Skaffa en precisionstemperatursensor IC, som LM35CAZ.

Du driver den med en bra 5v och utgången är en enkel spänning som är en linjär funktion av temperaturen. De har en ganska bra noggrannhet på ± 1⁄4˚Kattrumstemperatur.

Tillagt:

Flera personer har pratat om "Noggrannhet över temperaturintervall" för denna sensor är ± 1ºC. Det här är fel intervall att prata om. "Noggrannhet vid tillagningstemperatur" är rätt intervall att prata om. Vid cirka 60 ° C är noggrannheten ± 0,7, och förmodligen bättre än så. Den "typiska" linjen varierar med cirka 0,1 ° C över ditt tillagningsintervall.

Du behöver antagligen bara en eller två kalibreringspunkter för att få den här sensorn enkelt nog för din behov. Men det kräver naturligtvis en exakt termometer för att kalibrera den mot. För det har du ett par alternativ:

Alternativ 1: Du kan använda vatten. Temperaturen på vatten som håller på att frysas är 0 ° C. Håll det i en liten kopp vatten i frysen och se noggrant på utspänningen. Det kommer att falla och falla tills vattnet börjar frysa. Vid denna tidpunkt kommer temperaturen att sluta sjunka och förbli platt en liten stund. När frysningen är klar börjar temperaturen sjunka igen. Notera spänningen i det plana området som ska användas som din 0ºC kalibreringspunkt.

Gör detsamma för kokande vatten. Det är bäst att göra detta vid havsnivå. Om du inte befinner dig vid havsnivån, kolla vad vattentemperaturen är på din höjd.

Att använda 0 ° C och 100 ° C är inte lika bra som att använda, säg 50 ° C och 80 ° C, men det är mycket lättare. Om du har en mycket exakt termometer tillgänglig bör du använda kalibreringspunkter närmare din tillagningstemperatur.

Alternativ 2: Använd metylalkohol. (Tack stevenvh) Detta kokar vid 64,7 ° C. Detta ligger så nära din tillagningstemperatur att du bara behöver en kalibreringspunkt för att få en mycket exakt tillagningstemperatur. Var uppenbarligen försiktig så att du inte berusar eller spränger dig själv med ångorna. Värm inte alkoholen över öppen eld!

Tillagt - förstärkning

Eftersom du arbetar i ett smalt temperaturintervall och du behöver bra kontrollnoggrannhet är det förmodligen också värt förstärka sensorns utgång. Detta ger större ADC-upplösning vid Arduino, vilket kommer att översättas till bättre stabilitet för PID-kontrollalgoritmen. Se frågan Analog spänningsnivåkonvertering (nivåförskjutning) som diskuterar förstärkning och nivåförskjutning av en analog spänning.

Förutsatt att du arbetar i området 40 ° C - 100 ° C (0,4 v - 1,0v). Du vill subtrahera 0,4v från signalen, vilket ger 0,0v - 0,6v och förstärker resultatet med en förstärkning på 8, vilket ger 0,0v - 4,8v. Detta ger utmärkt upplösning.

För det första att komma överens med andra: att gå till 1.0C-noggrannhet kommer att göra ditt liv mycket enklare.

Du verkar vara inställd på analoga sensorer, men jag föreslår en med ett digitalt gränssnitt. Analoga sensorer är antingen (begagnade) radiometriska (levererar en temp-beroende-procentandel av Vcc), vilket ger ett icke-linjärt svar som du måste konvertera. Den andra typen (LM35 etc) är absolut, vilket kräver att du A / D mot en referensspänning som måste vara (mycket) mer accuirera än önskad noggrannhet. Om du inte vill mäta något som en digital gränssnittssensor inte kan (som >> 100C) verkar det här mycket onödigt besvär.

Redigera: låt oss prova en LM35. 10mV / C, även om LM35 i sig inte introducerar något fel , är en typisk referens (LM431 etc) 1% korrekt, vilket introducerar ett 1% fel i temperaturavläsningen! En typisk mikrokontroller A / D är 10 bitar, låt oss anta att full skala är en 2,5V-referens (kontrollera om din UC tillåter detta!). 1 bitars A / D-fel (låt oss vara optimistiska! Kontrollera bättre ditt UC-datablad) är 2,5mV = 1 / 4C-fel. Så även utan sensorn i sig har vi ett + / 1,25 C-fel (i bästa fall ..).

Skaffa en digital gränssnittssensor, till exempel den gamla gamla DS1820 / 18S20 / 18B20, allt TO92. Eller en av I2C- eller SPI-sensorerna som Microchip tillverkar i TO220. Om du värmer upp i ett fack eller något kan du ansluta fliken till facket.

Det låter som om du bara frågar om sonden. Tydligen vill du ha något du kan sätta i direkt kontakt med maten. En PID-kontroller innehåller mycket än bara feedback-sensorn, men det låter som om du inte frågar om det. Om något av detta är felaktigt bör du uppdatera din fråga. Jag har heller ingen aning om vad en "Sous Vide" -sak är. All information som är relevant för den bör vara i din fråga. Länkar är endast för bakgrundsmaterial.

Som Steven nämnde är 1/2 grader C mycket ambitiöst och onödigt när du pratar om mat.

