Hallo zusammen, folgendes: In einem Werkzeug sind bis zu 200 Thermoelemente Typ J eingelassen. Jedes Thermoelement ist derzeit einzeln aus dem Werkzeug herausgeführt. Um das ganze etwas zu vereinfachen, dachte ich an eine Art Bus-System: Jedes Thermoelement hängt über einen FET mit gesonderter Steuerleitung an den Bus-Leitungen. Damit könne man die Hälfte der Verkabelung einsparen. Probleme machen mir nur die geringen Spannungen der Thermoelemente. Die Prozesstemperaturen liegen zwischen 250°C und 320°C, also habe ich es mit 13 bis 18mV zu tun. Meine ersten Simulationen lassen nicht wirklich vermuten, dass die Idee 100% funktioniert, am Messwiderstand kommt einfach zu wenig an. Würde mich freuen, wenn ihr ein paar Anregungen habt, und das Konzept mal ob der Realisierbarkeit bewerten könntet. Danke! Frank
Da der MOSFET ja gesteuert wird, baust du nichts anderes als einen Eingangsmultiplexer auf. Das geht mit Thermoelementen durchaus (im Gegensatz zu den stromdurchflossenen Pt100) weil ja kein nennenswerter Strom fliesst. Aber du solltest die richtigen Bauelemente verwenden, Analogmultiplexer, vermutlich tut es (je nach Genauigkeitsanforderungen) der CD4051 schon (na gut, ein paar hintereinander).
Eine reduktion der Leitungen ist nicht ganz einfach. Man kann ja nicht so ohne weiters Relais, CMOS Schalter oder FETs nehmen, denn keiner der Drähte ist Kupfer. Wenn man da was machen will, müßte man also die Refferenzlötstelle mit in das "Werkzeug" verlegen. Die Alternative wäre es thermoelemente vom Typ T zu nehmen, da hätte man einmall Kupfer und könnte wenigstens den einen Anschluß relativ einfach umschalten. Die Umschaltung kann Fehler verurschen, aber auch die Steckverbinder sind einen Mögliche Fehlerquelle. Und Stecker mit 400 oder wenigstens 200 Polen für Typ J thermoelemente sind nicht ganz billig, aber wenigstens hat man dann kein Problem mit Mindermengen.
Hallo, um Thermoelemente zu multiplexen, müsstest du die Kaltstellenkompensation VOR dem Multiplexer anbringen, damit wird die Verkabelung noch komplexer, oder du müsstest für den Multiplexer Relais verwenden mit Kontakten aus dem Thermoelement-Material, was es meines Wissens nicht gibt. Ausserdem bliebe es ja dabei, dass der MX ein Kasten mit 200 Eingängen wäre, an den die Messleitungen angeschlossen werden müssten, ist also nichts gewonnen, wenn du die Spezialrelais nicht direkt in dein Werkzeug einbaust. Grundsätzlich kannst du das auch fertig kaufen: http://digital.ni.com/worldwide/germany.nsf/web/all/7A4F02BAEFEC22AC802567F6003E0D6E ändert aber auch nichts an der primären Verdrahtung. Dein Problem wäre lösbar mit einem Miniatur-Controller direkt am Element, der einen entsprechenden Messeingang hat und einen Anschluss an einen Industrie-Bus - sozusagen ein busfähiges Thermoelement. Ich denke aber, das scheitert an der Umgebungstemperatur und womöglich auch an den Kosten. Ich weiss natürlich nicht, wie heiss es im Werkzeug i.A. ist, aber hochpräzise Messelektronik gehört da nicht hin. Gruss Reinhard
