Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperatursensor gesucht


von Richard Weber (Gast)


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Moin,


als einfaches Projekt zum Üben mit AVR-Controllern habe ich vor, mit 2 
Temperatursensoren die Temperatur meines Heizkörpers und die Temperatur 
meines Zimmers zu ermitteln.
Das Ganze soll dann auf einem Display ausgegeben werden (das Ansteuern 
des Displays funktioniert bereits einwandfrei).

Nun meine Frage:

 - Welche Temperatursensoren könnt ihr empfehlen, die man ziemlich 
einfach (ohne Peripherie und großen Programmieraufwand) mit dem AVR 
ansteuern kann?
Möchte dabei so wenig Pins wie möglich vom AVR entbehren.

Die Temperatur des Heizkörpers ist etwa 80 °C, die Zimmertemperatur etwa 
20 °C.


Welche Sensoren (von Pollin oder Reichelt) könnt ihr mir hierfür 
empfehlen?


Danke!

von Infoboter (Gast)


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.....
Artikelübersicht <-------
.....

von Richard Weber (Gast)


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Achja, einwas noch:

Eine Auflösung von 8 bit würde reichen.

von Matze T. (gruetzwurschd)


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TC77 von Microchip

billig, Spi und leicht anzusteuern. :)

von Richard Weber (Gast)


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TC77 finde ich nicht bei Reichelt / Pollin :-(

von kermit der frosch (Gast)


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entweder du nimmst einen digitalen

vorteil: einfache ansteuerung, zb. DS18x20
nachteil: nicht besonders billig

oder analoge. hier hat man eine große auswahl, zb. KTY. wenn du es 
linear haben willst diese doppeldioden-teile zb., schau mal nach bei 
national, ansonsten PT100/1000. natürlich gibt es noch viel mehr, schau 
dich einfach mal um.

von kermit der frosch (Gast)


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nimm einfach einen DS18S20 oder DS18B20 von pollin, kostet 2,50

von Olaf (Gast)


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> Eine Auflösung von 8 bit würde reichen.

Und Genauigkeit? Die meisten Sensoren haben so +/-1 oder 2Grad.
Reicht dir das? Relativ gaengig waere z.B LM75 mit I2C-Bus

Die grosse Ausnahme sind die DS1820 von Dallas. Die gleicht der 
Hersteller fuer dich ab. Leider ist ihr Protokoll fuer Anfaenger nicht 
so toll. Besonders wenn du keinen Oszi haben solltest.

Olaf

von Matze T. (gruetzwurschd)


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Richard Weber schrieb:
> TC77 finde ich nicht bei Reichelt / Pollin :-(

Sorry hab ich überlesen =)

von Richard Weber (Gast)


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Also ich möchte einen, der wirklich einfach "auszulesen" ist.

Wie auch immer man so einen Temperatursensor dann ansteuert, habe ich 
bisher nicht gemacht. Mir würde eine Genauigkeit von 0,5 °C reichen.

Was noch schön wäre, wenn man den irgendwo befestigen könnte (Blech mit 
Loch am Bauteil).


Also nochmal: Total einfach anzusteuern sollte er sein.

von kermit der frosch (Gast)


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wenn du was völlig idiotensicheres haben willst, dann nimm so einen NTC 
und schließ den über VRef an den ADC an.

von kermit der frosch (Gast)


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ein bisschen rechnen musst du aber schon.

von Chris (Gast)


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DS18S20 oder DS18B20. Den solltest Du bei den gängigen Lieferanten 
problemlos bestellen können und er erfüllt deine Anforderungen an den 
Meßbereich und die Genauigkeit. Außerdem ist er noch im 
bastelfreundlichen TO-92 Gehäuse erhältlich.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Temperatursensor#DS18S20_.2F_DS18B20

von usuru (Gast)


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TSIC 206 oder TSIC 306, ab Werk auf 0.5 bzw. 0.3 Grad kalibiert, gibt es 
auch als TSIC 506 mit 0.1 Grad Kalibrierung. Das Protokoll (Zacwire) ist 
so was von easy Beitrag "Temperatursensor TSIC 306 TO92"

von Olaf (Gast)


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> Mir würde eine Genauigkeit von 0,5 °C reichen.

