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19/04/2010 #1


Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
Hola, es la primera vez que posteo y bueno soy algo novatillo, asique a ver si me podeis echar un cable XD.
Necesito monitorizar en un PC el valor de 64 sondas Pt-100 (resistencias tipicas que cambian con la temperatura aunque eso ya lo sabeis xD). La mejor forma y más precisa que se me ha ocurrido es dividirlas en 4 multiplexores 4067 con entradas y salidas analógicas controlados por unas entradas binarias BCD de 4bits las cuales van conectadas a un PIC 16F628. Y la señal analógica de salida de cada multiplexor va a una de las 4 entradas que tiene un datalogger.

Entonces, el PIC se conecta al PC mediante RS232 el cual interactúa entre las entradas de seleccion de los multiplexores y el PC. Por otro lado el datalogger (de 4 entradas) por puerto USB envia los datos oprtunos al PC, luego mediante sofware (que es otro tema) ya sincronizaré las dos señales debidamente.

El problema es que los multiplexores funcionan con semiconductores como los transitores y va a haber caida de tensión en sus extremos y esto lógicamente me va a dar un gran margen de error, entonrno al 7% y quería saber como lo haríais vosotros.
Se me ocurren varias cosas:
-calibrar las pt-100 de alguna forma (no estoy muy seguro como y si funcionaría)
-usar un multiplexor mecánico (un conmutador de 16 canales), muy caro, muy aparatoso, mucho consumo y menos tiempo de vida puesto que hay mecánica de por medio.
-usando el buscador he visto que alguien ha usado el 4066, pero no se si tambien le pasa el mismo problema.

Aquí os dejo un esquema conceptual pufero de como es, que acabo de hacer en paint.


Gracias de antemano.
19/04/2010 #2


Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
hola comun3ro...!!
esta muy bien planteada tu idea y bueno el esquema esta muuy profesional, lo que a criterio personal deberias implementar es trasmitir ese valor de resistencia en corriente usando un transmisor de temperatura calibrado para las RTDs PT-100 que transforma ohmios en corriente ( 4- 20 mA lo normalizado) para poder manipular mejor esa variable.
otra opcion, mas costosa, pero mas profesional, es utilizar un PLC, que en sus entradas vienen para acoplar directamente RTDs y asi visualizarlas en un PC.
19/04/2010 #3


Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
hola, bueno muchas gracias por responder,
Con respecto a la primera opción no te ocmprendo muy bien, ¿te refieres a colocar el transmisor de temperatura calibrado por cada pt-100 antes del multiplexor no?, si es antes del multiplexor, seguiria cayendo tension entre extremos de las patillas de este no? o eso lo solucionamos porque se puede recalibrar?.

Por otro lado, ¿el PLC son autómatas? existen de 64 entradas analógicas?, lo que pasa es que mi sistema está pensado para ser en exteriores con bajo consumo, llegar con un portatil y tomar las medidas, por lo que estoy viendo los PLC son poco menos que para armarios de controles en plantas de producción no?.

La idea estaría más hacia lo primero pero no acabo de ver como.

-las pt-100 están pensadas para ser leidas por ese datalogger en concreto si ponemos "transductores" los parámetros que vienen definidos no valdrían supongo.

-si pongo el transmisor de temperatura calibrado por cada pt100 tendría por un lado que subiria mucho el precio (valorable) y por otro lado que el multiplexor seguiría quedandose con parte de la señal no?.


Espero tus respuestas y gracias una vez más.
Saludos
20/04/2010 #4

Avatar de tecnogirl

Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
Hola comun3ro: Quiero saber qué proceso tienes pensado monitorear con tantos PT100 ?. Saludos
20/04/2010 #5


Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
es para un estudio sobre deformaciones en autopistas, también uso paralelamente galgas extensiométricas entre otras cosas.
21/04/2010 #6

Avatar de tecnogirl

Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
Ahhh... pues solo tendria para decirte que ten ciudado al usar los Cd4067 en tu diseño. Son muy interesantes pero no se comportan exactamente como contactos secos (como los de un rele) sino que tienen una resistencia "de paso" (R-on) que puede afectar la lectura de los PT-100 pues no es propiamente pequeña y es variable con la temperatura. Si no consideras el efecto de esto, te puedes llevar una desagradable sorpresa.

http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...I/CD4067B.html

Saludos
21/04/2010 #7


Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
tecnogirl dijo: Ver Mensaje
Ahhh... pues solo tendria para decirte que ten ciudado al usar los Cd4067 en tu diseño. Son muy interesantes pero no se comportan exactamente como contactos secos (como los de un rele) sino que tienen una resistencia "de paso" (R-on) que puede afectar la lectura de los PT-100 pues no es propiamente pequeña y es variable con la temperatura. Si no consideras el efecto de esto, te puedes llevar una desagradable sorpresa.

