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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik suche möglihst kleinen temperatursensor bis 250 °C


Autor: Kuku (Gast)
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Hallo,

ich will Temperaturmessungen direkt an einer Heizwedel (Kanthaldraht, 
durchmesser 0,16 bis 0,3 mm Stärke, länge ca. 3cm an 3,7V) durchführen 
und über einen Attiny auswerten um die Temperatur der Heizwedel auch 
unter sich recht schnell ändernden Umständen (beträufeln mit 
verdunstender Flüssigkeit, Luftzug, langsam nachlassende Akkuleistung 
etc.) auf einem ziemlich Konstaten Wert halten können (über einen sich 
ändernden Puls den der Attiny ausgibt, also schnelle Ein/Aus-Frequenz 
o.s.ä.). Dabei sollten Temperaturen von mindestens 250°C gemessen werden 
können, gerne auch mehr (bis 400 oder 500°C wäre klasse ... zumindest 
sollten diese Temperaturen, wenn sie kurzzeitig erreicht werden, den 
Sensor nicht gleich zerstören). Je genauer desto besser. So +/- 2°C 
sollten reichen (zur Not auch ungenauer), lieber aber +/- 1°C oder 
besser. TSic 206 hat leider nur einen Messbereich bis 150°C, sonst 
schien er mir Ideal zu sein ... gibts da vielleicht was 
vergleichbareres, das Belastbarer ist?.
Über Vorschläge für einen passenden Sensor oder ein Workaround würde ich 
mich sehr Freuen (und nicht hauen, wenn ich Blödsinn reden sollte ... 
ich bin Laie und fuchse mich da erst so gaaaanz langsam rein. Bin eher 
Designer als Techniker).

Liebe Grüße, Kuku

P.S.: Die Heizwedel wird um ein Röhrchen gewickelt. Am schönsten wäre 
es, wenn der Sensor eventuell einen Fühler hat, der mit umwickelt wird, 
so dass er zwischen Röhrchen und Heizwedel klemmt (ziemlich klein und 
Fummelig. Wie gesagt wird dort ein nur 3 cm langer und 0,16 mm dicker 
draht zu einer Miniheizwedel gewickelt) und vielleicht über ein Kabel 
mit einem weiter entferntem Bauteil verbunden ist. Nun habe ich mich 
vermutlich komplett als Noob geoutet, aber das macht mir nichts. Ich 
stehe dazu und hoffe trotzdem die eine oder andere gute Antwort zu 
bekommen.

Autor: Иван S. (ivan)
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PT100 gibt's in praktisch jeder beliebigen Bauform, angefangen von SMD 
0805 (oder vielleicht noch kleiner) über Gehäuse wie bei Uhrenquarzen 
bis hin zu richtigen Kloppern mit Gewinden mit Durchmesser im 
mehrstelligem Zentimeterbereich.

Autor: Klaus (Gast)
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Kuku schrieb:
> ich will Temperaturmessungen direkt an einer Heizwedel (Kanthaldraht,
> durchmesser 0,16 bis 0,3 mm Stärke, länge ca. 3cm an 3,7V) durchführen

Ich befürchte, das jede Art von Sensor deinen Versuch empfindlich stören 
wird. Du wirst mehr den Sensor als deine Heizwendel messen. Überleg mal, 
ob du nicht den Widerstand deiner Heizwendel messen und daraus die 
Temperatur bestimmen kannst.

MfG Klaus

Autor: Klaus (Gast)
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Иван S. schrieb:
> PT100 gibt's in praktisch jeder beliebigen Bauform, angefangen von SMD
> 0805 (oder vielleicht noch kleiner) über Gehäuse wie bei Uhrenquarzen

Selbst ein 0805 hat mehr Masse und damit Wärmekapazität als ein Draht 
von 0,16mm Durchmesser und 30mm Länge.

MfG Klaus

Autor: Kuku (Gast)
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Die Heizwedel ist um ein stük aufgerolltes edelstabsieb mit sehr feinen 
Maschen gewickelt, dass mit Flüssigkeiten getränkt ist die bei 
bestimmten Temperaturen Verdunsten sollen. Das Sieb ist auf ca. 2 mm 
dick aufgerollt. Spielt da die Masse/Wärmekapazität des Sensors so eine 
Große Rolle? Kann man das eventuell kompensieren? (Im Grunde wird ja, 
wenn ich es richtig verstehe, durh das anliegen des Sensors wärme 
abgeführt ... fließt das aber niht in die Messung mit ein und istnachher 
bei einer temperaturregelung unerheblih? Oder wird das ganze dann zu 
Trägge?)

