关于LTZ1000电压基准的一些体会

youngliu

同一支PT100，在A、B两个点处分别测得电阻值100.0000ohm和100.0004ohm，说B点比A点温度高1mK要比说A点温度为0.00度还要靠谱

shichen717

控温在理论上可描述为绝热环境下通过控制冷源和热源的功率注入控制目标物体的温度。绝热环境下，冷源和热源功率越低，控温系统越容易达到高稳定度，但控温时间随之增长，即用时间换稳定度。

在完全绝热的环境下，如果缺乏冷源而只有热源注入，控温系统不成立。

但绝热是相对的，任何绝热材料的热导率都不是0。因此，绝热环境的近似程度与冷源、热源的功率和目标温度稳定度有关，对于LTZ1000的加热功率以及所需的温度稳定性，即使是四氟也很难认为是理想的绝热材料，因此冷源仍然存在，控温系统成立，不存在只有热源的问题。

保温不足会造成冷源过量，热源注入相应增大，过冲和不足频繁，误差增大。对LTZ1000进行过度保温会造成冷源不足的问题，对应的控温时间增长，目标达到稳定温度的时间增长，增长的程度与LZT1000的温控性能有关。温控器有过冲和不足的固有问题，因此存在有限控温分辨率问题，实际温度会在稳定温度附近游动。在冷源不足时，这种游动的幅度和频率会增大，效果与保温不足类似，直至冷源消失，控温失效。

因此必须进行适当保温，既保证冷源低至控温系统可达到足够的温度稳定性，又要保证冷源不致不足导致控温失效。因此问题不是是否保温的质的问题，而是保温程度的量的问题。实际应用中，四氟保温的热导率似乎是合理的，其冷源强度似乎恰到好处。

工业PID控制器需要根据冷源和热源设置PID参数才能正确控温，即达到最小的误差和最高的稳定度。LTZ1000的控温控制器无法调整参数，只有通过设置冷源和热源去适应LTZ1000才行。这才是讨论许久的问题所在。

独往独来

好贴！赞一个

shichen717

HGMETER 发表于 2013-8-4 14:59
楼上所说的理论很有道理。在理论中提到的适当、程度、最佳、恰到好处 …… 等词，指出了自动控制系统 ...

所谓PID参数需根据冷源和热源调整，其实质是PID参数需要与控温目标的等效热容量匹配。如果冷源强烈，等效热容量增大，反之等效热容量减小。热源强度指控温器可提供的最大加热功率，而冷源强度指最大制冷强度。

LTZ1000自身的热源强度和热容量是固定的，不同的保温措施下，其冷源强度发生变化，使其等效热容量变化。

LTZ1000自身的控温参数中，主要是P参数，I和D的成分很小。而P参数恰好直接与等效热容量相关。但LTZ1000的P是固定的，由控温电路元件参数决定。由于LTZ1000并无一般PID控温仪的参数调整功能，因此必须通过调整保温措施控制其冷源强度使其等效热容量与其控温电路的P参数相匹配，好在这个可以与P参数匹配的等效热容量范围应该是比较宽泛的，否则LTZ1000就不是成功设计的产品。一定要记住，良好设计的温控电路对控温目标的要求不会太苛刻。

根据大家大量基准制作的经验，除非保温结构无法有效防风，并未发现各种保温材料对LTZ1000输出稳定性的显著影响。自然，对于业余条件，完全绝热无法做到，因此也不存在冷源缺失的问题。

很多商品表中的LTZ1000是四氟全包结构（PCB的上下两侧完全封闭）的保温，其中也必然包含四氟与LTZ1000之间缝隙的空气绝热。其主要功能应该是防风，避免环境气流直接作用在LTZ1000上造成LTZ1000引脚和金属外壳产生热量转移导致的器件温度变化，对于这个功能并不需要保温，考虑到空气绝热，甚至金属壳也可以。

