|
|
Thermoelectric cell (TC)
Přidal, Oldřich ; Beneš, Petr (referee) ; Bejček, Ludvík (advisor)
This thesis is parted to several sections. Firstly is dealt about problems of measuring temperature with thermocouple sensors. Secondly are described basic principles of thermoelectric modules and resistance temperature detectors. Thirdly is written about design and realization of workplace for BMFV, MSNV and MMNV classes. Finally is shown results of experimental measurement.
|
|
|
Data acquisition modules
Štreit, Zdeněk ; Havránek, Zdeněk (referee) ; Beneš, Petr (advisor)
This bachelor’s study focuses on design, realization and practical measurement of galvanic isolation temperature transmitter’s accuracy for the Pt 100 platinum resistance temperature detector. The beginning of the study describes the kinds of sensors for resistance temperature measurement, their division and charecteristics, whereby the stress is put on platinum resistance temperature detectors. The other part of this bachelor’s study depicts methods of connecting the platinum detector to a measuring circuit and evaluation of such a signal. It contains options of further processing of the measured signal using either various connections of operating amplifiers or specialised circuits. Issues with evaluation of the platinum detector’s signals as compensation of an input conductors‘ resistance and linearization of a platinum detector‘s course are solved. The following chapter introduces causes of galvanic isolation in a measurement chain and its principle. Electronic components and circuits that ensure the galvanic isolation are also discussed. The final part the this bachelor’s study is devoted to my practical proposal of a circuit solution for the platinum detector’s with galvanic isolation transmitter. It describes my proposed design of the transmitter’s input part, possibility of the Pt 100 detector’s linearization and galvanic isolation using a linear optocoupler. The transmitter was measured at several surrounding temperatures and the results were processed into tables and charts that are presented in an appendix to this study. This bachelor’s study goal was met as I have managed to produce the temperature transmitter according to the request. The worsened accuracy of the output voltage at temperatures lower or higher than +20°C can be eliminated by using resistors with lower temperature coefficient in a measurement bridge.
|
|
|
Measuring temperatures in the rotor of an electrical machine
Pokorný, Vladimír ; Ctibor, Jiří (referee) ; Knobloch, Jan (advisor)
Tato práce se zabývá problematikou měření teplot v rotoru elektrického stroje. Těžištěm práce je návrh, výroba a testování čtyřkanálového bezdrátového měřicího systému, který je primárně určen pro měření teplot v rotoru elektrického stroje. První kapitola této práce – Resistance temperature detectors přibližuje problematiku použití odporových senzorů teploty, jejich normy, tolerance a měřicí obvody, které slouží pro měření odporu, respektive teploty. Druhá kapitola – SPI vysvětluje základy symetrické sériové komunikační sběrnice SPI, která je v navrhovaném měřicím systému využita pro komunikaci mikrokontroléru s teplotními čidly. Ve třetí kapitole Bluetooth autor vysvětluje komunikační standard Bluetooth Low Energy (BLE), díky kterému navrhované zařízení komunikuje a odesílá naměřená data ostatním zařízením v okolí. V úvodu této kapitoly jsou uvedeny základní parametry BLE a jeho výhody a nevýhody. Závěr této kapitoly pak rozebírá strukturu vrstev BLE. Následuje obsáhlá čtvrtá kapitola Hardware design, kde je detailně popsán hardwarový návrh bezdrátového teploměru. Začátek této kapitoly je věnován napájecímu zdroji, který je v tomto případě složen z 3,6 V baterie velikosti 1/2 AA a lineárního napěťového regulátoru, který se stará o stabilizaci napájecího napětí. Následuje popis měřicího integrovaného obvodu MAX31865, který byl vybrán pro měření teploty díky jeho vysoké přesnosti a velkému měřicímu rozsahu. Aby se ušetřila elektrická energie v době nečinnosti zařízení, každý ze čtyř senzorů je vzdáleně zapínán a vypínán povelem mikrokontroléru. Posledním bodem této kapitoly je návrh desky plošných spojů s ohledem na vyvážení komponent, aby nedocházelo k nežádoucím vibracím