu na uniwersalność rozwiązania zastosowaliśmy do podłączania grzałek po prostu złącza śrubowe na płytce. Nasz układ ma wbudowana możliwość sterowania grzałkami 12V i 230V, pracuje w trybie automatycznym (bez połączenia z komputerem) lub sterowany poprzez PC, wbudowany w driver algorytm PID pozwala na utrzymanie temperatury z dokładnością na poziomie 0.05 stopnia Celsjusza. Dwa termometry pozwalają na pomiar temperatury otoczenia i temperatury grzałki. Układ ma optoizolacje na złączu USB. Może też służyć jako zwykły sterownik przekaźnika na porcie USB. Naprawdę uniwersalna zabawka. Dodatkowo driver umożliwia obsługę dowolnej ilości termostatów z poziomu komputera. Praca układu jest również sygnalizowana diodami Led na płytce. Układ pozwala na sterowanie zarówno ogrzewaniem jak i chłodzeniem. Punkt rosy jest obliczany na podstawie temperatury z termometru INT i podanej przez użytkownika wilgotności. Przy współpracy z nasza główną kartą będzie możliwy pomiar wilgotności otoczenia.

O, widzę konkurencja jest większa, niż sądziłem A poważnie, to cieszy mnie, że udało Wam się sprzedać już 100 stuk, to znak, że rynek jest. Zapewne wasze rozwiązanie jest dedykowane pod obserwatoria, ja myślę bardziej o setupach mobilnych. Widzę, że tu sterowanie jest już full wypas. No tylko właśnie mnie dręczy, czy takie komplikowanie ma jakiś sens. Czy zysk z tego pomiaru temperatury grzałki i bardzo dokładne jej sterowanie daje realne korzyści.

Zastanawiam się też, w którym miejscu umieszczony jest czujnik temp grzałki? No bo grzałka jest przecież cieplejsza od grzanego elementu, a nas interesuje temperatura właśnie tego elementu.

Przyznam, że na waszej stronie panuje lekki chaos. Niby jest ona po polsku, ale cennik już po angielsku. Szczerze mówiąc nie umiem znaleźć tego sterownika w ofercie.

ScopeDome · 16 Lipca 2015

My nie sprzedaliśmy stu termostatów, tyko zamówiliśmy sto płytek (projekt jest cały czas w trakcie testów - ale w tej chwili testujemy software a nie hardware), tyle podzespołów jest nam potrzebne na mniej więcej rok do produkcji kopuł i ogrzewania elektroniki do nich..., ale jeśli ktoś byłby zainteresowany zakupem to oczywiście można ten podzespół u nas zamówić.

ps.

Oprogramowanie sterujące tradycyjnie jest u nas w formie Free Ware - i zawsze udostępniamy je bezpłatnie, nawet jeśli kosztowało nas kilka lat pracy :

Dziękuję wszystkim za odpowiedzi. Co do złącza, to dalej mam mętlik. U mnie wszędzie są te złącza DC i nie miałem z nimi nigdy problemu. Zawsze dobrze łączą, a trzymam się standardu 12V, plus w środku i u siebie nie mogę mieć pomyłki. Takie większe złącza zakręcane będą bardziej kłopotliwe w przypinaniu (kilka sekund straty, ale zawsze) i co ważniejsze są nieco droższe i bardziej kłopotliwe w umieszczeniu w obudowie. Trzeba lutować kable, z czym jest trochę zabawy, a takie DC można wlutować bezpośrednio na płytkę. Pojawiła się też koncepcja złącz do przykręcania kabli. Dla mnie to słaby pomysł, bo wymaga do przypięcia użycia śrubokręta, co przy setupie mobilnym nie jest wygodne (np zawsze przypinam szukacz). Co innego w obserwatorium, gdzie wszystko jest na stałe, pewnie z taką myślą powstał ten sterownik.

Widzę, że rozwiązanie z prostym sterowaniem liniowo od wilgotności się sprawdza, tak wiec spróbuję zastosować właśnie tą koncepcję. Jeśli pomiar temperatury na każdej grzałce będzie sterował lepiej o kilka procent, to nie widzę sensu podbijania ceny i skomplikowania urządzenia.

A to już inna kwestia, która też jest ważna. Ja uznałem jednak, że osobny sterownik ma sens. Po pierwsze dlatego, że ktoś nie musi płacić za zbędne dla niego funkcje. Ale głównie dlatego, że w sumie to nie mam gdzie tego sterownika wsadzić. Bo Motofocuser jest zrobiony w formie pilota (jak od montażu), tzw AstroHub jest przy montażu (a myślę nad zrobieniem go całkiem w środku jego korpusu), a grzałki muszą być sterowane gdzieś przy tubie, żeby nie ciągnąć kabli. Być może zmiana idei AstroHuba na taki zamocowany na tubie jest lepsza, ale to już muszę się zastanowić. Wtedy grzałki mogłyby być sterowane z Huba. Bo oczywiście chodzi tu o minimalizację ilości kabli.

O, widzę konkurencja jest większa, niż sądziłem A poważnie, to cieszy mnie, że udało Wam się sprzedać już 100 stuk, to znak, że rynek jest. Zapewne wasze rozwiązanie jest dedykowane pod obserwatoria, ja myślę bardziej o setupach mobilnych. Widzę, że tu sterowanie jest już full wypas. No tylko właśnie mnie dręczy, czy takie komplikowanie ma jakiś sens. Czy zysk z tego pomiaru temperatury grzałki i bardzo dokładne jej sterowanie daje realne korzyści.

Zastanawiam się też, w którym miejscu umieszczony jest czujnik temp grzałki? No bo grzałka jest przecież cieplejsza od grzanego elementu, a nas interesuje temperatura właśnie tego elementu.

Przyznam, że na waszej stronie panuje lekki chaos. Niby jest ona po polsku, ale cennik już po angielsku. Szczerze mówiąc nie umiem znaleźć tego sterownika w ofercie.