Problema con pt100, arduino y fuente de alimentación.

Hola a todos.

Llevo unos días comiéndome la cabeza con un problemaco que tengo y ya me he quedado sin recursos mentales y tengo que acudir a los expertos.

He realizado un proyecto que consiste en un lector de temperatura a través de una pt100, usando un atmega328p, programado con el ide de Arduino. El funcionamiento que se pretende es que al alcanzar una temperatura máxima, preprogramada, se encienda active un rele de salida.

Adjunto el esquema que he utilizado.

Hay varias partes del circuitos:

  • El atmega, con su cristal y sus condensadores.
  • Una fuente de 5 voltios realizada con un 7805, dos condensadores electroliticos y dos ceramicos para filtrar. La alimentación general viene de una fuente exterior de 12 voltios.
  • Un LCD para visualizar los datos.
  • Divisor de tensión para comparar con otra tensión de referencia.
  • Max485, para comunicación RS485 a traves de modbus.
  • Un botón de reset, y dos para grabar y ver las temperaturas de activación del relé.
  • El circuito de adaptación para los canales PT100.

Este último es el que os explicaré un poco mejor, ya que el resto es fácil de entender. Las PT100 a leer son de cuatro hilos. Utilizo el método de suministrar una corriente constante de 1mA, que se encarga de hacer el lm317T y la resistencia en su patilla VO. Esa corriente al pasar por la PT100 en la que habrá una caida de tensión. Esa caida de tensión a extremos de la pt100, se la meto a un operacional (perdon, no es el del esquema, pero si es equivalente en el patillaje y lo use en proteus, pero ahora no caigo en cual es), que esta montado en restador-amplificador, con lo que obtengo un voltaje medible que va derecho a la entrada analógica del arduino. Con ese voltaje y comparandolo con la referencia, ley de ohm en mano, saco la resistencia y la temperatura.

Para el que quiera dejo también el código, que como es largo no me deja meterlo en un code, y lo pongo como añadido.

Vale, hasta aquí todo bien, es más funciona correctamente, precisión inmejorable, todo perfecto, no me lo podia ni creer lo bien que va. Y ahora es cuando viene el problema.

Para poneros en situación, el cacharro en sí se va a encargar de monitorear la temperatura de 2 alternadores, uno pequeño de 250KWh y otro de 350KWh. Las pt100, tengo tres de ellas instalas en distintas fases del alternador grande y utilizo una libre para medir la temperatura del armario, aunque en un futuro le instalaré al pequeño para funcionar. Si la temperatura excede la que yo le diga, parará el generador correspondiente. El circuito está probado, con el alternador grande en funcionamiento y midiendo correctamente la temperatura, y generando los kilowatios como dios mánda.
El hecho es que, cuando conecto la máquina pequeña, es decir, cuando la conecto a la red, va el arduino y se bloquea. Y solo la pequeña, cuando conecto la grande no se queja. Como me cae bien Surbyte y sé que tiene razón, he dudado de la fuente de alimentación y he probado varias:

  • Una fuente de PC, se bloquea.
  • Un cargador antiguo de movil, no se bloquea.
  • Fuente switching 12V 2.5A, se bloquea.
  • Una fuente de una pequeña unidad de DVD externa que tenia perdido, no se bloquea.
  • Fuente switching 12v 100W, se bloquea.

Al tratarse de un bloqueo del microcontrolador, he pensado en ponerle el perro guardian, y ahora no se bloquea, pero cuando se reseta no mide bien la temperatura, aunque si le doy al reset hardware, se pone a funcionar bien como un loco.

Mi problema, tiene que venir de la alimentación, pero al probar varias fuentes, y contra mas ruinosa, mejor funciona, me preocupa de que algo estoy haciendo mal, por eso quisiera vuestra ayuda y vuestro consejo.

Si necesitais algo mas de información por aquí estaré.

PD. He metido la pata al subir el código fuente que estaba en .rar (manias), pero lo acabo de dejar en .zip

sondapt100_oamp.zip (2.76 KB)

Hola.

He visto tu post, y me ha recordado un problema reciente, así que me he registrado para contarte mi experiencia.

Yo he usado mucho más PIC que Atmel, pero creo que aquí el problema es aplicable a ambas plataformas. Me pasó hace poco algo parecido, al controlar una depuradora con un PIC.

Disculpa si lo has probado ya, pero a mí me lo solucionó un filtro Snubber:

Me ocurría al arrancar la depuradora con un relé, y tuve que filtrar donde se producía la conmutación.

Es raro, no obstante que sólo te pase con uno de los alternadores.

Suerte.
Un saludo.

Gracias por la confianza victorjam.