Den enklaste temperaturgivaren blir en termistor. . De klarar avståndet och behöver annars bara ett belastningsmotstånd. Resultatet kommer också att vara förhållandemetriskt till ditt utbud, så alla utbudsvariationer avbryts. Det är lätt att upptäcka fel i firmware eftersom avläsningar mycket nära toppen eller botten av intervallet indikerar orealistiska temperaturer. Om du får något utanför något giltigt temperaturintervall, antar du ett maskinvarufel och anger vad du tror att ditt säkra läge är. Det här är verkligen en firmwareproblem, inte en hårdvara med en termistor och rätt belastningsmotstånd.

När det gäller att göra det livsmedelssäkert bör det vara bra att stänga in sonden i glas. Vad sägs om att epoxiera termistorn till botten av ett litet provrör, som sedan blir sonden? Toppen kan förseglas med varmt lim eller något. Det måste vara vattentätt men maten borde inte vara där. Endast två isolerade ledningar ska komma upp från rörets topp. Glas är ganska bra för att överföra värme. Sondens tidskonstant bör fortfarande vara mycket mindre än tidskonstanten från värmaren till matens ändrade temperatur.

Termistorer är inte så exakta om du inte betalar mycket pengar. För ett engångshobbyprojekt skulle jag få vilken termistor som helst som kan fås i rätt intervall och kalibrera manuellt. Kalibrera vid några få kända temperaturer bestämda från en pålitlig känd termometer och låt sedan firmware interpolera däremellan. För extra kredit kan du till och med slå upp den nominella ekvationen för termistorn, passa dina uppmätta punkter så bra som möjligt och dra därefter den kontinuerliga funktionen. Du kan fylla i en fast tabell i firmware med många segment från den kalibrerade funktionen så att linjär interpolering mellan segment blir ganska bra.

Återigen, 1/2 degC ber om för mycket, men du don ' Jag behöver verkligen inte så mycket ändå. En termistor med kanske fyra kalibreringspunkter, ekvationsanpassning och sedan interpolering borde vara bra för att lösa det faktiska problemet.

Med hjälp av LM335Z kan du kalibrera förskjutningen och få fel för en given sensor med två testavläsningar vid 0'C 100'C med is och kokande vatten.

Få sedan en verifieringsavläsning vid mitten räckvidd säg 50'C.

Du kan göra en testjigg och kalibrera en sensor som din silverstandard mot en annan guldstandardtermometern. Du sparar sedan de förväntade felen och beräknar en linjär progression eller förstärkning och offsetnummer för att spara i EEPROM så att de blir en kalibrerad uppsättning. Om du får en sats kan du upptäcka att de alla har samma förskjutnings- och förstärkningsfel som du kan korrigera i programvara för att visa den korrigerade avläsningen.

Med 0,1'C-standarder kan du förvänta dig 0,2'deg-fel och använda vilken skärm du väljer för att garantera 0,5'C-felet för dina kritiska börvärden.

Se fig 3

http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00000459.pdf

Jag tätar sensorn med en tunn beläggning av livsmedelskvalitet epoxi för att skydda enheten från fuktläckage och använda tvinnade par eller två tvinnade par flexledningar med 2 som ett skydd och använd sedan "ferrit CM-chokes" för att absorbera RF-störningar.

Du behöver då en ADC som garanteras korrekt till +/- 0,5 bit eller kanske 1 av 256 nivåer för att läsa 0,5 / 100% korrekt. Detta garanteras inte i de flesta Arduino, så du måste använda en hårdvarudAC för att testa detta i Output minus Input på ett 2-kanals omfång och välj AC-par för CH1 och CH 2 och visa sedan XY-läge CH1 vs Ch2 för att få en mittpunkt som passerar maximalt +/- 1 bit. Varje Vref-brus i din ADC kommer att orsaka hoppade kvantiseringsnivåer eller hysteres under övergångar som 01111 till 10000 och överhörning från digital mark till ingång analog markmatning genom att misslyckas med monotonicitet.

Kontrollera TI-webbplatsen för litteratur om ADC-fel.

@Richard Russell << Jag uppskattar behovet av 0,5 ° C-kontroll i organiska matlagningsstilar vid låga temperaturer där levande organismer börjar dö snabbt över Pasteur-temperaturen när bakterierna dödas.

Om det vore jag skulle jag kalibrera för 0,1 graders noggrannhet med mina förskjutningskalibreringstemperaturer mellan 45 och 65 ° C efter att den är ordentligt fäst i den välisolerade krukan. Då kan du utföra någon annan kommersiell spis på marknaden ... förutsatt att den är väl isolerad i dielektrikum med högt R-värde.

Då för utseende så att du kan ladda $ 500, linda in den i amerikansk precision SS som "Spirit of St Louis" är djupt repad och mycket polerad. ;)

Personligen skulle jag få SS-yttre syra etsad av proffs som gör detta varje dag med ett konstverk av historisk matlagningsbetydelse för $ 50 och sedan debiterar extra för anpassade konstverk med personlig logotyp och företagsnamn. Fråga bara om du behöver en bra ref.

Tack för att jag får hjälpa dig med ditt mål.

Baserat på informationen i andra svar och vidare sökning hittade jag en Waterproof DS18B20-sond vid Alpha-Crucis (EU). Den finns också på Adafruit i USA.

Den uppfyller alla mina krav och har en idealisk formfaktor.