vlivem vysokých otáček rotoru. Měřicí systém se bude otáčet společně s rotorem motoru, se kterým je pevně spojen. Pevné spojení dovoluje měřit teploty kontaktní metodou. Pátá – podobně obsáhlá – kapitola Software design je zaměřena na popis firmware měřicího systému. První část kapitoly se zaměřuje na konfiguraci a inicializaci SPI sběrnice, nastavení komunikačních pinů a komunikační frekvence. Dále jsou popsány základní funkce pro čtení a zapisování registrů, které jsou využity pro řízení integrovaného obvodu MAX31865. Následuje popis implementace BLE do měřicího systému a popis hlavní smyčky programu (čtení teplot a vysílání naměřených dat pomocí BLE). Závěr této kapitoly se zabývá klientskou aplikací, která byla nad rámec zadání vytvořena a slouží pro příjem a ukládání dat z měřicího systému. Závěrečná – šestá kapitola –Device commissioning popisuje výrobu, oživení a naprogramování výrobku. Měřicí systém byl otestován při 6500 ot/min a při měření kalibrační křivky byla zjištěna průměrná odchylka +0,8% v rozsahu +20°C až +200°C . Přílohy na konci práce obsahují výrobní podklady. Produktový list výrobku lze nalézt v příloze A.
|
|
|
System of On-/Offline temperature measurement based on Lab View
Stejskal, David ; Hammer, Miloš (referee) ; Prostredník, Daniel (advisor)
The objective of this thesis was to create a LabVIEW-based program for temperature measurement using a personal computer. The program allows reading and post processing of digital signal from a measuring device. This device consists of a sensor type PT100, a measuring transducer and an analog-to-digital converter with USB output. The theoretical part of the thesis deals with resistance temperature sensors, signal analysis and methods for signal processing. The practical part is conceived as a guide to the created program. This part introduces vital sub-elements of the program and describes their principle, practical use and also the operating instructions. As required by thesis assignment, practical part includes verification of the measuring device, which was performed in laboratory of Czech Metrology Institute in Brno.
|
|
|
Measuring temperatures in the rotor of an electrical machine
Pokorný, Vladimír ; Ctibor, Jiří (referee) ; Knobloch, Jan (advisor)
Tato práce se zabývá problematikou měření teplot v rotoru elektrického stroje. Těžištěm práce je návrh, výroba a testování čtyřkanálového bezdrátového měřicího systému, který je primárně určen pro měření teplot v rotoru elektrického stroje. První kapitola této práce – Resistance temperature detectors přibližuje problematiku použití odporových senzorů teploty, jejich normy, tolerance a měřicí obvody, které slouží pro měření odporu, respektive teploty. Druhá kapitola – SPI vysvětluje základy symetrické sériové komunikační sběrnice SPI, která je v navrhovaném měřicím systému využita pro komunikaci mikrokontroléru s teplotními čidly. Ve třetí kapitole Bluetooth autor vysvětluje komunikační standard Bluetooth Low Energy (BLE), díky kterému navrhované zařízení komunikuje a odesílá naměřená data ostatním zařízením v okolí. V úvodu této kapitoly jsou uvedeny základní parametry BLE a jeho výhody a nevýhody. Závěr této kapitoly pak rozebírá strukturu vrstev BLE. Následuje obsáhlá čtvrtá kapitola Hardware design, kde je detailně popsán hardwarový návrh bezdrátového teploměru. Začátek této kapitoly je věnován napájecímu zdroji, který je v tomto případě složen z 3,6 V baterie velikosti 1/2 AA a lineárního napěťového regulátoru, který se stará o stabilizaci napájecího napětí. Následuje popis měřicího integrovaného obvodu MAX31865, který byl vybrán pro měření teploty díky jeho vysoké přesnosti a velkému měřicímu rozsahu. Aby se ušetřila elektrická energie v době nečinnosti zařízení, každý ze čtyř senzorů je vzdáleně zapínán a vypínán povelem mikrokontroléru. Posledním bodem této kapitoly je návrh desky plošných spojů s ohledem na vyvážení komponent, aby nedocházelo k nežádoucím vibracím vlivem vysokých otáček rotoru. Měřicí systém se bude otáčet společně s rotorem motoru, se kterým je pevně spojen. Pevné spojení dovoluje měřit teploty kontaktní metodou. Pátá – podobně obsáhlá – kapitola Software design je zaměřena na popis firmware měřicího systému. První část kapitoly se zaměřuje na