FC2ブログ

リフロー炉を (その3)

温度センサー周りの動作確認をしました。

秋月で購入したK型熱電対は、コネクタ部分をRSコンポーネンツで購入した基板対応のものに
交換しました。熱電対温度補償ICはマルツで取り寄せたアナログデバイセズのAD8495CRMZ
を使い、データシートを参考にして 5mV/℃となるよう抵抗を設定しました。

RL78のADコンバータは8bitか10bitで取り込むことができ、リファレンス電圧は電源電圧か
外部電圧・内部基準電圧1.45Vを自由に組み合わせて設定できる・・・とハードウェアマニュアル
などからは読み取りましたが、Cubesuite+ の設計ツールのADコンバータの設定のところでは
10bit & 内部基準電圧の組み合わせはなぜか選べず、mainからコード生成した関数を
呼び出した後に内部基準電圧1.45Vを使うよう、追加で設定を変えるようなコードを書くように
しなければなりません。
生成された関数を書き換えてしまえば良いのでしょうが、設定を変えるたびに上書きされてしまう
ので、それはそれで不便です。  Cubesuite+のバグなのか、そのような仕様なのか・・・

前記したとおり、最大値が1.45V、10bit ( = 1024) の分解能、1℃あたり5mVとすると
ADコンバータの最小読み取り温度は ( 1.45/1024/0.005 = )0.283203125℃
そして計測可能な最大温度は (0.283203125℃×1024 = ) 290℃となります。
LCDは小数以下1桁(0.1℃)で表示できるようにしましたが、必ずしも温度の上昇・下降が
0.1℃ずつ滑らかに表示されるというわけではないことになります。
これを解決するには温度補償用OPアンプICの抵抗設定を変更することになりますが、
今回は最大240℃の温度制御が主であるので、そのままにしておくことにします。

連続して温度測定・表示を繰り返すと、予想に反して表示される温度が周期的に
±数℃の範囲でブレることがわかりました。
ミリボルトオーダーでの電源電圧(リファレンス電圧)の変動が原因なのであろうと
思いますが、とりあえずは100回程度の平均を取って出力させるようにしました。

K型熱電対の熱起電力は直線に近いながら温度帯によりその変化率に揺れがあったり、
その他さまざまな誤差の要因があることから、たとえ0℃や室温で補正しても全領域では
最大±2℃程度の誤差が生じるようです。(今回は対比のための温度計を使って室温で
補正したところ、熱湯から室温の範囲においては概ね±0.3℃の誤差に収まりました。)
厳密に対応させたいときには、補正したデータを記憶領域に入れておいて呼び出すこと
になります。以前某企業から提供していただいたサーミスタ系のユニットもそのようにして
使うことが推奨されていたし、そんなものなのでしょうね・・・。    参考資料 

今後はいよいよSSRを温度制御、まずは一定温度に保つよう試してみたいと思います。


2014_0713_1

2014_0713_2

この記事へのコメント:

管理人のみ通知 :

トラックバック: