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Peltier-Element, Temperatur unter die Raumtemperatur bringen
25.09.2014, 17:17
Beitrag #17
RE: Peltier-Element, Temperatur unter die Raumtemperatur bringen
(25.09.2014 17:05)RMR schrieb:  Hallo Cray

auch das ist sicher machbar, wobei ich 100°C für einen sehr sportlichen Wert halte. Aber Versuch macht ja bekanntermaßen klug. IMHO ist irgendwo bei 65-70°C Differenztemperatur die Grenze erreicht. Rechnen wir optimistisch: 70°C + RT = ca. 90°C auf der Heißseite. Wird also knapp. Den Wärmefluss in deinen Behälter noch nicht berücksichtigt.

Wichtig wäre zu wissen ob du genau definierte Rampen fahren willst, oder ob du nur einen Wert eingeben und halten möchtest.
Schnelles Zyklieren und Umpolen mögen diese Elemente nicht.

Gehen wir von einer einfachen SW-Vorgabe aus:
SW > RT Versorgungsspannung umpolen / PI-Heizregler
SW < RT Versorgungsannung normal / PI-Kühlregler
(evtl auch umgekehrt, je nachdem wie rum du das Element montiert hast)

Natürlich kann man auch "schnell" umpolen wenn die Soll und Istwerte nicht passen, würde ich aber in diesem Fall nicht tuen.
Dafür ist so ein System viel zu träge.

Für Rampen sieht die Sache etwas anders aus. Da würde ich die RT messen und als Umpolpunkt für das Element nutzen.
PI-Werte für den Kühl -/ Heizbereich sind mich Sicherheit nicht identisch.

Hier läuft eine größere Klimakammmer auf genau diese Weise.

VG, Ralf (auf weitere Kommentare gespannt) Smile
Ich werde ein hochzyklenfestes Peltier-Element verwenden. Ich hatte mir gedacht, dass die Temperatur gehalten werden soll. Wenn z. B. 40° C mit dem Encoder eingestellt wurde und jetzt 41° C auftritt, soll sofort durch kurzes Umpolen nachgeregelt werden.

Gruß
Cray-1
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25.09.2014, 17:25
Beitrag #18
RE: Peltier-Element, Temperatur unter die Raumtemperatur bringen
(25.09.2014 17:17)Cray-1 schrieb:  Wenn z. B. 40° C mit dem Encoder eingestellt wurde und jetzt 41° C auftritt, soll sofort durch kurzes Umpolen nachgeregelt werden.

Kann man so machen, damit würde dein System natürlich etwas dynamischer. Ausprobieren! Ich keine deine echten Anforderungen nicht. Die Hardware jenseits des Ardu wäre ja identisch.

Viel Erflog.... Ralf
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25.09.2014, 18:13
Beitrag #19
RE: Peltier-Element, Temperatur unter die Raumtemperatur bringen
(25.09.2014 17:25)RMR schrieb:  
(25.09.2014 17:17)Cray-1 schrieb:  Wenn z. B. 40° C mit dem Encoder eingestellt wurde und jetzt 41° C auftritt, soll sofort durch kurzes Umpolen nachgeregelt werden.

Kann man so machen, damit würde dein System natürlich etwas dynamischer. Ausprobieren! Ich keine deine echten Anforderungen nicht. Die Hardware jenseits des Ardu wäre ja identisch.

Viel Erflog.... Ralf
Danke,
aber ich verstehe nicht so wirklich, wie ich bei dem zu programmierenden PI-Regler das mit der Umpolung einbauen soll und so, dass damit geregelt werden sollHuh

Gruß
Cray-1
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26.09.2014, 06:32
Beitrag #20
RE: Peltier-Element, Temperatur unter die Raumtemperatur bringen
(25.09.2014 18:13)Cray-1 schrieb:  aber ich verstehe nicht so wirklich, wie ich bei dem zu programmierenden PI-Regler das mit der Umpolung einbauen soll und so, dass damit geregelt werden sollHuh

2 States:
- Kühlregler für T-ist > T-Soll
- Heizregler für T < T-Soll

Du solltest dir ein deltaT überlegen bei dem du Umschaltest, sonst "flattert" dein System.

Wie oben schon erwähnt, ich würde nur umschalten wenn die Solltemperaturen über bzw. unter der Raumtemperatur liegen sollen. Das exakte Halten der Temperaturen ist Sache der Reglerparameter.
Eine kompakte Anleitung in Sachen Regler findest du zB.hier

Lass uns wissen wie es geworden ist.

