Termopila ZTP-135SR

Hola a todos,

Estoy intentando diseñar un termómetro infrarrojo y llevaba idea de utilizar esta termopila, o alguna similar (aún estoy en fase de pensar bien qué hacer)

Básicamente consta de un termistor para obtener la temperatura ambiente y la termopila que genera una tensión en función de la temperatura del objeto detectado.

A la hora de calcular la temperatura ambiente en el termistor lo tengo claro, o eso creo, utilizando la ecuación:

Tamb= [((1/Beta)*ln(Rtermistor/R0)) + 1/T0]^^-1

Donde:

Beta es una constante que da el fabricante
R0 es la resistencia del termistor a la temperatura de referencia
T0 es la temperatura de referencia
Rtermistor la R que da el termistor para la temperatura actual.

**Nota: Las temperaturas en ºK

Hasta aqui creo que bien, el tema viene a la hora de calcular la T del objeto a medir. Hasta donde he podido investigar he de seguir la siguiente ecuación:

Tobj = [[(Vtermopila/K+E)+Tamb^^4]^^1/4] - 273.15

Donde:

Vtermopila es la tensión que genera la termopila
K es la sensibilidad
E es la emisividad del objeto a medir

Hasta aquí todo parece razonable, la E la tengo pero el problema es que no he sabido encontrar el valor de K. En el datasheet aparece una variable Responsivity TC -0.10 %/ºC con la que estoy convencido que está relacionada la K pero no lo sé a ciencia cierta ni qué relación tienen entre ellas.

He estado leyendo mucha información por internet y aquí hay un ejemplo con otra termopila para arduíno, pero utiliza otras ecuaciones diferentes y tampoco me deja claro de donde obtiene los valores de las variables....

Para obtener las ecucaciones que comento he seguido este TFG que he encontrado por internet

No se si alguno habréis trabajado con esto o algo similar....
En cuanto a la electrónica la idea que llevo en mente es utilizar lo siguiente:

Espero podáis ayudarme un poco con esto, muchas gracias, un saludo!!!

De tanto en tanto un problema desafiante!!

Bueno a ver si esto es lo que buscas
Este pdf de la página siguiente : Amphenol ZTP-135SR IR sensor download

Luego el archivo AAS-920-159D-ZTP-135SR-031314-web.pdf, porque bajé todos, no se cual es. Te lo subo a continuación.
Y de ahi este Captura

Amphenol_Curva.png

Ese parece ser el Beta

Ahora la curva debe salir de este pdf
Thermometrics Temperature Resistance Curves

Como me pasa muchas veces, al principio zapateo, o sea, todo lo anterior aunque sirve ahora me doy cuenta que no tiene nada que ver.


Esto solo es para ponerme en tema.

En el apartado 4.4.4 está la determinación de K

Amphenol_Medicion de K.png

AAS-920-159D-ZTP-135SR-031314-web.pdf (490 KB)

Gracias Surbyte por la respuesta.

En el apartado 4.4.4 está la determinación de K

Esto lo había visto pero mantenía la esperanza de no tener que obtener la K empíricamente a base de pruebas necesitando ya una termocámara o algún sensor ya calibrado de antemano....

Luego un tema que me entran muchas dudas es si una vez obtenida la K, será identica para todos los sensores iguales (con un margen de error obviamente siempre hay un +/- de por medio? Porque si para cada sensor que se monta hay que calibrar la K "a mano" esto puede ser un despropósito de proyecto jejeje

De todos modos "pa lo que cuesta" creo que lo mejor va a ser comprar uno y jugar con él a ver que pasa.

Un saludo!

La alternativa siempre es, comprar algo de 10 euros frente algo calibrado y certificado de supongamos 250 euros, tu elige jajaja...

Yo en ese caso montaría alguna manera automatizada de que ese proceso se haga de modo mas simple.
Por el momento no vi mas detalle que ese.
Luce interesante todo el trabajo de tesis presentado.

Acá comienzo a valorar el costo de algunas cosas

Para ello, se introduce tanto el sistema como el objeto de medida en el interior de la
cámara climática, programándose una temperatura constante durante un largo periodo de
tiempo, de forma que tanto el sistema como el objeto de medida se encuentren a la misma
temperatura. ]

Ese largo período de prueba ya me produjo lo mismo que a ti.
Y sigue dando algunas señales.

Esta medida se desarrolla a una temperatura constante de 2.8°C, obteniendo un valor
de 2.0356V a la salida del circuito acondicionador de la termopila, con una desviación de
±41mV

Un multimetro algo caro para hacerlo!!

De todos modos podrias armar una cámara que permita obtener los 2.8°C de dimensiones tal que permita alojar 10 sensores mínimo y calibrarlos a todos simultáneamente.
Con una llave 10 a 1 (arreglo de 4051 si pudiera ser) podrias tomar muestras con el multimetro de precisión a cada termopila a intervalos regulares.

Es lo que se me ocurre.

Me gusta la idea....

Es que en el momento que lei cámara climatica y offset de 35mV dije.... aqui se nos está yendo esto de precio...

He encontrado otra termopila calibrada que va por I2C que cuesta prácticamente el doble que la comentada, de 3-4 a 7-8€ la verdad que, aun siendo dinero, tampoco es para tanto, el problema es la disponibilidad del sensor que en algunos sitios ya esta descatalogado, de ahí el meterme en el calibrado y demás...

Aquí también es un proyecto de fin de carrera y tiene que justificar bien todos los cálculos, pero habría que ver también hasta que punto es necesario el calibrarlo tan fino y si la K varía tanto, porque por lo que he visto en la toma de datos tampoco varía tanto

Ajuste K.JPG

Estamos hablando de una variación máxima de 6x10^-15 (bastante pequeña) y viendo como afecta en las temperaturas calculadas, se puede ver que hay variaciones máximas de 1º aprox.
VariacionT.JPG

Lo que voy a medir va a estar entre los 30-35º más o menos así que tendré que hacer pruebas a ver hasta donde es necesario un calibrado tan extenso y tan "caro".

Ya contaré a ver como acaba esto jejeje

Un saludo!!

Ajuste K.JPG

VariacionT.JPG

Bueno, me saltó la alarma cuandó leí descontinuado. Iniciar algo con un elemento que está en problemas solo hace que me ponga en contacto con el fabricante y que te diga cual es el nuevo reemplazo si lo hay?

Finalmente tu análisis del rango de trabajo y de acotar la necesidad de tanta calibración ya que no usarás el resto del rango salvo por aproximación en tal caso, te simplifica la tarea de calibración.