S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 09:17

超声波影响DS18B20的温度检测

<p>环境条件:有个金属水槽,水槽底部是长方形,安装了几个超声振子,原本是要检测水槽内水的温度,为了保证水槽的完整性水槽没有开任何孔,故温度探头无法跟水接触,只能将温度传感器贴在水槽壁上,温度传感器是DS18B20,水槽壁上涂导热硅脂,将温度传感器埋在导热硅脂内</p>

<p>&nbsp;</p>

<p>现象:只要超声波电路工作起来,温度传感器的读数就会慢慢上升,比如室温25℃,水温也是25℃,超声电路工作起来,温度会慢慢上升到29℃</p>

<p>&nbsp;</p>

<p>问题点:(1)超声波会不会影响了温度传感器内部某些电路,比如时钟电路,类似共振一样,从而导致温度不准,超声频率40KHz</p>

<p>&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; (2)超声功率电路(功率300W)工作的时候产生干扰导致电路里面噪声影响温度传感器的信号</p>

maychang 发表于 2024-10-30 09:26

<p>【超声电路工作起来,温度会慢慢上升到29℃】</p>

<p>慢慢上升,多慢?或者说多长时间?</p>

<p>升到18B20显示29&deg;后关掉超声功率电路,你的18B20读数多少?此时用比如说水银温度计测量水的温度是多少?</p>

maychang 发表于 2024-10-30 09:45

<p>不知道你的金属水槽体积多大,里面装了多少水。超声功率300W,完全可能将水加热,水多升温较慢,水少升温较快。通常金属的比热容远小于水的比热容,可以忽略。</p>

S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 11:53

maychang 发表于 2024-10-30 09:26
【超声电路工作起来,温度会慢慢上升到29℃】

慢慢上升,多慢?或者说多长时间?

升到18B20显示29&de ...

<p>(1)时间大概是一分钟左右,水槽容积10L</p>

<p>把18B20拿开即与水槽脱离,将其单独放在旁边,测量环境温度,和旁边的数显温湿度计表的温度差不多,均为24℃。但是一开超声,18B20的温度就升上去了</p>

S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 11:54

maychang 发表于 2024-10-30 09:45
不知道你的金属水槽体积多大,里面装了多少水。超声功率300W,完全可能将水加热,水多升温较慢,水少升温较 ...

<p>把18B20拿到空气中,不跟水槽接触了,开超声的话温度还是会上升</p>

maychang 发表于 2024-10-30 11:57

S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 11:53
(1)时间大概是一分钟左右,水槽容积10L

把18B20拿开即与水槽脱离,将其单独放在旁边,测量环境温度 ...

<p>【把18B20拿开即与水槽脱离,将其单独放在旁边,测量环境温度,和旁边的数显温湿度计表的温度差不多,均为24℃。但是一开超声,18B20的温度就升上去了】</p>

<p>&ldquo;18B20的温度就上去了&rdquo;,旁边的&ldquo;数显温湿度计表&rdquo;显示的温度有无变化?</p>

maychang 发表于 2024-10-30 11:59

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 11:54
把18B20拿到空气中,不跟水槽接触了,开超声的话温度还是会上升

<p>18B20&ldquo;温度还会上升&rdquo;。把18B20拿到很远的地方,例如另一房间里,开超声后温度还上升否?</p>
</div><script>showreplylogin();</script><script type="text/javascript">(function(d,c){var a=d.createElement("script"),m=d.getElementsByTagName("script"),eewurl="//counter.eeworld.com.cn/pv/count/";a.src=eewurl+c;m.parentNode.insertBefore(a,m)})(document,523)</script>

maychang 发表于 2024-10-30 12:03

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 11:54
把18B20拿到空气中,不跟水槽接触了,开超声的话温度还是会上升

<p>一般地说,数字电路受干扰而读出不同数值的话,不会如首帖所说&ldquo;温度会慢慢上升到29&deg;C&rdquo;,而是近于随机地乱跳。现在没有乱跳,所以18B20受超声影响的可能性相当小。</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

tagetage 发表于 2024-10-30 12:37

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p>大功率的震动会让18B20与接触面产生摩擦而升温。另外超声波的振动能引起物体的共振,进而使物体内部的分子运动增加,温度升高。也就是说超声波会让金属水槽升温。。你可以用模拟的温度传感器(铂电阻PT100等)验证一下。</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

maychang 发表于 2024-10-30 13:08

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>tagetage 发表于 2024-10-30 12:37
大功率的震动会让18B20与接触面产生摩擦而升温。另外超声波的振动能引起物体的共振,进而使物体内部的分子运 ...

<p>要验证温度,何必用Pt100?用一支最普通的酒精温度计就足够了,价格比Pt100便宜得多。</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 15:25

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>maychang 发表于 2024-10-30 11:57
【把18B20拿开即与水槽脱离,将其单独放在旁边,测量环境温度,和旁边的数显温湿度计表的温度差不多,均 ...

<p>没有变化</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

maychang 发表于 2024-10-30 15:49

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'> 本帖最后由 maychang 于 2024-10-30 16:23 编辑

<div class="quote">
<blockquote><font size="2"><a href="forum.php?mod=redirect&amp;goto=findpost&amp;pid=3371249&amp;ptid=1297691" target="_blank"><font color="#999999">S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 15:25</font></a></font> 没有变化</blockquote>
</div>

<p>10升水的质量是10000克,水的比热容是1卡/克&middot;C&deg;,也就是4.18J/g&middot;C&deg;。10000克水温度变化1C&deg;需要41800J热量。</p>

<p>你的超声功率300W,每秒发热是300J。让这10升水温度升高1C&deg;,需要139秒,即2分钟19秒。</p>

<p>你看看这个时间和你的观察差多少?</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 16:47

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>maychang 发表于 2024-10-30 15:49
10升水的质量是10000克,水的比热容是1卡/克&middot;C&deg;,也就是4.18J/g&middot;C&deg;。10000克水 ...

<p>超声波工作的时候,会对接触到的或者是离得近空气进行加热,槽体是金属的,超声波工作的时候先加热槽体,因为18B20是挨着槽体的,槽体温度上升导致18B20读出来的温度升高</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 16:50

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>maychang 发表于 2024-10-30 15:49
10升水的质量是10000克,水的比热容是1卡/克&middot;C&deg;,也就是4.18J/g&middot;C&deg;。10000克水 ...

<p>这里是没有想到超声波的热效应导致的</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

maychang 发表于 2024-10-30 17:03

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>S3S4S5S6 发表于 2024-10-30 16:47
超声波工作的时候,会对接触到的或者是离得近空气进行加热,槽体是金属的,超声波工作的时候先加热槽体, ...

<p>金属的导热率比水高得多,比热容比水小得多,更容易变热。</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

tagetage 发表于 2024-10-30 18:01

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'>maychang 发表于 2024-10-30 13:08
要验证温度,何必用Pt100?用一支最普通的酒精温度计就足够了,价格比Pt100便宜得多。

<p>1,为了保证水槽的完整性水槽没有开任何孔,故温度探头无法跟水接触,只能将温度传感器贴在水槽壁上.</p>

<p>2,金属的导热率比水高得多,比热容比水小得多,更容易变热。</p>
</div><script>showreplylogin();</script>

Gen_X 发表于 2024-10-31 15:48

<div class='shownolgin' data-isdigest='no'><p>超声的能力会增加水的内能,也就是温度上升。</p>
</div><script>showreplylogin();</script>
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