Arduino i standard 4-20mA

grg0 · Czerwiec 7, 2019

@Albert1972 oba mierniki mają podobną dokładność deklarowaną przez producenta. Voltcraft ma zakres 4V, a Tacklife 6V, więc porównania najlepiej robić na rezystorze 200Ω (wtedy nie trzeba na Voltcrafcie zmieniać zakresu).

Wydaje mi się, że ten etap masz już za sobą. Teraz trzeba to połączyć z Arduino. O rozdzielczości wspominał Marek wcześniej. Pytanie w jakich zakresach to będzie działać i jaką rozdzielczość potrzebujesz? Zakładając 220Ω na wyjściu, i że pętla prądowa ma taką samą rozdzielczość co wyświetlacz to na podzakresie 0-19,99µS/cm napięcie na rezystorze będzie się zmieniało w zakresie od 0,8800V do 0,9152V, co daje rozdzielczość ok. 0,018mV, a na podzakresie 0-199,9µS/cm rozdzielczość 0,18mV i na zakresie 0-1999µS/cm rozdzielczość 1,8mV. Na Arduino przy napięciu referencyjnym 5V będziesz miał rozdzielczość ok 4,883mV. Mam nadzieję, że dobrze wszystko policzyłem.

Albert1972 · Czerwiec 10, 2019

Po zrobieniu dwustu pomiarów co 10 μS sytuacja wygląda tak:

Nie rozumiem jednak dlaczego wartości z wzoru na wykresie różnią się z danych na podsumowaniu.

Edytowano Czerwiec 10, 2019 przez Albert1972

marek1707 · Czerwiec 10, 2019

Nie różnią się, w tabelkach masz wartości maksymalnie dokładne a na wykresie tylko zaokrąglone do sensownej liczby cyfr znaczących. Przecież nie będziesz w programie używał współczynnika -462.4617423 bo ważne sa w nim co najwyżej trzy pierwsze cyfry, reszta to szum. Skoro wartości odczytujesz z wyświetalcza 3-cyfrowego a sam miernik ma pewnie 2% dokładności to dalsza matematyka sama nie wyprodukuje lepszych danych. Możesz spokojnie używać wzoru i współczynników z wykresu.

Albert1972 · Czerwiec 10, 2019

@marek1707 Dzięki. Czas zabrać się za pisanie kodu.

Edytowano Czerwiec 10, 2019 przez Albert1972

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

Albert1972 · Lipiec 7, 2019

Ok trochę to trwało bo w miedzy czasie odkryłem kilka dodatkowych problemów z innymi czujnikami.

DHT wywaliłem i zastąpiłem DS 18B20 - problemy znikły.

Z wzorem jest jednak coś nie tak bo odczyty jakie daje są mocno błędne.

  /*Mineralizacja*/
    float X =  analogRead(2) * 5.00 / 1024;
    float M = (0, 57 * X - 463, 36);
    Serial.print("Aktualny poziom mineralizacji:        ");
    Serial.print("analogRead:        "); 
    Serial.print(analogRead(A2));
    Serial.print(M, 3);
    Serial.print(" μS    ");
    Serial.print("-(");
    Serial.print(X, 3);
    Serial.print("V");
    Serial.println(")");