Bei den Anspruechen faellt mir nur der DS1820 ein und der ist nicht 
einfach anzusteuern. Wenn da jemand noch was anderes kennt so wuerde 
mich das auch interessieren.

Es ist dann vermutlich einfacher und genauer einen Analogen Sensor zu 
nutzen. Aber auch da musst du bei 0.5Grad vermutlich kalibrieren.

Kuck mal hier:

http://www.national.com/mpf/LM/LM335.html#Overview

Die sind auch schon stolz darauf 1Grad zu erreichen. Sobald es genauer 
werden soll wird Temperaturmessung naemlich erstaunlich aufwendig.

Andererseits was solls? Ich meine womit vergleichst du denn deine 
Ergebnisse? Du glaubst doch nicht das irgendein billiges 
Zimmerthermometer genauer ist oder?

Olaf

von kermit der frosch (Gast)


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von Richard Weber (Gast)


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Guten morgen,

da ich mich nun dafür entschieden habe einen NTC zur Temperaturmessung 
zu nehmen, weiß ich leider nicht, welchen ich überhaupt kaufen soll.

Es gibt da natürlich auch wieder unterschiedliche, der eine hat einen 
größeren Widerstand, der andere hingegen einen kleineren.

Bei Reichelt finde ich - nachdem ich nach Temperatursensor gesucht habe 
- nur etwa 15 Bauteile.

Jetzt ist die Frage, welchen ich für meine oben beschriebene Anwendung 
kaufen sollte. Was für mich außerdem sehr hilfreich wäre, wäre ein 
Metallgehäuse mit ggf. einem Loch, damit ich den Sensor an einer Stelle 
befestigen kann.

Außerdem hat ein Bekannter von mir gemeint, dass man beim AD-Wandeln 
eines solchen Spannungssignals einen Operationsverstärker braucht.

In dem Link : Beitrag "Temperaturmessung mit NTC" ist allerdings nur ein 
einfacher Spannungsteiler vorgesehen.

Könntet ihr mir da noch kurz weiterhelfen?


Vielen Dank!

von Dr.Net (Gast)


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nimm doch einfach diesen


http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=B15;GROUPID=3114;ARTICLE=13552;START=0;SORT=artnr;OFFSET=16;SID=15nAMACqwQAQ8AAAdpit4ce1e14999bb4f0baaf29e593b6285e23

oder auch gleich 3-4 verschiedene, dann kannst du ein bisschen 
rumprobieren. kostet ja nicht viel.. die 30 cent.

von MaWin (Gast)


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> Also ich möchte einen, der wirklich einfach "auszulesen" ist.

Also einen, der einen Analogwert ilefert, den man mit dem A/D-Eingang 
einlesen kann.

> da ich mich nun dafür entschieden habe einen NTC zur Temperaturmessung
> zu nehmen, weiß ich leider nicht, welchen ich überhaupt kaufen soll.

> ohne Peripherie

Eigentlich gibt es nur einen: LM35. Hat sogar Reichelt.

Der liefert direkt Grad Celsius als Analogspannung die du mit einem 
A/D-Wandler eines AVR einlesen kannst, der eine Referenzspannung von 
1.1V hat (das reicht dann bis 110 GradC und bei 8 bit demnach für 0.5 
GradC Auflösung).

Da du noch nicht geschrieben hast, WELCHEN der hunderten von AVRs du 
einsetzen willst, kannst du sicher einen passenden nehmen. Du könntest 
natürlich auch einen ATXmega mit eingebautem PGA Verstärker nehmen der 
Differenzmessungen machen kann, dann gingen auch billigere Sensoren wie 
NTC, PTC, KTY, Siliziumdioden.

von Richard Weber (Gast)


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Danke :)

bei mir kommt ein ATmega16 zum Einsatz.

von Richard Weber (Gast)


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Wie muss ich diesen LM35 denn noch beschalten?
Sieht ganz gut aus das Teil :)

von Richard Weber (Gast)


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Das schlechte an dem Sensor ist nur, dass man ihn nicht befestigen kann 
:(

von PTC (Gast)


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Richard Weber schrieb:
> Die Temperatur des Heizkörpers ist etwa 80 °C,

80°C ? das kommt mir etwas viel vor. fahr mal deinen Vorlauf runter dann 
kannst du Geld sparen.
Nur so als Tipp.

von Richard Weber (Gast)


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Die 80 °C waren erfunden, ich weiß nicht, wie warm mein Heizkörper ist. 
Wollte damit nur sagen, dass ich von etwa 0°C bis 100 °C messen möchte.


