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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperaturmessung mit AD595CQ


Autor: Sahin (Gast)
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Hallo zusammen,
arbeite zur Zeit als Praktikant in einer Firma und soll mit Hilfe eines
IC ´s der Firma AD ( AD595CQ) Temeraturmessung untersuchen.
ich habe mit laut Datenblatt vom IC: AD595CQ eine Schaltung zusammen
gelötet, mit der ich Temperaturen an einem Otto-Motor messen möchte.
Soweit so gut.
An die Schaltung kann ich ein Thermoelement (TypK) anschliessen und
Beispielsweise  in siedendes Wasser halten und mit Hilfe eines Potis (
an der Schaltung ) auf 1 V kalibrieren. Klappt auch alles ganz gut im
Labor. Die Betriebsspannung der Schaltung beträgt 12 V und die bekomme
ich von einem "Spannungsgenerator". Die ganze Schaltung soll jedoch
an einem Otto-Motor die Temperaturen am Abgaskrümmer beispielsweise
messen.

Hier nun mein eigentliches Problem:
Am Versuchsmotor hängt im Abgaskrümmer ein Typ K Thermoelement, welches
ich zur messung benutzen kann. Die Temperaturen am Motor werden mit
Hilfe von Labview gemessen und angezeigt. Mit Hilfe der
Drehzahleinstellung des Motor kann man verschiedene Temperaturen
"anfahren" und somit Beispielsweise die Kennlinie zwischen 100 Grad
und 500 Grad aufnehmen.
Das heißt, immer wenn ich an meiner Schaltung die Ausgangsspannung
messen möchte, muß ich kurz umstecken und die gemessene Spannung
aufschreiben.
Bei meinen Messungen ist mir dann aufgefallen, das ich einen
Spannungsunterschied von 0,2 V bei jeder gemessenen Temp. zur Original
Kennlinie des AD595 habe. ( Ich habe auch eine lineare Kennlinie, die
einfach parallel verschoben ist.
Das heißt also : bei 100°C messe ich keine 1,0V sondern 1,2 V.
Mir ist dann aufgefallen, das der Messfehler mit der Motormasse in
zusammnhang steht. Sobald das Thermoelement kontakt mit der Motormasse
hat, habe ich einen Spannungsunterschied von 0,2V (laut Kennlinie sind
das immerhin 20 °C Temperaturunterschied.
Daraufhin habe ich untersucht, ob das Metall (z.B an der Messspitze
(Gehäuse) vom Typ K element zu den Anschlußpins von sich selber einen
" Durchgang" hat,  aber dem ist nicht so !
Ich könnte die Schaltung  auch am Motor auf 1 V kalibrieren ( wobei das
Typ K Element verbindung zur Motormasse hätte ). Aber ich befühchte, das
ich an einem anderen Motor einen anderen Unterschied messen würde.
Ich möchte also im Labor bei siedendem Wasser die Schaltung auf 1V
kalibrieren und dann auch am Motor bei 100 °C auch 1 V messen können.
Wie kann ich das Problem lösen ?
Hat jemand Erfahrung mit Temperaturmessung ?

Schonmal vielen Dank für eure Antworten

Gruß Ismail

Autor: Gerhard Gunzelmann (Gast)
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Hallo Ismail

das mit der elektrischen Verbindung kann ich bestätigen. Wenn Du ein
Thermoelemnt zur Temperaturmessung verwendest, mußt Du einen
elektrischen Kontakt zu anderen Metallen vermeiden. Am Besten Du
isolierst den Messdraht mit einem Schrumpfschlauch. Das gibt dem
Thermo-Messdraht eine zusätzliche mechanische Stabilität. Wir messen an
Dieselmotoren, zum Teil auch über mehrere Stunden. Dazu kleben wir den
Messdraht am Motorgehäuse an. Wenn an dabei auf den Abstand zum Gehäuse
achtet, ist er auch gleich (elektrisch) isoliert.