http://pdf1.alldatasheet.com/datashe...I/CD4067B.html

Saludos
Hola, gracias por contestar, pero con perdón, si lees bien el inicio de mi tema verás que es precisamente por eso por lo que estoy preguntando, por alternativas o por si alguien conoce alguna solucion que se adapte. Si no fuera por eso que comentas, no habria abierto el hilo XD.
21/04/2010 #8
Moderador

Avatar de Chico3001

Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
Tienes varias salidas para tu problema... la primera es colocar amplificadores operacionales que eleven el nivel de la señal de 0 a 5v antes de los multiplexores, de este modo la caida de los multiplexores es despreciable y a fin de cuentas te libera pines por que solo usarias un canal en el PIC

Ademas de todo puedes añadir una rutina de ajuste de calibracion y realizar la calibracion considerando el efecto de todos los circuitos, es decir, colocas tu sondas PT100 en el baño de calibracion y despues ajustas directamente desde tu programa para que el dato transmitido corresponda al de la temperatura, de este modo vuelves a anular el efecto de los multiplexores, el problema de este metodo es que no puedes cambiar la temperatura de operacion del circuito porque un cambio drastico puede dar lugar a un desajuste de calibracion
21/04/2010 #9


Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
Hola:

Creo que estoy en la posición de poder comentar que ninguna de las opciones propuestas son recomendables, a excepción de un montón de adaptadores Pt100 a 4-20mA.

Si la distancia entre el sistema de medida y el punto a medir es larga (más de 10-15m), esta es la opción recomendada (cara, porcierto), pero sencilla de leer, pues hay (o debería haber) interfaces de lectura 4-20mA que puedas conectar a tu sistema de recogida/tratamiento de datos.

Si la distancia es más corta, hay varias opciones. Primero: ¿tienen que ser Pt-100? ¿Que rango de temperatura vas a necesitar? ¿Que distancias vas a necesitar? ¿Quien va a leer/procesar los datos?

Las Pt-100 son muy puñeteras y difíciles, y o bien necesitas una precisión de décimas de grado entre -150 y 350ºC, o no son justificables. Para temperaturas de -50 a 125ºC te recomiendo, con mucho, una NTC. Para temperaturas de más de 350ºC, termopares. Y en lo intermedio, Pt-1000, no Pt-100.

Si aún así necesitas Pt-100 por algún motivo esotérico, puedes poner hasta 5 en formato a tres hilos usando un AD7708/AD7718. Olvídate de los cuatro hilos si puedes (es difícil de encontrar). Si al final usas Pt-1000, puedes usar el mismo AD7708/AD7718 para hasta 10 medidas.

El interfaz con el PIC o lo que sea es SPI, y puedes usar varios en paralelo para cubrir las 64 entradas.

Si tienes suerte y te valen las NTC, entonces con el ADC de 10 bits de tu micro tienes suficiente, y hasta tengo escrito cómo hacerlo en una web que no es esta.

Si alguien se pregunta con que autoridad digo todo esto, que conste que hay un equipo comercial que podéis comprar que lee exactamente hasta 5Pt-100, o 10 termopares J, K, NTC's, Pt-1000 o entradas 4-20mA. Se puede comunicar con el PC a través de RS-485/ModBus. Y lo diseñé yo.

Por cierto, los muxes no sólo tienen una Rds ON, si no una de pérdidas cuando están abiertas, que derivan parte de la corriente a masa. Así que no se pueden poner, bajo ningún concepto con Pt-100. Y para colmo, estas corrientes varían con la tensión y la temperatura.

Lo se porque lo he probado.

Respecto de la calibración, hay maneras más sencillas de hacerla, sin necesidad de usar baños termostáticos. Por algo las Pt-100 son tan precisas. Pero me pregunto si hace falta tanta precisión.
21/04/2010 #10


Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
Hola Beamspot, muchas gracias por contestar de forma tan concisa.
Ya puestos te cuento toda la historia y asi veras porque uso pt-100. Estoy terminando de estudiar FP2 y estoy en formación en la empresa, entre otras cosas me han pedido que haga esto. El modelo y numero de las PT-100 me lo han fijado así como el del datalogger ( si quieres mañana comento el modelo exacto). Yo al igual que tu, creo que hay cosas más simples, pero no siempre podemos decidir y menos cuando se supone que estas aprendiendo.
Los datos analógicos los interpreta el datalogger de 4 entradas, por lo que conversores analógico digital quedarían descartados.

Con el pic lo único que en principio iba a hacer es interactuar entre el PC y la seleccion de los multiplexores, para que desde el pc se pueda seleccionar una pt 100, leerla y guardar los valores que recibe por el puerto usb desde el datalogger, correspondiente a esa resistencia.
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La opción esa que me comentas y que me comentó el del primer post, la del adaptadores Pt100 a 4-20mA requeriría de alimentación en cada adaptador y todo ello habría que meterlo en el asfalto o al borde de la carretera y no se, no me convence mucho. De todas formas eso de transformar resistencia en intensidad no se puede hacer con una resistencia calculada en serie, el otro extremo de esta a masa y el otro estermo de la pt100 a tension y luego la salida el punto medio?
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Sí, yo también he comprobado que los mux no son como un diodo que siempre cae la misma tensión :S
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Llegado a este punto, voy a preguntar por allí, si tiene que ser sistema pt100, datalogger por narices a ver que me dicen.

