Forum: Offtopic Temperatursensor richtig Kalibirieren.


von Mario K. (mario_k88)


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Hallo

folgende Situation:
Ich habe ein Temperaturerfassungssystem ( Kabelgebunden) was sagen wir 
mal 10 Kühlschränke Überwacht. Nun gibt es die Möglichkeit, in der 
Software jeden Sensor zu Kalibrieren. Ich nehme ein Geeichtes 
Thermometer lege es in den Kühlschrank an der gleichstelle (richtig 
Dicht an den eingebauten Sensor)und warte 10 Minuten. Dan lese ich den 
Wert am geeichten Thermometer ab und trage diesen Wert in die Software.
Ist dieser Vorgang richtig? Gibt es für solch eine Kalibrierung ein 
Prozedere was einzuhalten ist.

Eine Frage habe ich noch, im Bild ist eine Aufgezeichnete zu sehen.
Folgendes konnte ich bei der Kalibrierung feststellen wenn ich eine 
Periode abwarte gleichen sich irgendwann Eichthermometer und Fühler an.
Sie haben also in der Periode irgendwann den selben Wert. Welchen 
Zeitpunkt nehme ich den da jetzt.

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mario K. schrieb:
> Ist dieser Vorgang richtig?
Wenn ein simpler Offsetableich ausreicht und die Steigung prinzipiell 
passt, dann schon.

> Gibt es für solch eine Kalibrierung ein Prozedere was einzuhalten ist.
Das kommt auf den Sensor an.

von Mario K. (mario_k88)


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Wird den meine Kalibrierung genauer wenn ich beide, also den Fühler vom 
Kühlschrank und den Fühler vom Eichthermometer in ein Glas Wasser( sagen 
wir mal 400 ml)stecke.
Ich weiß nicht ob meine Überlegung korrekt ist.

von Uhu U. (uhu)


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Mario K. schrieb:
> Wird den meine Kalibrierung genauer wenn ich beide, also den Fühler vom
> Kühlschrank und den Fühler vom Eichthermometer in ein Glas Wasser( sagen
> wir mal 400 ml)stecke.

Ja, aber nur, wenn es Weihwasser ist.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Mario K. schrieb:
> also den Fühler vom Kühlschrank und den Fühler vom Eichthermometer in
> ein Glas Wasser( sagen wir mal 400 ml)stecke.
Dazu müsste man wissen, welche Software hinter welcher Hardware welchen 
Sensor(typ) wie auswertet. Wie ein korrekter Abgleich aussieht, steht 
meist im Handbuch der Messkette oder des Programms.

Uhu U. schrieb:
> Ja, aber nur, wenn es Weihwasser ist.
Sind wir nicht alle ein wenig Paul?
Wenn schon einen Gag, dann bitte zur lockeren Abrundung hinter eine 
zweckdienliche Information. Sonst nennt sich das "herumtrollen"...

: Bearbeitet durch Moderator
von Mario K. (mario_k88)


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Danke für den Tipp werde es beim Hersteller erfragen weil dazu nicht 
genaues vermerkt ist.

von Mario K. (mario_k88)


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Ich weiß aber das der Fühler ein DS18S20 ist.

von Uhu U. (uhu)


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Lothar M. schrieb:
> Wenn schon einen Gag, dann bitte zur lockeren Abrundung hinter eine
> zweckdienliche Information. Sonst nennt sich das "herumtrollen"...

Ich hatte in der Schule immer eine 1 im Fach Blasphemie - da kommt heute 
eben manchmal der Musterschüler zum Vorschwein...


Der Fehler des DS18S20 ist nicht linear - siehe 
https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18S20.pdf Seite 3.

Außer der Nullpunktkorrektur müsste man also auch noch eine Eichkurve 
oder Eichfunktion angeben, wenn man es ganz genau wissen will.

von Mario K. (mario_k88)


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> Der Fehler des DS18S20 ist nicht linear - siehe
> https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS18S20.pdf Seite 3.
>
> Außer der Nullpunktkorrektur müsste man also auch noch eine Eichkurve
> oder Eichfunktion angeben, wenn man es ganz genau wissen will.

Ok habe es mir angesehen.
Könntest du mir das in Einfachen Worten Bildlich rüberbringen Herr 
Musterschüler ;-) wäre sehr Nett.

von Uhu U. (uhu)


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Worte und "bildlich" schließen sich aus...