VG Ralf aka RMR
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26.09.2014, 08:05
Beitrag #21
RE: Peltier-Element, Temperatur unter die Raumtemperatur bringen
(25.09.2014 18:13)Cray-1 schrieb:  aber ich verstehe nicht so wirklich, wie ich bei dem zu programmierenden PI-Regler das mit der Umpolung einbauen soll und so, dass damit geregelt werden sollHuh
Das ist meiner Meinung nach ziemlich einfach. Ich gehe mal davon aus, dassdie Hardware einen Eingang hat, auf den das PWM-Signal gelegt wird und einen, der die Polarität bestimmt.
Du schreibst Dir dann eine Funktion, die die Regelung übernimmt. Eingabeparameter sind Soll- und Istwert, Ausgabe ist ein Stellwert zwischen -255 und +255.
Eine andere Funktion schiebt dann den Absolutwert auf einen PWM-Ausgang und das Vorzeichen auf einen anderen.
Dann kannst Du mit der Regelung herumexperimentieten. Ich würde erstmal mit einem einfachen Algorithmus (nur P-Anteil) anfangen. Falls das nicht ausreicht, dann kann das später intellligenter werden. Wenn Du z.B. einen gut eingestellten PI-Regler nimmst, dann ergibt sich das Umpolen und das Finden der richtigen Stellwerte von alleine.
Gruß,
Thorsten

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
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26.09.2014, 08:17 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 26.09.2014 08:18 von HaWe.)
Beitrag #22
RE: Peltier-Element, Temperatur unter die Raumtemperatur bringen
den Regler braucht man doch nicht selber schreiben.
Für Sketch gibt es eine PID lib,
wenn man ohne D arbeiten will, setzt man einfach den Kd-Wert auf Null und benutzt nur die P und I Anteile.
Den Berich, den man regeln will (min/max, auch negative Werte) kann man konfigurieren:

#include <PID_v1.h>

http://playground.arduino.cc/Code/PIDLibrary
http://playground.arduino.cc/Code/PIDLibaryBasicExample

Ich benutze diese lib bereits erfolgreich zur Motorkontrolle für Encodermotore.
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26.09.2014, 09:54
Beitrag #23
RE: Peltier-Element, Temperatur unter die Raumtemperatur bringen
(26.09.2014 08:05)Thorsten Pferdekämper schrieb:  
(25.09.2014 18:13)Cray-1 schrieb:  aber ich verstehe nicht so wirklich, wie ich bei dem zu programmierenden PI-Regler das mit der Umpolung einbauen soll und so, dass damit geregelt werden sollHuh
Das ist meiner Meinung nach ziemlich einfach. Ich gehe mal davon aus, dassdie Hardware einen Eingang hat, auf den das PWM-Signal gelegt wird und einen, der die Polarität bestimmt.
Du schreibst Dir dann eine Funktion, die die Regelung übernimmt. Eingabeparameter sind Soll- und Istwert, Ausgabe ist ein Stellwert zwischen -255 und +255.
Eine andere Funktion schiebt dann den Absolutwert auf einen PWM-Ausgang und das Vorzeichen auf einen anderen.
Dann kannst Du mit der Regelung herumexperimentieten. Ich würde erstmal mit einem einfachen Algorithmus (nur P-Anteil) anfangen. Falls das nicht ausreicht, dann kann das später intellligenter werden. Wenn Du z.B. einen gut eingestellten PI-Regler nimmst, dann ergibt sich das Umpolen und das Finden der richtigen Stellwerte von alleine.
Gruß,
Thorsten
Danke,
werde das versuchen. Habe aber noch ein Problem mit der selbstgemachten H-Brücke. Ich verwende ja diese hier: https://www.mikrocontroller.net/attachme...ruecke.gif . Ich habe die Bipolartransistoren unten abgekoppelt, da ich keine "weiche Umpolung" benötige. Meine neuen Eingänge liegen jetzt direkt auf den Gates der beiden MOSFETs . Wenn ich aber nun den PWM des Arduino-Reglers daraufgebe, funktioniert nichts. Nur wenn ich einen Eingang der H-Brücke binär freischalte, liegt was an. Eigentlich müsste jede Seite der H-Brücke funktionieren, wie die einfache Transistorschaltung, oder?

Gruß
Cray-1
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26.09.2014, 10:33 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 26.09.2014 10:37 von Thorsten Pferdekämper.)
Beitrag #24
RE: Peltier-Element, Temperatur unter die Raumtemperatur bringen
(26.09.2014 08:17)HaWe schrieb:  den Regler braucht man doch nicht selber schreiben.
Für Sketch gibt es eine PID lib,
Hi,
das ist schon klar. Es ist aber am Anfang besser, wenn man sich eine eigene Funktion macht, auch wenn die praktisch nur die PID-Lib aufruft. Man kann dann naemlich einfacher rumprobieren. Einfach das Coding der eigenen Funktion austauschen und schon kann man z.B. mit einem Dreipunktregler weitermachen.
Gruss,
Thorsten

(26.09.2014 09:54)Cray-1 schrieb:  Wenn ich aber nun den PWM des Arduino-Reglers daraufgebe, funktioniert nichts. Nur wenn ich einen Eingang der H-Brücke binär freischalte, liegt was an.
Ich verstehe nicht, was Du meinst. Musst Du nicht einfach die jeweilige Seite je nach gewuenschter Polaritaet freischalten?

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
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