Si no te supone mucho te agradecería que siguieses comentandon opiniones, ya que ocmo bien digo al principio soy novatillo. XDD

Un saludo y gracias de nuevo
21/04/2010 #11


Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
Pues la verdad es que no te lo han puesto fácil. ¿Dices que el Datalogger es analógico de cuatro canales?¿Puedes poner más información sobre el mismo?

Sólo un pequeño detalle: una variación de 0.3ohmios (si, tres décimas de ohmio) equivalen aproximadamente a un grado centígrado. 10 metros de cable fino ya meten esos 0.3 ohmios (be google, my friend). Hacer cualquier aproximación con amplificadores operacionales u otra circuitería implica alimentar y poner el circuito cerca. Los conversores Pt100 a 4-20mA se suelen alimentar a partir de los mismos dos hilos de transmisión, y suelen poder trabajar a muchos metros. Así que la alimentación se puede encontrar fácilmente lejos de la carretera.

Según tus condiciones de trabajo (distancia entre diferentes sensores), igual es la mejor opción. La otra es un sistema digital para cada sensor y comunicaciones digitales. Se me ocurre ModBus, con alimentación en el mismo cable, con un total de tres cuatro hilos o tres más malla. Robusto y fiable, directo al puerto USB del PC, con una fuente en el mismo. Micro + NTC en un paquetito cerca del punto a medir, y queda pequeño, bonito, sencillo y robusto.
22/04/2010 #12


Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
Hola de nuevo, he estado preguntando y me comentan que hay que usar PT100 y datalogger si o si, "petición del cliente" XDD
Asique o cambio de sistema de multiplexado o hago una calibración como dicen por ahí mediante software.

Por si tienes curiosidad los componentes exactos son:
PT-100 http://es.rs-online.com/web/search/s...xq-283&x=0&y=0

Y el datalogger
http://es.rs-online.com/web/search/s...7-0716&x=0&y=0

muchas gracias por vuestra ayuda, un saludo.
22/04/2010 #13


Respuesta: Pt-100 multiplexadas + pic + datalogger, a ver que se os ocurre.
Bueno, pues que se apañen. Me expico: a cuatro Pt-100 por datalogger, hacen falta 16 dataloggers para todas las sondas. Y los hubs USB necesarios. Punto. Es lo que hay. Que ni se te ocurra poner relés ni usar ninguna otra opción. Si es lo que quieren, que paguen.

Si se siguen empeñando en tomarte el pelo, pues que lo hagan ellos, o que te den otras explicaciones, DE PESO de porqué se debe hacer como ellos dicen, que presupuesto se piensan gastar, cuanto tiempo y cuando pasaron la última revisión psiquiátrica.

Hacerlo multiplexando mediante un micro y otros sistemas sólo garantiza una cosa: problemas. Si lo ven muy caro, les dices que para que el sistema tenga garantías tiene que pasar un test de calibración con certificación ENAC en el Applus/LGAI, y que debe ser calibrado por un Ente Notificado, si no, no se garantiza en ningún momento su buen funcionamiento.

Además, diseñar cualquier cosa que deba estar a pie de carretera debe poder pasar las normativas de EMI, ya que puede pasar un radar móvil y fastidiarte. Las Pt-100 son super sensibles a las interferencias, así que hay que conseguir una certificación de cumplimiento de la EN-61000 y asociadas (ahora no me acuerdo de cual es la otra). El coste de todo esto, sin contar el tiempo, es superior a usar sistemas que ya están más que probados y que ya han pasado estas certificaciones.

Los duros a media peseta no existen. Lo que abunda es la estupidez humana, y por lo que me apuntas, y proviniendo del país del que provienen (el mío), te garantizo que los que piden esto no saben que el soldador tiene una punta que se calienta. Mucho menos saben que es una Pt-100.

Por cierto, es de suma importancia conocer la temperatura máxima a la que van a ser sometidas las sondas de temperatura. Creo reocrdar que el asfalto se pone a más de 100ºC. Eso puede implicar que la sonda que se use, aunque sea dentro de un rango relativamente bajo de uso (por debajo de los 100º), debe tener la funda, plástico o lo que sea de relleno y sellado, funda de cable y recubrimiento del mismo capaz de soportar dicha temperatura.

O se instala esta cuando el asfalto esté frio.

Si la temperatura va a superar los 150ºC, igual se tiene que usar recubrimiento de silicona, teflón o hasta fibra de vidrio. Y eso, las sondas posteadas Pt-100 no se si lo tienen (ni pienso mirarlo).

Hay NTC que sí que cumplen estos requerimientos, con funda de la sonda de acero AISI-316 (si no me falla la memoria), e IP67 (el que necesitas). Encontrarlas es otro asunto.
Respuesta
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