Yo jamás comando cargas inductivas o resistivas sin usar Reles de estado sólido con detección por cruce por cero. Ni lo pienso, no existe diferencia económica casi entre los reles de estado solido con o sin detección de cruce x cero. Asi que todos los que uso son con cruce x cero y no me importa el tipo de carga. Y si la hay no me interesa. Lo que si me interesa es no tener problemas por haberme ahorrado 5 euros (por dar un número, me entiendes claro).

Entonces estos relés de estado sólido los compras o los construyes.
Como has hecho semejante proyecto no creo que sea problema para ti.
Intenta solo para probarlo armar un MO3041 con un triac adecuado a la corriente para cada carga y claramente quita el rele que usas para la maquina pequeña.
Sabes donde conseguir circuitos.

Si lo vas a comprar para mi, Crydom es la marca por excelencia y la Serie 1 satisface lo que necesitas.
Tiene monofásicos y trifásicos. No son elemenos baratos pero ahorran muchos problemas.
Mira este paper para entender porque usarlos. Pagina 17 y sucesivas.

Ahora bien, de mas esta decir que usaría una fuente que no se bloquee. Pero además compraría un filtro RFI.
Para hacer una prueba que ayude a confirmar las cosas, buscaría si tienes una fuente de PC vieja que si lo traía. Lo retiras y lo pruebas.
Comprarlo no es problema porque son baratos.

Asi que ya tienes un par de opciones entre la opción de BajaTecnología y la mía (por ahora) como para encarar tu problema.

Bien, vayamos por partes:

  1. Tengo una duda con respecto a los relés de estado sólido, y es que buscando y mirando, no veo que se usen en continua. ¿Con triac y todo no creo verdad?

De todas formas no creo que el problema venga por ahí. Ambos generadores se acoplan a la red mediante un interruptor de acoplamiento que funciona con solenoides de 110V DC como el de la foto:

Y para hacer una idea del cableado tenemos: alternador->interruptor->seccionador->transformador->interruptor de alta->20000voltios.

De momento, las lineas de control y mando, todas son de 110voltios. Pero mi aparatillo no tiene de momento nada que ver con ellas, las salidas no estan conectadas a nada. Las sondas PT100 estan dentro del alternador, imposibles de localizar, pero tengo los cables disponibles y van derechas al medidor. La alimentación del medidor viene asi: 20000voltios->transformador a 220v trifasica->caja automaticos->sai soho->fuente->medidor. Me preocupa el hecho de que sea el SAI que no tenga salida de onda pura y sea el que me meta la pata, así que estoy de pruebas, usando una línea de 220 que no venga del SAI.

  1. Con filtro RFI, ¿te refieres a un filtro EMI?. Si es que si, también lo pensé y tambien está puesto, entre el sai y la fuente. Y lo curioso es que primero probé con una fuente de PC ATX vieja que tenia por ahí, antes de comprar nada, y fallaba.

  2. No, no conocia el filtro snubber, una nueva cosa aprendida, muchas gracias.

  3. Me asaltan las dudas sobre la entrada analógica del micro. Podría un ruido que entrara por los cables de las pt100 provocar un exceso de tensión y hacer que el micro se bloquee... En teoria, el operacional la tensión que entregará será menor que la de la alimentación por mucha tensión que entre. Y esta casi no llega a los 5 voltios.

Por cierto, y casi que no tiene que ver mucho, o casi si, la fuente que tengo pensada poner, fuera del saih, le voy a poner un sistema UPS a bateria tampón. Luego te cuento como van las pruebas.

Bueno, llevaba tiempo sin echarle un ojo a esto y como bien dice el refrán el que mucho aprieta, poco puede. La cuestión es que me he vuelto a meter con el bicho en cuestión y he conseguido mejoras.

Lo primero, he analizado la fuente de alimentación que tiene y no me gusto el condensador de 1000uF, no por su aspecto que está bien, sino por su tamaño. Así que lo he sustituido por uno de 2200uF. La fuente de alimentación sigue siendo una conmutada, pero ahora ya no tengo reinicios indeseados del micro.

El problema es que la salida de relés si se seguía activando por el ruido, supongo que al entrar por la entrada digital, aumenta la ridicula tensión de la pt100, y hace que mida más tensión de la que hay, por lo tanto mas temperatura falsa, y por ende activa el relé. La "solución" ha sido implementar un retraso al encendido. He probado con 3 segundos y va sobrado, la salida no se activa innecesariamente. Las fuentes de ruidos que tengo generalmente son relés y estos no están continuamente abriendose y cerrandose. Para una segunda versión del invento he pensado en poner codensadores de filtro en las entradas y para proteger la entrada analogica un zéner, aunque creo que el atmega ya lo lleva.