> um Thermoelemente zu multiplexen, müsstest du die > Kaltstellenkompensation VOR dem Multiplexer anbringen Nicht wirklich. Da Multiplexer eine Elektronik sind die, und nicht so harte Temperaturen aushält, ist anzunehmen, daß die ELektronik nicht so heiss ist wie die Messtelle, sondern ausserhalb angebracht wird. Damit ist die ELektronik so warm wie die restliche Elektronik, und es reicht, DORT die Umgebungstemperatur zu messen und zu kompensieren. Lediglich die Temperaturdifferenz zwischen jener Messtelle und der Temperatur des Muliplexers an der der Thermoelementdraht in die Platine geht, ist dann Messfehler. Man muss nicht dort messen, wo der Themoübergang ist, sondern es muss nur gleich warm sein :-)
MaWin schrieb: > Da Multiplexer eine Elektronik sind die, und nicht so harte Temperaturen > aushält, ist anzunehmen, daß die ELektronik nicht so heiss ist wie die > Messtelle, sondern ausserhalb angebracht wird. war meine Rede seit 45, aber das ist ja genau das, was der Fragesteller unbedingt vermeiden wollte - er wollte eben nicht mit 200 Messleitungen rauskommen an die Elektronik, sondern nur mit ein paar Drähten. Mein alter Deutschlehrer würde jetzt schreiben Thema verfehlt. Wir beide haben sicher ähnliche Vorstellungen, wie das Ganze am Ende aussieht, aber vor weiteren Diskussionen sollte sich der Fragesteller selbst mal wieder dazu äussern. Gruss Reinhard
Danke euch allen für die Infos. Da es um eine Reduktion des Verkabelungsaufwands im Werkzeug gehen soll, klappt das mit den Thermoelementen nicht so, wie ich mir das vorstelle. Die Temperatur im Werkzeug ist grenzwertig um sensiblere Elektronik unterzubringen. Derzeit bin ich dabei, im Konzept die komplette Sensorik auf PT1000 umzustellen... Deutlich einfacher zu handlen und in dem Temperaturbereich, der gemessen werden soll, noch gut einsetzbar.
Pt100 sind aber schwerer analog umzuschalten, du brauchst einen Analogschalter für den Strom und einen für die Messpannung, denn man darf nicht den Spannungsabfall durch den Strom über den Stromumschalter mitmessen. Du hast so oder so das Problem, daß Umschaltelektronik erst in einem Bereich montiert werden darf, der schon kühl genug ist.
Linker schrieb: > The 1-Wire Thermocouple > http://www.sensorsmag.com/articles/0102/29/ Hi die "1 wire technology" ist ein twisted pair kabel - das ist schon richtig frech. Gruss Reinhard
MaWin schrieb: > Du hast so oder so das Problem, daß Umschaltelektronik erst in einem > Bereich montiert werden darf, der schon kühl genug ist. Immerhin könnte man PTs mit einem Relais umschalten, die sollten das aushalten. Wenn ich aber daran denke, ich müsste in einem Werkzeug mehr als 200 Relais unterbringen (Klebstoff? Kabelbinder?) dann sind mir die (in dem Fall) 400 Kabel doch lieber. @ Frank Bär: denk dran, bei PT100/1000 brauchst du, besonders bei hohen Umgebungstemperaturen, eine Vierleitermessung - du hast jetzt also 400 Kabel am Hals. Gruss Reinhard
Wenn man PT1000 statt PT100 nimmt, kann man deutlich länger ohne 4 Leiter auskommen. Auch Relais werden einfacher. Man kann vermutlich auch schon jeweils die eine Seite der Sensoren zusammenfassen. Damit hätte man eine "Masse" und eine Leitung je Sensor. Wegen dem Stecker müßte man aber eventuell doch das doppelte an Kontakten spendieren. Es ist aber immer noch viel einfacher als die speziellen Thermoelementstecker. Wenn man Wechselspannungsmäßig mißt, könnte man auch bei 80-100 C noch elektronischen Multiplexer nutzen ohne das man große Fehler bekommt. Immerhin könnten 2 mal 74HC4051 schon mal etwa 8 Relais ersetzen.
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