但这种结构还需具有另一个功能，即避免由于外界温度变化（例如气流导致的封闭结构外壳热量转移）引起结构内部的气体对流造成的温度梯度。正是由于后一个功能，这种结构需要使用保温材料，但对保温材料热导率的限制并不苛刻，业余条件下，厚度足够的电木、玻璃纤维树脂板（大多数PCB的材料）甚至珍珠棉也很好。

仅此而已。

老哥

LTZ1000是PI，１M和0.1u串起来那２个元件，是可以调整的。

fffofo

温度设定得比较低的话还是不要保温的好，装盒子防风就可以了。

shichen717

HGMETER 发表于 2013-8-7 14:49
楼上“shichen717”所说我是越看越糊涂，初看觉得很“新鲜”，但仔细一琢磨就迷湖了，前后的说法根 ...

关于人体恒温的问题，有些小小的方面不敢苟同。
1. 人体不是精密恒温系统，36.2-37C都算正常，与LTZ1000的要求不同，因此针对恒温稳定性的各种要求也在程度上大不相同，但道理相同。

2. LTZ1000的金属外壳是普通的封装，其主要作用是防潮（防漏气和酸碱环境），以及防止内部沾污，但并不代表LTZ1000可以只依靠此金属封装达到最佳水平。如同人的皮肤的主要作用是保护内部真皮组织，因此有一定的韧性和强度，但并不代表人不穿衣服就可以适应各种环境。

3. 如果人穿一件金属衣服，冬天人会很冷，夏天会很热，因为外界温度变化会直接经过外壳造成热量流动。LTZ1000也是相同，其金属封装也会产生这样的问题，况且其内部芯片直接焊接在金属外壳的底部，这和人贴身穿金属衣服很相似，其恒温效果可想而知。

4. 扩展而言，假设金属衣服与人体不直接接触，冬天人也会很冷，夏天也会很热，因为外界温度变化会引起内部气体对流造成热量流动（气体的绝热性只在静态下有效），更进一步如果冬天住在金属房屋内，人会吃不消。人在这种情况下就需多吃饭，多用加热功率，以抵御冷源保证人体温度恒定，否则就有可能恒温失效造成基础体温下降。LTZ1000也需要增加发热功率抵御外部环境温度变化，但其加热功率有限，如果不足以抵御外部环境也会出现恒温失效，至少是误差较大。正如楼上所言，冬天需要一个保温比较好的房屋，夏天需要一个带空调的保温比较好的房屋（保证热量不流入室内）。因此金属防风罩显然是不可取的，必须使用有一定保温性的材料（LTZ1000不存在夏天的问题，其内部温度会由设计者设定为高于设备运行环境温度）。

5. 依据基本设计原则，LTZ1000的恒温系统应该可以适应比较宽泛的外界环境（冷源），但并不代表所有环境，因此需要必要的保温措施。然而是否需要做到完全绝热则并不重要，适当的冷源是必需的，因为LTZ1000有一定的加热分辨率，完全绝热会控温失效（这一点咱们的认识相同）。况且使用LTZ1000的设备至少要在普通环境下运行，很多还是在工业环境下运行，并不只是在标准实验室环境下运行，因此一定的保温措施可降低环境变化的影响，提高系统设计的可靠性。正如保温好的房屋具有更好的舒适性。

6. 之所以LM399提供四氟外壳而LTZ1000不提供，只是由于LM399那样的四氟外壳不足以保证LTZ1000的性能，LTZ1000需要全方位防风和保温，包含金属引脚，这样的四氟外壳最好用户自己做以适应各自的应用，在半导体器件的封装中，这种情况非常多，例如100W的大功率管事实上并不提供足够的散热面积而需额外的散热器，但并不代表LTZ1000不需要额外的防风和保温处理，或者大功率管无需额外散热器就可工作在100W。

7. 数字PID与模拟PID原理完全相同，在理论上讲因为数字PID不是无级调整，数字PID其实不如模拟PID性能好，只不过因为理想的模拟PID不好做而且参数不如数字系统好调整，所以数字PID才广泛使用。

熊猫38

shichen717 发表于 2013-8-7 16:48
关于人体恒温的问题，有些小小的方面不敢苟同。
1. 人体不是精密恒温系统，36.2-37C都算正常，与LTZ1000 ...