Na szczęście odczyty napięć są podobne jak na mierniku

Cytat

09:37:53.324 -> Ciśnienie: 884.7 KPa -(2.681V)
09:37:53.324 -> Aktualny poziom mineralizacji: analogRead: 17236.000 μS -(0.854V)
09:37:53.324 -> Trwa mineralizacja
09:37:53.324 -> Zbiornik pełny
09:38:08.726 -> Temperatura wody: 2.13*C
09:38:08.759 -> Chłodzenie aktywne
09:38:08.759 -> Ciśnienie: 927.6 KPa -(2.788V)
09:38:08.759 -> Aktualny poziom mineralizacji: analogRead: 17536.000 μS -(0.864V)
09:38:08.759 -> Trwa mineralizacja
09:38:08.759 -> Zbiornik pełny
09:38:24.154 -> Temperatura wody: 2.13*C
09:38:24.154 -> Chłodzenie aktywne
09:38:24.154 -> Ciśnienie: 951.1 KPa -(2.847V)
09:38:24.154 -> Aktualny poziom mineralizacji: analogRead: 17636.000 μS -(0.864V)
09:38:24.154 -> Trwa mineralizacja
09:38:24.154 -> Zbiornik pełny
09:38:39.564 -> Temperatura wody: 2.13*C
09:38:39.564 -> Chłodzenie aktywne
09:38:39.564 -> Ciśnienie: 923.7 KPa -(2.778V)
09:38:39.564 -> Aktualny poziom mineralizacji: analogRead: 17636.000 μS -(0.869V)
09:38:39.564 -> Trwa mineralizacja
09:38:39.564 -> Zbiornik pełny
09:38:54.982 -> Temperatura wody: 2.06*C
09:38:54.982 -> Chłodzenie aktywne
09:38:54.982 -> Ciśnienie: 921.8 KPa -(2.773V)
09:38:54.982 -> Aktualny poziom mineralizacji: analogRead: 17436.000 μS -(0.854V)
09:38:54.982 -> Trwa mineralizacja
09:38:54.982 -> Zbiornik pełny
09:39:10.412 -> Temperatura wody: 2.06*C
09:39:10.412 -> Chłodzenie aktywne
09:39:10.412 -> Ciśnienie: 872.9 KPa -(2.651V)
09:39:10.412 -> Aktualny poziom mineralizacji: analogRead: 17736.000 μS -(0.850V)
09:39:10.412 -> Trwa mineralizacja
09:39:10.412 -> Zbiornik pełny
09:39:25.833 -> Temperatura wody: 2.06*C
09:39:25.833 -> Chłodzenie aktywne
09:39:25.833 -> Ciśnienie: 980.4 KPa -(2.920V)
09:39:25.833 -> Aktualny poziom mineralizacji: analogRead: 17636.000 μS -(0.845V)
09:39:25.833 -> Trwa mineralizacja
09:39:25.833 -> Zbiornik pełny
09:39:41.260 -> Temperatura wody: 2.13*C
09:39:41.260 -> Chłodzenie aktywne
09:39:41.260 -> Ciśnienie: 882.7 KPa -(2.676V)
09:39:41.260 -> Aktualny poziom mineralizacji: analogRead: 17436.000 μS -(0.864V)
09:39:41.260 -> Trwa mineralizacja
09:39:41.260 -> Zbiornik pełny
09:39:56.674 -> Temperatura wody: 2.06*C
09:39:56.674 -> Chłodzenie aktywne
09:39:56.674 -> Ciśnienie: 996.0 KPa -(2.959V)
09:39:56.674 -> Aktualny poziom mineralizacji: analogRead: 17436.000 μS -(0.864V)
09:39:56.674 -> Trwa mineralizacja
09:39:56.674 -> Zbiornik pełny

Zauważyłem tu podobny problem jak przy mierniku ciśnienia opisany w tym poście

https://forbot.pl/forum/topic/16471-czujnik-cisnienia-nieagresywnych-plynow-i-gazow/?tab=comments#comment-132612

Napięcie samoistnie skacze . Być może to wada Arduino. Zamówiłem już drugie by porównać.

kaczakat · Lipiec 7, 2019

Możesz przełączyć się na wewnętrzne źródło odniesienia w setup - "analogReference(INTERNAL);" i wszystkie pomiary będziesz odnosił do bardziej stabilnego poziomu ~1.1V w Atmedze. Dalej możesz mierzyć większe zakresy napięć, ale musisz je ściągnąć dzielnikiem rezystorowym do maksymalnego poziomu 1.1V. Czy to faktycznie jest 1.1V trzeba sobie zmierzyć każdy egzemplarz i skalibrować wyniki, rozrzut może być po egzemplarzach uC z 10%.