konfiguraci a inicializaci SPI sběrnice, nastavení komunikačních pinů a komunikační frekvence. Dále jsou popsány základní funkce pro čtení a zapisování registrů, které jsou využity pro řízení integrovaného obvodu MAX31865. Následuje popis implementace BLE do měřicího systému a popis hlavní smyčky programu (čtení teplot a vysílání naměřených dat pomocí BLE). Závěr této kapitoly se zabývá klientskou aplikací, která byla nad rámec zadání vytvořena a slouží pro příjem a ukládání dat z měřicího systému. Závěrečná – šestá kapitola –Device commissioning popisuje výrobu, oživení a naprogramování výrobku. Měřicí systém byl otestován při 6500 ot/min a při měření kalibrační křivky byla zjištěna průměrná odchylka +0,8% v rozsahu +20°C až +200°C . Přílohy na konci práce obsahují výrobní podklady. Produktový list výrobku lze nalézt v příloze A.
|
|
|
System of On-/Offline temperature measurement based on Lab View
Stejskal, David ; Hammer, Miloš (referee) ; Prostredník, Daniel (advisor)
The objective of this thesis was to create a LabVIEW-based program for temperature measurement using a personal computer. The program allows reading and post processing of digital signal from a measuring device. This device consists of a sensor type PT100, a measuring transducer and an analog-to-digital converter with USB output. The theoretical part of the thesis deals with resistance temperature sensors, signal analysis and methods for signal processing. The practical part is conceived as a guide to the created program. This part introduces vital sub-elements of the program and describes their principle, practical use and also the operating instructions. As required by thesis assignment, practical part includes verification of the measuring device, which was performed in laboratory of Czech Metrology Institute in Brno.
|
|
|
Data acquisition modules
Štreit, Zdeněk ; Havránek, Zdeněk (referee) ; Beneš, Petr (advisor)
This bachelor’s study focuses on design, realization and practical measurement of galvanic isolation temperature transmitter’s accuracy for the Pt 100 platinum resistance temperature detector. The beginning of the study describes the kinds of sensors for resistance temperature measurement, their division and charecteristics, whereby the stress is put on platinum resistance temperature detectors. The other part of this bachelor’s study depicts methods of connecting the platinum detector to a measuring circuit and evaluation of such a signal. It contains options of further processing of the measured signal using either various connections of operating amplifiers or specialised circuits. Issues with evaluation of the platinum detector’s signals as compensation of an input conductors‘ resistance and linearization of a platinum detector‘s course are solved. The following chapter introduces causes of galvanic isolation in a measurement chain and its principle. Electronic components and circuits that ensure the galvanic isolation are also discussed. The final part the this bachelor’s study is devoted to my practical proposal of a circuit solution for the platinum detector’s with galvanic isolation transmitter. It describes my proposed design of the transmitter’s input part, possibility of the Pt 100 detector’s linearization and galvanic isolation using a linear optocoupler. The transmitter was measured at several surrounding temperatures and the results were processed into tables and charts that are presented in an appendix to this study. This bachelor’s study goal was met as I have managed to produce the temperature transmitter according to the request. The worsened accuracy of the output voltage at temperatures lower or higher than +20°C can be eliminated by using resistors with lower temperature coefficient in a measurement bridge.
|
|
|
Thermoelectric cell (TC)
Přidal, Oldřich ; Beneš, Petr (referee) ; Bejček, Ludvík (advisor)
This thesis is parted to several sections. Firstly is dealt about problems of measuring temperature with thermocouple sensors. Secondly are described basic principles of thermoelectric modules and resistance temperature detectors. Thirdly is written about design and realization of workplace for BMFV, MSNV and MMNV classes. Finally is shown results of experimental measurement.
|
guest ::