Gruß

von PTC (Gast)


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Achja,

nimm nen PT1000 nen Spannungsteiler, dahinter nen OP, damit die 
Messwerte nicht verfälscht werden durch die Messung. ein paar Cs und ein 
paar Rs und fertig :-)

von Klaus Vogel (Gast)


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alter was redet ihr alle. einen NTC im passenden bereich als 
spannungsteiler aufbauen und gut ist. dann ist das gut linear und 
einfach. nur rechnen muss man

von Ich (Gast)


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Hallo ich hab vor kurzem ein Thermometer mit DS18S20 gebastelt.
Die OneWire-Kommunikation war einfacher als gedacht,
ich kann auch den Sourcecode zur Verfügung stellen.

von Richard Weber (Gast)


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Den PT1000 gibts anscheinend nicht bei Reichelt, wenn ich danach suche. 
:-(

Für was soll denn eigentlich der Operationsverstärker gut sein?



Sagt mir einfach welchen Sensor ich jetzt kaufen soll ! :-D

Den PT1000 gibts halt in recht robusten Auführungen (bei Pollin: 
Sikionmantel und PVC-Gehäuse für den Außenbereich), allerdings für je 
9,99 €!! :-o




Danke

von Richard Weber (Gast)


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Also Leute....ich kaufe mir jetzt diesen hier:

http://www.pollin.de/shop/dt/Mzg5OTE4OTk-/Bauelemente/Aktiv/Sensoren_Peltier_Elemente/Temperaturfuehler_KF2_S1_2_0H1.html

Ist laut Beschreibung ein PT1000.



Könntet ihr mir nun noch konkret verraten, welchen Schaltungsaufbau 
dieser Sensor benötigt?

Wie funktioniert das mit der Referenzspannung (AREF) am Controller? Muss 
ich da dann auch einfach einen Spannungsteiler basteln?




Danke!

von MaWin (Gast)


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> Also Leute....ich kaufe mir jetzt diesen hier:

Den befestigst du jetzt im Unterschied zum T92 wie ?

> Könntet ihr mir nun noch konkret verraten, welchen
> Schaltungsaufbau dieser Sensor benötigt?

Der Herr PTC hat's doch schon geschrieben:
"nimm nen PT1000 nen Spannungsteiler, dahinter nen OP, damit die
Messwerte nicht verfälscht werden durch die Messung. ein paar Cs und ein
paar Rs und fertig :-)"

Den üblichen ratiometrischen mit Vorverstärker damit du die geringen 
Widerstandsänderungen auf 0.5 GradC auflösen kannst

  +-----+---+------- Vref+  Beispielwerte (hängen ja vom gewünschten 
Temperaturbereich ab)
 R1    R2   |
  +-----)---)-R3-+          RTD = Pt1000     RTD = Pt100
  |     |   |    |          R1 = 3k9         R1 = 3.01k
  +-R6--)--|+\   |          R2 = 39k         R2 = unendlich
  |     |  |  >--+-- A/D    R3 = 107k        R3 = 11.8k
  |     +--|-/   |          R4 = 1k          R4 = 12.4k
  |     |   |    |          R5 = 27k         R5 = 105k
 RTD    +---)-R5-+          R6 = 941 Ohm     R6 = 11k (kompensiert 
Eingangsstrom)
  |    R4   |
  +-----+---+------- Vref-

Rechenformeln siehe 
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/3450
http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html

> bei mir kommt ein ATmega16 zum Einsatz.

Der hat zwar eine hohe 2.56V Rferenz, aber eine PGA der z.B. um's 
10-fache verstärken könnte.