Es würde darauf hinaus laufen, dass du z.B. im Abstand von 1° C den 
Sensor messen lässt und dir eine Tabelle baust, die jewils einem 
Sensorwert die tatsächliche Temeratur zuordnet. Die Temperaturen müssten 
man wohl mit einem einstellbaren Thermosaten stabilisieren und mit einem 
geeichten Thermometer nachmessen.

Das ist natürlich ein mords Aufwand, deswegen solltest du dir zuerst mal 
überlegen, wie genau deine Messungen überhaupt sein müssen - das hängt 
natürlich von der jeweiligen Anwedung ab.

Genauigkeit gibts eben nicht umsonst...

: Bearbeitet durch User
von Timm T. (Gast)


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Mario K. schrieb:
> Ich weiß aber das der Fühler ein DS18S20 ist.

Ähm, einmal Offsetkorrektur reich da.

Erstens benötigst Du im Kühlschrank eh nur einen kleinen Teil des 
verfügbaren Temperaturbereiches.

Dann hast Du im Kühlschrank an verschiedenen Stellen eh schon höhere 
Temperaturdifferenzen als der Sensor an Ungenauigkeit hat.

Ich würd mir vor allem Gedanken machen, dass der Sensor wirklich gut 
abgedichtet ist und die Dichtung auch dauerhaft mit den Temperaturen 
klarkommt (Ausdehnungsrisse, Sprödigkeit).

Und die Eigenerwärmung beachten.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Ist die Steuerung ein Eigenbau? (gehe ich von aus)

Dann könntest Du Dir EINEN Sensor 'kalibrieren' und als Master 
benennen/markieren.
Toll wäre, wenn der Master keine Korrektur bräuchte :)
Den Offset speicherst Du als User-Bytes im DS18B20 selber.

Nun steckst Du einen weiteren Sensor an den Bus.
Nach wenigen Minuten sollte sich die Temperatur nicht mehr ändern.
Nun die Differenz zwischen Master und Test-Kandidaten berechnen und als 
Offset in die User-Bytes packen.

In Deiner Schaltung liest Du jetzt den Sensor aus und bekommst so die 
Temperatur und die User-Bytes.
Den Offset, Den Du aus den User-Bytes berechnen kannst, ziehst Du 
ab/addierst Du drauf und Dein Messergebnis steht.

So kannst Du beliebig viele Sensoren recht schnell 'kalibrieren'.
Da in den Sensoren selber der Offset gespeichert ist, kannst Du jeden 
Sensor an jede Deiner Schaltungen klemmen und Alle zeigen das gleiche 
Ergebnis.

Bei mir soll noch eine ID mit rein, werde wohl nicht die ganzen zwei 
Bytes (sind die Höchst- und Tiefsttemperatur, für Alarm-Search) für den 
Offset benutzen, damit später anhand der Sensor-Nummer eine Zuordnung 
hinbekomme.
Auch ist dann ein Austausch 'Sensor 46 1x neu' leichter, als die 
1-wire-ID im CHip anzupassen.

MfG

von Mario K. (mario_k88)


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Timm T. schrieb:
> Mario K. schrieb:
>
> Ich würd mir vor allem Gedanken machen, dass der Sensor wirklich gut
> abgedichtet ist und die Dichtung auch dauerhaft mit den Temperaturen
> klarkommt (Ausdehnungsrisse, Sprödigkeit).
>
> Und die Eigenerwärmung beachten.

Ich behaupte mal, dass der Sensor gut verbaut ist.
Bei der Eigenerwärmung sieht es so aus, das alle 2min eine Messung 
gemacht wird und somit die Eigenerwärmung keine Rolle spielen sollte.

von Mario K. (mario_k88)


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Hi Patrick,

die Fühler und Hardware und Software sind nicht Eigenbau.
Deine Ausführung ist sehr gut danke. (nehme ich für ein Projekt mit 
DS18S20 mit ;-))
An der Hardware hängen zur Zeit 80 Fühler dran und die Software 
übernimmt alle das heißt der Offset steht in der Software.
Ich werde oder habe alle Sensoren Kalibriert mit einen "geeichten 
Thermometer"

von Dirk B. (dirkb2)


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Mario K. schrieb:
> Eine Frage habe ich noch, im Bild ist eine Aufgezeichnete zu sehen.
> Folgendes konnte ich bei der Kalibrierung feststellen wenn ich eine
> Periode abwarte gleichen sich irgendwann Eichthermometer und Fühler an.
> Sie haben also in der Periode irgendwann den selben Wert. Welchen
> Zeitpunkt nehme ich den da jetzt.