W niektórych zastosowaniach to jedyne wyjście, np. mierząc V zasilania Atmegi zawsze miałbyś fałszywy wynik, bo czy zmierzysz 5V czy 4V to porównane do napięcia zasilane oznacza stosunek wielkości =1 i wynik 5V. Jak porównasz 1/5*5V czy 1/5*4V z 1.1V to będą to bardziej rzeczywiste wartości.

Jeśli tętnienia wskazań mierzonego elementu są zależne w takim samym stopniu jak miernika od napięcia zasilania to pomiary mogą wyglądać gorzej.

Albert1972 · Lipiec 7, 2019

Trochę nad tym posiedziałem dzisiaj i znalazłem kilka kolejnych błędów. Część udało się rozwiązać.

Cytat


 /*Mineralizacja*/
    float OdczytKonduktometru =  analogRead(A2)* 5.00 / 1023;
    float Mineralizacja =  570*OdczytKonduktometru - 463.36;
    Serial.print("Odczyt z pinu A2 - ");       
    Serial.println(analogRead(A2)  );
    Serial.print("Aktualny poziom mineralizacji:        ");
    Serial.print(      Mineralizacja, 1);
    Serial.print(" μS    ");
    Serial.print("-(");
    Serial.print(OdczytKonduktometru, 3);
    Serial.print("V");
    Serial.println(")");


    if (Mineralizacja >= zadanyPOZIOMmineralizacjiWODY)
    {
      stanMINERALIZACJI = false;
    }

    if (Mineralizacja <= (zadanyPOZIOMmineralizacjiWODY - HisterezaMineralizacji))
    {
       stanMINERALIZACJI = true;
    }
    digitalWrite(5, !stanMINERALIZACJI);
    if (stanMINERALIZACJI) {
      Serial.println("Trwa mineralizacja");
    }

Różnica w obliczeniach sięga 10 do 20mS między tym co mierzyłem w Excelu a a tym co pokazuje Arduino. Będę musiał chyba zrobić ponowną kalibrację już na gotowej instalacji. Pozostaje problem falowania napięcia na wyjściach czujników analogowych. Co ciekawe kiedy mierzę to napięcie miernikiem to jest stabilne a Arduino chyba mierzy punktowo i nie uśrednia. Da się jakoś to obejść?