都是专业人员呀，用词准确，阐述严谨，可算定论了。

就几个方面整理一下学习心得：
1. 人体不是精密恒温系统，36.2-37C都算正常，与LTZ1000的要求不同，因此针对恒温稳定性的各种要求也在程度上大不相同，但道理相同

人体相对lzt可能不精密，但也有自身温度要求，不肯随环境温度做妥协。也是通过内部能量与散热要达到一定平衡。因此，保温和散热都是不容忽视的。猎豹不能长时追逐，大脑不能无限扩张，有散热能力所限因素。甚至可以猜想，人体略高于常规环境温度，正是以较小能量形成平衡的选择。
而高的环境温度需要通过排汗来解决，从某种意义，人体比LZT要奇妙多了。恕我冒昧，lzt工作的高低一度两度，玩玩的情况下有多大影响。

3. 如果人穿一件金属衣服，冬天人会很冷，夏天会很热，因为外界温度变化会直接经过外壳造成热量流动。LTZ1000也是相同，其金属封装也会产生这样的问题，况且其内部芯片直接焊接在金属外壳的底部，这和人贴身穿金属衣服很相似，其恒温效果可想而知。

“冬天人会很冷，夏天会很热”，这个说法很好，因此夏天或运动中，散热可能是主要因素，保温并非唯一选择。
关于金属衣服，也是在冬天更有区别。参考1 较小能量形成平衡

4.冬天住在金属房屋内，人会吃不消。。。
参考1 较小能量形成平衡

（LTZ1000不存在夏天的问题，其内部温度会由设计者设定为高于设备运行环境温度）。
高于---这正是楼主强调的，问题在于为什么高于，这个温度是不好变的，毕竟LZT的要点是长期。



5. 依据基本设计原则，LTZ1000的恒温系统应该可以适应比较宽泛的外界环境（冷源），但并不代表所有环境，因此需要必要的保温措施

因此需要必要的散热措施，瞧瞧，在相同的“前提”下，结论完全可以随便写写的，呵呵，尽管我这结论很闹笑话。

以上看法都是基于内部加热能量有限形成的，但lzt加热是否那么不堪，是个问题
冬天一个很小的煤炉，可以使内部达到几百度。而LZT几百mW的加热功率维持几平方mm的温度，也许并不是那么力不从心。

2.6关于金属外壳，还是绝缘外壳
恕我没有看懂，“四氟外壳不足以保证LTZ1000的性能”，什么性能？

有幸看到各位高人的睿智见解，若能看到所基于的前提就更好了，毕竟“冷”“热”是相对什么？45度还是150度
   

shichen717

我愿与二位讨论技术，但不愿看到二位言辞激烈，饱含感情。
愿二位做一个LTZ1000基准，用数据验证二位的理论，我洗耳恭听。
如果LTZ的温度高个一两度都不是问题，我就我发表的内容向二位道歉。
请将LZT修正为LTZ，斯皮尔胳膊只有郭德纲抖包袱采用，我们搞技术的还是严谨些好。

另：切勿过于谦虚。使用成语、大道理、泛泛引经据典、提及一些众人皆知的貌似高深的理论和愤青情结在这里并不能提高二位的身份，请务必慎用。

我退出讨论，多谢二位。也恳请二位切勿恶语相加，多谢。

熊猫38

shichen717 发表于 2013-8-7 21:31
我愿与二位讨论技术，但不愿看到二位言辞激烈，饱含感情。
愿二位做一个LTZ1000基准，用数据验证二位的理 ...

oho，反应如此强烈？我本是顺从你的看法，不过是做点整理，怎么就得到如此结论？有哪些地方无礼了，不妨指出

进退都随个人心愿，我本不该参与进来是否更有姿态，呵呵

都是基于不同的环境，何至于闹出愤青这等帽子，恶语相加从何谈起

熊猫38

shichen717 发表于 2013-8-7 21:31
我愿与二位讨论技术，但不愿看到二位言辞激烈，饱含感情。
愿二位做一个LTZ1000基准，用数据验证二位的理 ...