 Aref
 |  |
1k 1k
 |  |
 +--(--ADC0
 |  |     intern x10
 |  +--ACD1
 |  |
1k Pt1000
 |  |
 GND

von Richard Weber (Gast)


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Danke für deine Müh', leider bleiben noch viele Fragen offen:


Wie ist in deiner ASCII-Art-Zeichnung oben der OP genau angeschlossen?
Welche Leitungen sind verbunden und welche nicht?


Die kleine Schaltung für den Aref, kommt die direkt an die Pins des 
Controllers?

von Richard Weber (Gast)


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Welchen OPV benötige ich? Gibt ja Tausende...

von Richard Weber (Gast)


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>Der hat zwar eine hohe 2.56V Rferenz, aber eine PGA der z.B. um's
>10-fache verstärken könnte.
>
> Aref
> |  |
>1k 1k
> |  |
> +--(--ADC0
> |  |     intern x10
> |  +--ACD1
> |  |
>1k Pt1000
> |  |
> GND


Ahh, das heißt ich brauch garkeinen OPV?!

von MaWin (Gast)


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> Wie ist in deiner ASCII-Art-Zeichnung oben der OP genau angeschlossen?

So wie gezeichnet.

> Welche Leitungen sind verbunden und welche nicht?

Die mit ) übersprungenen sind nicht verbunden, die mit + schon.

> Die kleine Schaltung für den Aref,
> kommt die direkt an die Pins des Controllers?

Da ARef mit 1k belastet wird, sollte man die 5V als ARef heranziehen und 
intern ARef auf VCC 5V schalten.

von Richard Weber (Gast)


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das heißt ich benötige pro PT1000 zwei der ADC-Eingänge ?


Wie sieht das Ganze dann bei z.B. 3 Temp.sensoren aus?

von Richard Weber (Gast)


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Finde leider keine brauchbare Schaltung im Netz.


Also jetzt nochmal die grundlegende Frage: Brauch ich für den PT1000 
einen OP oder nicht?

von Hero Ihn (Gast)


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Wie der Name schon sagt...PT"1000"

Da wirst du um 1000 OPs nicht herum kommen.

von Richard Weber (Gast)


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>Wie der Name schon sagt...PT"1000"

>Da wirst du um 1000 OPs nicht herum kommen.


Das hilft mir nun auch nicht weiter :-(

von Hero Ihn (Gast)


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Nein, du brauchst nicht zwingend einen OP.

Mot OPs könntest du dir den Messbereich und das Signal anpassen.

Z.B. 0V für -10 bis 5V für +50° oder ähnliches. Wenn du nur die Brücke 
verwendest, dann musst du halt mit dem Signal auskommen, was am 
Spannungsteiler anliegt.

von Richard Weber (Gast)


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Ok, aber wie sieht das Ganze dann mit mehreren Temp.Sensoren aus? Denn 
ich möchte 3 Sensoren verbauen und nicht nur einen, dabei aber möglichst 
sparsam mit den I/O-Pins des Controllers umgehen?!

von Hero Ihn (Gast)


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Dann schalte nacheinander einen Multiplexer / Analogschalter durch.

von Richard Weber (Gast)


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> Aref
> |  |           |
>1k 1k          1k
> |  |           |
> +--(-----------(--ADC0
> |  |           |     intern x10
> |  +-----------(--ADC1
> |  |           +--ADC2
>1k Pt1000      Pt1000
> |  |
> GND


sieht das dann so aus?

von Richard Weber (Gast)


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Bin mir nicht ganz sicher ob die Schaltung oben so stimmt, denn der 
linke Weg müsste ja eigentlich die Referenzspannung für den Controller 
sein...

von Hero Ihn (Gast)


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Nein, der linke ist ein Vergleichswert. Die Differenz zwischen beiden 
Spannungen ist dein Messergebnis.

von Falk B. (falk)


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@  Richard Weber (Gast)

>als einfaches Projekt zum Üben mit AVR-Controllern habe ich vor, mit 2
>Temperatursensoren die Temperatur meines Heizkörpers und die Temperatur
>meines Zimmers zu ermitteln.

Nimm drei KTY110 von Reichelt oder sonstwo, Vorwiderstand dran und 
direkt an einen AD-Eingang vom AVR. Fertig. Siehe Temperatursensor.

>Möchte dabei so wenig Pins wie möglich vom AVR entbehren.