Cytat

15:28:29.863 -> Aktualny poziom mineralizacji: 27.0 μS -(0.860V)
15:28:29.863 -> Trwa mineralizacja
15:28:29.863 -> Zbiornik pełny
15:28:45.256 -> Temperatura wody: 4.06*C
15:28:45.256 -> Chłodzenie aktywne
15:28:45.256 -> Odczyt z pinu A5 - 553
15:28:45.256 -> Ciśnienie: 449.7 KPa -(2.717V)
15:28:45.256 -> Odczyt z pinu A2 - 177
15:28:45.256 -> Aktualny poziom mineralizacji: 29.7 μS -(0.865V)
15:28:45.256 -> Trwa mineralizacja
15:28:45.256 -> Zbiornik pełny
15:29:00.680 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:29:00.680 -> Chłodzenie aktywne
15:29:00.680 -> Odczyt z pinu A5 - 556
15:29:00.680 -> Ciśnienie: 450.7 KPa -(2.722V)
15:29:00.680 -> Odczyt z pinu A2 - 177
15:29:00.680 -> Aktualny poziom mineralizacji: 21.4 μS -(0.850V)
15:29:00.680 -> Trwa mineralizacja
15:29:00.680 -> Zbiornik pełny
15:29:16.054 -> Temperatura wody: 4.06*C
15:29:16.054 -> Chłodzenie aktywne
15:29:16.054 -> Odczyt z pinu A5 - 559
15:29:16.054 -> Ciśnienie: 450.7 KPa -(2.722V)
15:29:16.054 -> Odczyt z pinu A2 - 175
15:29:16.088 -> Aktualny poziom mineralizacji: 24.2 μS -(0.855V)
15:29:16.088 -> Trwa mineralizacja
15:29:16.088 -> Zbiornik pełny
15:29:31.489 -> Temperatura wody: 4.06*C
15:29:31.489 -> Chłodzenie aktywne
15:29:31.489 -> Odczyt z pinu A5 - 557
15:29:31.489 -> Ciśnienie: 448.7 KPa -(2.713V)
15:29:31.489 -> Odczyt z pinu A2 - 175
15:29:31.489 -> Aktualny poziom mineralizacji: 21.4 μS -(0.850V)
15:29:31.489 -> Trwa mineralizacja
15:29:31.489 -> Zbiornik pełny
15:29:46.870 -> Temperatura wody: 4.06*C
15:29:46.870 -> Chłodzenie aktywne
15:29:46.870 -> Odczyt z pinu A5 - 557
15:29:46.870 -> Ciśnienie: 449.7 KPa -(2.717V)
15:29:46.870 -> Odczyt z pinu A2 - 175
15:29:46.870 -> Aktualny poziom mineralizacji: 18.6 μS -(0.846V)
15:29:46.870 -> Trwa mineralizacja
15:29:46.870 -> Zbiornik pełny
15:30:02.267 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:30:02.301 -> Chłodzenie aktywne
15:30:02.301 -> Odczyt z pinu A5 - 561
15:30:02.301 -> Ciśnienie: 449.7 KPa -(2.717V)
15:30:02.301 -> Odczyt z pinu A2 - 174
15:30:02.301 -> Aktualny poziom mineralizacji: 13.0 μS -(0.836V)
15:30:02.301 -> Trwa mineralizacja
15:30:02.301 -> Zbiornik pełny
15:30:17.680 -> Temperatura wody: 4.06*C
15:30:17.680 -> Chłodzenie aktywne
15:30:17.680 -> Odczyt z pinu A5 - 553
15:30:17.680 -> Ciśnienie: 447.7 KPa -(2.708V)
15:30:17.680 -> Odczyt z pinu A2 - 177
15:30:17.680 -> Aktualny poziom mineralizacji: 29.7 μS -(0.865V)
15:30:17.680 -> Trwa mineralizacja
15:30:17.680 -> Zbiornik pełny
15:30:33.076 -> Temperatura wody: 4.06*C
15:30:33.111 -> Chłodzenie aktywne
15:30:33.111 -> Odczyt z pinu A5 - 555
15:30:33.111 -> Ciśnienie: 451.7 KPa -(2.727V)
15:30:33.111 -> Odczyt z pinu A2 - 174
15:30:33.111 -> Aktualny poziom mineralizacji: 21.4 μS -(0.850V)
15:30:33.111 -> Trwa mineralizacja
15:30:33.111 -> Zbiornik pełny
15:30:48.482 -> Temperatura wody: 4.06*C
15:30:48.482 -> Chłodzenie aktywne
15:30:48.482 -> Odczyt z pinu A5 - 560
15:30:48.482 -> Ciśnienie: 449.7 KPa -(2.717V)
15:30:48.515 -> Odczyt z pinu A2 - 174
15:30:48.515 -> Aktualny poziom mineralizacji: 24.2 μS -(0.855V)
15:30:48.515 -> Trwa mineralizacja
15:30:48.515 -> Zbiornik pełny
15:31:03.898 -> Temperatura wody: 4.06*C
15:31:03.898 -> Chłodzenie aktywne
15:31:03.898 -> Odczyt z pinu A5 - 556
15:31:03.898 -> Ciśnienie: 452.6 KPa -(2.732V)
15:31:03.898 -> Odczyt z pinu A2 - 174
15:31:03.898 -> Aktualny poziom mineralizacji: 27.0 μS -(0.860V)
15:31:03.898 -> Trwa mineralizacja
15:31:03.898 -> Zbiornik pełny
15:31:19.304 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:31:19.304 -> Chłodzenie aktywne
15:31:19.304 -> Odczyt z pinu A5 - 557
15:31:19.304 -> Ciśnienie: 450.7 KPa -(2.722V)
15:31:19.304 -> Odczyt z pinu A2 - 176
15:31:19.304 -> Aktualny poziom mineralizacji: 21.4 μS -(0.850V)
15:31:19.304 -> Trwa mineralizacja
15:31:19.304 -> Zbiornik pełny
15:31:34.707 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:31:34.707 -> Chłodzenie aktywne
15:31:34.707 -> Odczyt z pinu A5 - 557
15:31:34.707 -> Ciśnienie: 450.7 KPa -(2.722V)