我的文字写到这，不会再修改，是否如你所感受的那么恶劣，自有更多人评判

熊猫38

shichen717 发表于 2013-8-7 21:31
我愿与二位讨论技术，但不愿看到二位言辞激烈，饱含感情。
愿二位做一个LTZ1000基准，用数据验证二位的理 ...

你也没有侮辱到我，何至于要“道歉”，做“高姿态”这类事，我倒是真可以向你学习

熊猫38

LZT修正为LTZ   跟严谨有多少关系，严谨不严谨，各自有数就好了

做LTZ 什么实验，我暂时没有兴趣

熊猫38

既然口子扯开了，就不妨捅大点

看看这思路：

1. 既然有加热，应该保温
2.更“逻辑”的---------“因为”加热，“所以"保温”
3.更广泛的”推理“------”因为“南非刮大风，”所以“日本母猪会上树

先不谈技术，不论人品，只从”因为“”所以“说起。不用对号入座，我知道上面所有谈话都没到如此

东拉西扯，我也会

熊猫38

HGMETER 发表于 2013-8-8 15:09
楼上“熊猫38”朋友，我估计你年龄也不会太大，提个建议，如果不妥，就当我没说。论谈的谈话有思考的 ...

首先，我未必比你小，说话是不是那么激愤、刻薄，不同人有不同感受。

其次，我也无意去探究这基准的温控细节

插进来也是就一点看法谈谈，不求争个高低对错

稍微不客气点也是对首页一位同学，到没到人身攻击自有看客判断。

跟版主争了几句，各自都明白没有大不同，还在切磋范围。

楼上一位说的，我已经接受为终极发言。尽管以我的训练和经历，是避免下论断的。

也不知道我说了什么，导致如此强烈反应。

对技术已经无所谓了，看人也是一件趣事。

youngliu

我来结帖吧！
这个帖子似乎不应该放在基准版块了，更适合它的版块是“生活茶馆”

熊猫38

HGMETER 发表于 2013-8-8 15:09
楼上“熊猫38”朋友，我估计你年龄也不会太大，提个建议，如果不妥，就当我没说。论谈的谈话有思考的 ...

话不投机半句多这话没错

不过对有些人没必要客气

戴帽子、预设对方以不义，做人生敬告规劝，这在论坛司空见惯

在这样个语境下，如此集中、露骨地使用，我勒个去

熊猫38

youngliu 发表于 2013-8-8 15:56
我来结帖吧！
这个帖子似乎不应该放在基准版块了，更适合它的版块是“生活茶馆”

不着急，既然来了，不妨扯开

老哥

楼上过分了，之前对ｊｊ已是不该。

youngliu

HGMETER 发表于 2013-8-9 15:04
楼上“老哥”，你可能不知内情，你要是看过所谓“JJ”在某些帖子里的恶行，你就不会这么说了。人不 ...

警告楼主，不要再发表任何带有人身攻击的帖子！否则不只是删帖，而是永久禁言！38度是技术交流论坛，不是你的个人讲台。
JJ虽然也有缺点，也许他还认为我与他有仇，但在我看来，你的人品并不如他！
我不是心胸不广，容不下批评。至于是谁在误人子弟，大家应该是有目共睹了。
我的人品好不好，可受公评！至于我的技术好不好，我的老板知道的比你多！

hu8421

文革，技术=禁言。

wbxms

感觉，楼上参与讨论的几位，都是高手，起码比我高n倍是没有问题的。讲的话大部分都很有见地。
但是，恕我直言，无论学术还是人品，以及为人处世技巧，和比如bg2vo等高高手还是有差距。所以，建议争论者把握好角度和口气，避免文人相轻之弊，建议管理者以引导，规劝为主直至警告，慎用严厉的制裁。如果当事人愿意去掉敏感内容，还是择机解禁为好。毕竟，大家都是朋友，毕竟，搞技术的多数不善心术，心直口快，另外他们的言论，除了偏激不妥之处，多数还有技术讨论的价值，全封了有点可惜。个人看法仅供参考。