Nimm den Mittelwert (über mehrere Perioden) von beiden Kurven, wenn sie 
einigermaßen horizontal verlaufen. (wie auf dem Bild)

von Mario K. (mario_k88)


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Dirk B. schrieb:
> Mario K. schrieb:
>> Eine Frage habe ich noch, im Bild ist eine Aufgezeichnete zu sehen.
>> Folgendes konnte ich bei der Kalibrierung feststellen wenn ich eine
>> Periode abwarte gleichen sich irgendwann Eichthermometer und Fühler an.
>> Sie haben also in der Periode irgendwann den selben Wert. Welchen
>> Zeitpunkt nehme ich den da jetzt.
>
> Nimm den Mittelwert (über mehrere Perioden) von beiden Kurven, wenn sie
> einigermaßen horizontal verlaufen. (wie auf dem Bild)

Das Problem dabei ist, dass ich keine Kurve vom Eichthermometer habe(Nur 
den momentanen Wert).In der Software gebe ich ja auch nur den Wert des 
geeichten Thermometer an. Dann wird das Offset berechnet und in die 
Messung einbezogen.

: Bearbeitet durch User
von Kolja L. (kolja82)


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Bei meinen ca 30 DS18b20 Sensoren habe ich eine maximale Abweichung von 
0.5 Grad gemessen.
Ohne Kalibrierung.

Mach dir die Mühe nur, wenn du gute Argumente für noch genauere werte 
hast.

von Uhu U. (uhu)


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Kolja L. schrieb:
> Mach dir die Mühe nur, wenn du gute Argumente für noch genauere werte
> hast.

Die hat er uns bis jetzt vorenthalten...

von Mario K. (mario_k88)


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Möchte nichts vorenthalten die Messung werden im Bereich Labor gemacht 
(Reagenzien) und die haben einen Toleranzbereich von 2°C bis 8°C
und eine größere Abweichung als 0.5 stelle ich auch nie ein.

von Uhu U. (uhu)


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Dann stell die Sache auf 5° ein, dann musst du dir über Toleranzen von 
0.5 K keine Gedanken machen.

von Mario K. (mario_k88)


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Wie oft muss man den so eine Kalibrierung machen? Was macht den Sinn 
und.

von Mario K. (mario_k88)


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Uhu U. schrieb:
> Mario K. schrieb:
>> Wird den meine Kalibrierung genauer wenn ich beide, also den Fühler vom
>> Kühlschrank und den Fühler vom Eichthermometer in ein Glas Wasser( sagen
>> wir mal 400 ml)stecke.
>
> Ja, aber nur, wenn es Weihwasser ist.

So blöd war das doch gar nicht was ich gesagt habe! Ich habe mich 
belesen und folgendes herausgefunden:
Das was ich hier mache haben wir ja schon als Kalibrierung festgelegt 
und verstanden. Die Methode nennt sich schlicht und ergreifend 
Vergleichsmethode.
So nun dazu:
Die Kalibrierung nach der Vergleichsmethode ist die am meisten 
verbreitetste Art der Kalibrierung. Sie bedeutet den Vergleich eines 
minderwertigen Thermometers mit einem höherwertigen. Soweit klar. Der 
Vergleich findet in einem Kalibriervolumen statt, beispielsweise in 
einem Flüssigkeitsbad, in dem ein entsprechend großes Volumen mit einer 
sehr gleichmäßigen Temperatur zur Verfügung steht.
Das ist doch hier dein Weihwasser oder nicht.

Werden zwei oder mehrere Körper miteinander in Berührung (in Thermischen 
Kontakt) gebracht, so stellt sich in dem nun aus ihnen zusammen 
gebildeten thermodynamischen System ein Gleichgewichtszustand derart 
ein, dass (nach hinreichend langer Zeit) alle Körper dieselbe Temperatur 
annehmen. Die Körper stehen untereinander im thermischen Gleichgewicht.

mit dem Wasser wollte ich genau das erreichen das die Körper ( 
Temperaturfühler) miteinander Verbunden werden. Oder Besser verbunden 
werden.
Oder habe ich das falsch Verstanden.

Mario

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