15:31:34.707 -> Odczyt z pinu A2 - 175
15:31:34.707 -> Aktualny poziom mineralizacji: 21.4 μS -(0.850V)
15:31:34.707 -> Trwa mineralizacja
15:31:34.707 -> Zbiornik pełny
15:31:50.125 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:31:50.125 -> Chłodzenie aktywne
15:31:50.125 -> Odczyt z pinu A5 - 556
15:31:50.125 -> Ciśnienie: 450.7 KPa -(2.722V)
15:31:50.125 -> Odczyt z pinu A2 - 177
15:31:50.125 -> Aktualny poziom mineralizacji: 21.4 μS -(0.850V)
15:31:50.125 -> Trwa mineralizacja
15:31:50.125 -> Zbiornik pełny
15:32:05.526 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:32:05.526 -> Chłodzenie aktywne
15:32:05.526 -> Odczyt z pinu A5 - 556
15:32:05.526 -> Ciśnienie: 450.7 KPa -(2.722V)
15:32:05.526 -> Odczyt z pinu A2 - 176
15:32:05.526 -> Aktualny poziom mineralizacji: 24.2 μS -(0.855V)
15:32:05.526 -> Trwa mineralizacja
15:32:05.526 -> Zbiornik pełny
15:32:20.939 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:32:20.939 -> Chłodzenie aktywne
15:32:20.939 -> Odczyt z pinu A5 - 557
15:32:20.939 -> Ciśnienie: 448.7 KPa -(2.713V)
15:32:20.939 -> Odczyt z pinu A2 - 174
15:32:20.939 -> Aktualny poziom mineralizacji: 29.7 μS -(0.865V)
15:32:20.939 -> Trwa mineralizacja
15:32:20.939 -> Zbiornik pełny
15:32:36.321 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:32:36.321 -> Chłodzenie aktywne
15:32:36.321 -> Odczyt z pinu A5 - 556
15:32:36.321 -> Ciśnienie: 450.7 KPa -(2.722V)
15:32:36.321 -> Odczyt z pinu A2 - 174
15:32:36.321 -> Aktualny poziom mineralizacji: 43.7 μS -(0.890V)
15:32:36.321 -> Trwa mineralizacja
15:32:36.321 -> Zbiornik pełny
15:32:51.740 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:32:51.740 -> Chłodzenie aktywne
15:32:51.740 -> Odczyt z pinu A5 - 557
15:32:51.740 -> Ciśnienie: 449.7 KPa -(2.717V)
15:32:51.740 -> Odczyt z pinu A2 - 175
15:32:51.740 -> Aktualny poziom mineralizacji: 13.0 μS -(0.836V)
15:32:51.740 -> Trwa mineralizacja
15:32:51.740 -> Zbiornik pełny
15:33:07.124 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:33:07.124 -> Chłodzenie aktywne
15:33:07.124 -> Odczyt z pinu A5 - 559
15:33:07.124 -> Ciśnienie: 453.6 KPa -(2.737V)
15:33:07.157 -> Odczyt z pinu A2 - 174
15:33:07.157 -> Aktualny poziom mineralizacji: 24.2 μS -(0.855V)
15:33:07.157 -> Trwa mineralizacja
15:33:07.157 -> Zbiornik pełny
15:33:22.537 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:33:22.537 -> Chłodzenie aktywne
15:33:22.537 -> Odczyt z pinu A5 - 557
15:33:22.537 -> Ciśnienie: 451.7 KPa -(2.727V)
15:33:22.537 -> Odczyt z pinu A2 - 177
15:33:22.537 -> Aktualny poziom mineralizacji: 24.2 μS -(0.855V)
15:33:22.537 -> Trwa mineralizacja
15:33:22.537 -> Zbiornik pełny
15:33:37.953 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:33:37.953 -> Chłodzenie aktywne
15:33:37.953 -> Odczyt z pinu A5 - 559
15:33:37.953 -> Ciśnienie: 449.7 KPa -(2.717V)
15:33:37.953 -> Odczyt z pinu A2 - 174
15:33:37.953 -> Aktualny poziom mineralizacji: 21.4 μS -(0.850V)
15:33:37.953 -> Trwa mineralizacja
15:33:37.953 -> Zbiornik pełny
15:33:53.344 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:33:53.344 -> Chłodzenie aktywne
15:33:53.344 -> Odczyt z pinu A5 - 557
15:33:53.344 -> Ciśnienie: 450.7 KPa -(2.722V)
15:33:53.344 -> Odczyt z pinu A2 - 175
15:33:53.344 -> Aktualny poziom mineralizacji: 18.6 μS -(0.846V)
15:33:53.344 -> Trwa mineralizacja
15:33:53.344 -> Zbiornik pełny
15:34:08.755 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:34:08.755 -> Chłodzenie aktywne
15:34:08.755 -> Odczyt z pinu A5 - 557
15:34:08.755 -> Ciśnienie: 451.7 KPa -(2.727V)
15:34:08.755 -> Odczyt z pinu A2 - 175
15:34:08.755 -> Aktualny poziom mineralizacji: 21.4 μS -(0.850V)
15:34:08.755 -> Trwa mineralizacja
15:34:08.755 -> Zbiornik pełny
15:34:24.155 -> Temperatura wody: 4.00*C
15:34:24.155 -> Chłodzenie aktywne
15:34:24.155 -> Odczyt z pinu A5 - 558
15:34:24.155 -> Ciśnienie: 451.7 KPa -(2.727V)
15:34:24.155 -> Odczyt z pinu A2 - 174
15:34:24.155 -> Aktualny poziom mineralizacji: 21.4 μS -(0.850V)
15:34:24.155 -> Trwa mineralizacja
15:34:24.155 -> Zbiornik pełny