Gerhard

Autor: Olaf (Gast)
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Am Kruemmer wird das mit der Kunststoffisolierung nicht so gut sein.
:-)

Mir fallen das zwei Loesungsansaetze ein.

1. Darauf achten das das Gehaeuse des Thermoelements immer seine sehr
gute Masseverbindung hat. Also sowohl am Motor wie auch beim
kalibrieren.

2. Weitergabe der Daten vom Messgeraet zur Auswertung potentialfrei.

Ausserdem wuerde ich darauf achten das eine Verstaerkerschaltung in
Gegenwart eines laufenden Motors gut entstoert ist. Also z.B den OP
schoen langsam machen damit er sich keine Stoerungen von der Zuendung
einfaengt.

Olaf

p.s: Ansonsten ist das eine gute Aufgabe um einen Praktikanten mit den
Problemen der Praxis vertraut zu machen. :-]

Autor: Gerhard Gunzelmann (Gast)
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Das Problem von Ismail ist bei uns schon öfter aufgetreten. Ich habe
mich zwar nicht allzu intensiv mit seiner Ursache beschäftigt, denke
aber, dass man das Problem nur durch Isolieren von dritten Metallen
vermeiden kann. Das Thermoelemet funktioniert ja auf der Basis von
elektrischen Spannungen, die in Abhängigkeit von Temperaturen zwischen
2 Metallen entstehen. Wenn jetzt noch ein 3.Metall hinzukommt, ist das
Mess-Ergebnis falsch. Ob man das Rauskaliblieren kann, weiß ich nicht.

Gerhard

Autor: Gerhard Gunzelmann (Gast)
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Ach ja, wenn es sich um einen Otto-Motor handelt, können auch noch
andere Probleme auftreten: Hier gibts ja eine Zündung bei der hohe
Spannungen auftreten. Obwohl ein Thermoelement verhältnismäßig
niederohmig ist, können eingestrahlte oder Leitungsgebundene Störungen,
z.B, wenn der Motor nicht geerdet ist (bei Prüfaufbauten) oder das
Messgerät nicht ausreichend galvanisch vom Motor isoliert ist,
zusätzliche Probleme/Störungen auftreten.

Gerhard

Autor: Sahin (Gast)
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Hallo,
ein anderes Problem beim Kalibrieren am Motor selber ist:

Während ich mit einem Wasserkocher Wasser zum kochen bringe ( 100°C)und
das Thermoelement sich im Wasser befindet kontaktiere ich das
Thermoelement mit einem Kabel mit der Motormasse !
Und wenn ich dann bei siedendem Wasser auf 1 V einstelle wunderte ich
mich als ich den Stecker vom Wasserkocher kurz ausgesteckt habe, da ich
dann wiederum ein verfäschtes Ergebnis hatte ( wegen fehlender Masse vom
Wasserkocher ? ) Also, irgendwie habe ich so meine Probleme mit den
MASSEN !
ich will eben nicht am Motor kalibrieren, sondern im Labor einmal
kalibrieren und dann nie wieder !
Wenn man also Temperatur messen möchte. einfach am Motor das vorhandene
 Thermoelement anzapfen und mit einem Multimeter die Spannung messen !

Gruß Ismail

gruß ismail

Autor: Sahin (Gast)
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Sorry,
ist kein Benziner, sondern ein Dieselmotor an dem ich meine Messungen
mache. Messungen sollten aber später auch an einem Benzinmotor
funktionieren !

Autor: ??? (Gast)
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TE isolieren. Wenn das TE deshalb zu langsam reagiert, kann man es auch
direkt mit Masse verbinden. Dann darf das aber nur die einzige
Verbindung der Messapparatur mit dieser Masse sein! Was für ein
Voltmeter wird denn verwendet? Billige Handgeräte und Einbauinstrumente
haben manchmal so ca. 0,2V Differenz des Neg.Eingangs zur Gerätemasse!

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