Warum? Schotte? EIN ATmega16 im DIL40 kostet 2,50 oder so und hat 32 
IOs, da kann man schon mal 3 Pins für die Temperatursensoren "opfern".

MfG
Falk

von MaWin (Gast)


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> sieht das dann so aus?

Ja, kann man so bauen.

von Peter D. (peda)


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Ich schrieb:
> Hallo ich hab vor kurzem ein Thermometer mit DS18S20 gebastelt.
> Die OneWire-Kommunikation war einfacher als gedacht,
> ich kann auch den Sourcecode zur Verfügung stellen.

Sehe ich auch so.
Übertriebene Angst vor den Bits ist völlig unbegründet.

Bits zu empfangen ist einfacher und störunempfindlicher, als 
irgendwelches Analog-Geraffel.


Peter

von Richard Weber (Gast)


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Also Leute, jetzt habe ich nach langem Lesen den KTY110 bei Reichelt 
bestellt.

Jetzt müsstet ihr mir nur noch sagen, wie ich diesen dann mit meinem AVR 
verbinde.

Da ich im Tutorial leider keinen Schaltplan gefunden habe, muss euch 
noch mal euere gute Hilfe bemühen! :)


Vielen Dank!

von Richard Weber (Gast)


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Auf der Seite vom Link vom Tutorial ist in der Zeichnung noch ein LN mit 
dazugeschaltet, somit hilft mir dieser Schaltplan von dem Tutorial nicht 
weiter.

>Nimm drei KTY110 von Reichelt oder sonstwo, Vorwiderstand dran und
>direkt an einen AD-Eingang vom AVR. Fertig.


Habt ihr noch eine Idee??


Danke!

von Falk B. (falk)


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von Richard Weber (Gast)


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Ok, werde ihn jetzt mal so aufbauen, allerdings weiß ich noch nicht wie 
ich den Widerstand (Rp) dimensionieren soll.

http://www.umnicom.de/Elektronik/Mikrokontroller/Atmel/AtFan/Bild01.gif



Zu folgender Formel:
http://www.umnicom.de/Elektronik/Mikrokontroller/Atmel/AtFan/Bild02.gif

Bei welcher Temperatur gilt Rntc  ?



Danke

von Dennis (Gast)


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Richard Weber schrieb:
> Bei welcher Temperatur gilt Rntc  ?

Die Formel zeigt die Ausgangsspannung in Abhängigkeit zur Temperatur.

von Richard Weber (Gast)


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Wie groß muss ich dann den Rp dimensionieren, wenn ich mit dem KTY110 
Temperaturen von -20 bis 100 °C messen will?

von Falk B. (falk)


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@  Richard Weber (Gast)

>Wie groß muss ich dann den Rp dimensionieren, wenn ich mit dem KTY110
>Temperaturen von -20 bis 100 °C messen will?

Pi mal Daumen so groß, wie der KTY bei der mittleren Temperatur von 40°C 
ist.

MfG
Falk

von Richard Weber (Gast)


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Laut Datenblatt hat der Temp.sensor bei 40 °C    1,1 kOhm.

Heißt, ich dimensioniere den Rp auf 1,1 k?

von Falk B. (falk)


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Sieht so aus ;-)

von Richard Weber (Gast)


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OK.und was muss ich mit dem AREF am Controller machen? Momentan liegt 
der bei mir auf +5V Versorgungsspannung.

von Falk B. (falk)


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@  Richard Weber (Gast)

>OK.und was muss ich mit dem AREF am Controller machen?

Mal das Datenblatt und das Tutorial gelesen?

http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_ADC#Referenzspannung_AREF

> Momentan liegt der bei mir auf +5V Versorgungsspannung.

Eher schlecht. Das war vor langer Zeit bei den AVRs mal OK, heute pappt 
man dort nur 100nF dran. Siehe oben.

MFG
Falk

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Du musst bei der Dimensionierung des zweiten Widerstandes auch noch 
beachten, dass nicht zu viel Strom durch den Sensor fließt 
(Datenblatt!). Dieser führt nämlich zu einer Eigenerwärmung und 
verfälscht das Messergebnis.

von Michael S. (fendt939)


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îch habe den DS1820 verwendet
war zufrieden

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