grg0 · Lipiec 8, 2019

Skoro są szumy na wejściu ADC, to najprościej jest zrobić kilkadziesiąt pomiarów, jeden po drugim, i do obliczeń przyjąć średnią.

Wiemy, że pomiary skaczą. Dwa razy mierzysz napięcia na A2 (dostajesz dwa różne wyniki), jeden bierzesz do obliczeń mineralizacji, a drugi wypisujesz na listingu. Skoro są różne to mineralizacja nie będzie korespondować z A2.

Albert1972 · Lipiec 8, 2019

Jeśli spojrzysz do kodu to zobaczysz tam wzór oparty na ponad dwustu pomiarach opisanych wyżej.

Dnia 10.06.2019 o 21:57, Albert1972 napisał:

Po zrobieniu dwustu pomiarów co 10 μS sytuacja wygląda tak:

Nie rozumiem jednak dlaczego wartości z wzoru na wykresie różnią się z danych na podsumowaniu.

grg0 · Lipiec 8, 2019

Chyba się nie rozumiemy. Wzór jest w porządku, wyznaczanie tego wzoru to był pierwszy etap. Chodzi mi o to, że masz wykonać 64 pomiary analogRead(A2), jeden po drugim, zsumować je i potem podzielić przez 64. Wynik bierzesz do dalszych obliczeń.

Albert1972 · Lipiec 8, 2019

Myślisz o 64 do każdych 10 mS? Tzn. 64 x 200?

grg0 · Lipiec 8, 2019

Myślę o czymś takim:

/*Mineralizacja*/
srednia = 0;
for (int i = 0; i < 64; i++) {
  srednia = srednia + analogRead(A2);
}
srednia = srednia / 64;
OdczytKonduktometru =  srednia * 5.00 / 1023;

itd...

Do programowania to mi daleko, mam nadzieję że to co napisałem ma sens.

Arduino i standard 4-20mA

Pomocna odpowiedź

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Polecacz 101

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Link do komentarza

Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Najnowsze posty w innych tematach