Dumme fRagen wahrscheinlich alles. Schäm

Autor: Kuku (Gast)
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Nachtrag: Über das Messen der Temperatur über den Wiederstand des 
Drahtes hatte ich auch schon nachgedacht, weiss aber nicht ob das genau 
genug möglich ist. Ein bekannter von mir (Radio-/Fernsehtechniker) 
meinte, das sei zu ungenau.
Müsste man dann nicht auch bei jeder änderung des Versuchaufbaus 
(Änderung der Drahtdicke auf 0,2 oder 0,3 mm z.B.) jedes mal das ganze 
System neu "Eichen" (mc neu programmieren)?

Autor: Klaus (Gast)
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Kuku schrieb:
> Müsste man dann nicht auch bei jeder änderung des Versuchaufbaus
> (Änderung der Drahtdicke auf 0,2 oder 0,3 mm z.B.) jedes mal das ganze
> System neu "Eichen" (mc neu programmieren)?

Das mußt du sicher. Bei allen Messungen gilt, der Sensor muß klein, 
besser sehr klein (<<) gegenüber dem Messobjekt sein. Am besten ist es, 
wenn man keinen Sensor braucht. Als die Messgeräte noch nicht so 
leistungsfähig wie heute waren, hat man viel Gehirnschmalz in den 
Versuchsaufbau gesteckt. Heute erschlägt man Probleme gerne mit viel 
Power (MIPS oder Bits). Man erhält dann zwar viele Nachkommastellen aber 
nicht unbedingt bessere Ergebnisse.

Ohne jetzt dein Problem komplett analysiert zu haben, fällt mir eine 
Brückenschaltung ein.

Möglicherweise könnte man auch ein Thermoelement aus deinem Heizdraht 
und den Zuleitungen konstruieren, die Heizung für ein paar ms 
ausschalten, die Thermospannung messen, und so die Temperatur bestimmen.

MfG Klaus

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Hallo,

da kommt eigentlich nur ein Thermoelement in Frage, kein 
Widerstandssensor. Da Thermoelemente aus 2 verschweissten Drähten 
bestehen, können sie praktisch beliebig klein sein, kommt nur drauf an, 
mit wie dünnem Draht man umgehen kann. Nanotechnik ist durchaus machbar.

Da das Material ähnlich ist wie beim Heizdraht, müsste der 
Drahtdurchmesser des Sensors immer deutlich kleiner sein als der der 
Heizung, um Fehler klein zu halten.

Gruss Reinhard

PS kuck mal: http://www.metrics24.de/TC6-T

Autor: Barti (Gast)
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Thermoelemente kann man z.B. an der Spitze (ganzes Element ist natürlich 
auch möglich) auf 0.1mm ziehen. Die mechanische Stabilität ist dann kaum 
gegeben. Billig ist es keinesfalls. Schon bei der Produktion ist der 
Ausschuß sehr hoch.

Autor: Kuku (Gast)
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Mit anderen worten, ist es ohne sehr hohe Kosten nicht möglich (und 
selbst mit), das gewünschte so umzusetzen?

Autor: Micha H. (mlh) Benutzerseite
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Freilich ist das möglich, sofern Kanthaldraht (ist mir persönlich 
unbekannt) einen deutlichen Temperaturgang hat.
Der Widerstand wird per Brücke gemessen und konstant gehalten --> 
Temperatur konstant. So ähnlich arbeiten viele Luftmassenmesser in 
KFZ-Einspritzanlagen.

Autor: Ulrich (Gast)
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Thermoelemente kann man ziemlich dünn (z.B. 50 µm) auch kaufen. So 
unmöglich teuer sind die auch nicht.  Siehe z.B. hier :
http://www.omega.de/produkt/t2/unsheat.html#metall

Mit passendem Draht kann man ggf. auch selber versuchen die Drähte zu 
verbinden. Gute Drähte sind aber auch nicht ganz billig.

Wenn man etwas mehr Ausgeben kann gibt es auch Mantelthermoelemente 
gleich mit Isolierung und Edelstahlmantel.

Autor: Stephan (Gast)
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Versuch es mal mit den Mantelthermoelementen. Wir haben auf der Arbeit 
welche von Rössel http://www.roessel-messtechnik.de in Verwendung. Die 
aus der Baureihe AL gibt es bis 0,25mm Aussendurchmesser runter. Aber 
Vorsicht: ein mal schief angeguckt und sie sind kaputt. Die 
Standardtypen mit 0,5mm AD sind deutlich robuster und auch etwas 
billiger. Sollten so etwa bei 30€ pro Stück liegen.

Autor: Kuku (Gast)
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Uff, in dem Preisbereich ist nichts zu machen. Das ganze sollte schon 
nicht mehr kosten als 5 Euro (es müssen vier davon eingebaut werden pro 
Endgerät. Eigentlich wollte ich sogar deutlich weniger augeben als 5 
Euro).
Ein umprogrammieren etc. ist nach Aufbau der Schaltung nicht möglich und 
das Gerät (es handeltsich um eine E-Pfeife bei der aromatisiertes PG 
verdampft wird) muss am ende auch von Laien (wie mir) bedient werden 
können.

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