Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Temperaturfühler -50.+150°C -> 0.2V


von Simon (Gast)


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Hallo,
ich bin zum ersten mal hier.
Ich möchte einen LM50C Temperatursensor ersetzen. Zum einen weil dieser 
auf die Platine gelötet ist und durch die Abwärme der Platine mein 
Messwert stark verfälscht wird und zum anderen hat der LM50C eine 
Toleranz von +-2°C was zu viel ist. Mal bekomme ich bei gleicher 
Raumtemperatur 22°C dann mal 18°C...

Zu den Fakten:
- Versorgungsspannung von +5VDC
- Messbereich -50°C - 150°C
- Ausgangsspannung linear zum Messbereich 0V - 2V
- 10mV/°C
- 0,5V -> 0°C

Mir ist bewusst das der Messbereich für nur max 2V Ausgangsspannung sehr 
groß ist und darunter die Genauigkeit leidet, aber es ist leider so 
vorgegeben. Mir würde es jedoch reichen eine Genauigkeit in 0,5°C 
Schritten zu haben.

Welchen Temperaturfühler kann ich hier einsetzen? Oder gibt es eine 
kleine Schaltung welche ich auf eine kleine Platine löten kann, welche 
mir das erfüllt?

Vielen Dank für eure Hilfe!
Grüße Simon

von Wolfgang (Gast)


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Simon schrieb:
> Mal bekomme ich bei gleicher Raumtemperatur 22°C dann mal 18°C...

Das liegt wohl nicht unbedingt am Sensor, sondern evtl. auch an deiner 
Raumluftverteilung. Du wirst dich wundern, wie stark in einem Raum die 
Temperaturunterschiede sind, wenn du sie mal gleichzeitig mit mehreren 
Thermometern misst. Je nach dem, ob die Heizung gerade heizt, ändert 
sich z.B. die Luftzirkulation. Wie das dann auf deiner Platine beim 
Sensor ankommt, ist noch eine ganz andere Frage.

Es gibt sie nicht - die Raumtemperatur.

Simon schrieb:
> - Messbereich -50°C - 150°C

Damit schränkst du zumindest die Auswahl von Halbleitersensoren deutlich 
ein. Brauchst du das wirklich?

Bei gängigen Lieferanten hast du schon geguckt, z.B.
https://www.digikey.de/products/de/sensors-transducers/temperature-sensors-analog-and-digital-output/518?k=&pkeyword=&pv1989=0&FV=ffe00206%2Ca401b3&pageSize=25

von Simon (Gast)


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Hallo Wolfgang,
das stimmt wohl, dass es "die Raumtemperatur" nicht gibt...
Jedoch habe ich ohne Erfolg versucht mit dem LM50C meinen 
Heizkörperthermostat anzusteuern. Entweder der Raum war viel zu warm und 
den Sensor hat es "gefroren" oder eben andersrum...
Ich habe nun mal den Sensor von der Platine ausgelötet und mit kurzen 
Litzen verlängert um ihn aus dem Gehäuse heraus zu führen. Das Ergebnis 
war schon wesentlich besser. Aber irgendwie noch nicht 
zufriedenstellend.

von Simon (Gast)


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Niemand eine Idee?

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Entweder der Raum war viel zu warm und
> den Sensor hat es "gefroren" oder eben andersrum...
ein deutliches Zeichen dafür, dass der Sensor nicht repräsentativ mißt.
Dabei gehe ich mal davon aus, dass die Schaltung grundsätzlich korrekt 
funktioniert.

> Ich habe nun mal den Sensor von der Platine ausgelötet und mit kurzen
> Litzen verlängert um ihn aus dem Gehäuse heraus zu führen. Das Ergebnis
> war schon wesentlich besser. Aber irgendwie noch nicht
> zufriedenstellend.
Und jetzt noch mal die Frage: Wozu brauchst du einen Fühler von 
-50...150°C im Raum?
Gruß Öletronika

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Natürlich kann man aus einem Termoelement und einem Pt1000 und einem 
Umformer was bauen das passt. Aber wozu?
Messbereich Schockfroster bis Finnlands wärmste Sauna? Wäre weniger 
nicht mehr und ein Halbleitersensor angebrachter?

Einen LM50C für HSLK zu empfehlen ist schon sehr amerikanisch, das Ding 
kann ja kaum mehr als "es friert" oder "gleich brennt es".


Eine repräsentativere Aufstellung, geringerer P Anteil bei langem I 
wirken oft Wunder wenn die Regelung pendelt.
Ausserdem bitte mit dem Unterschied von "operative Temperatur" und 
"Raumlufttemperatur" vertraut machen.

Eine konstante Messabweichung kann man kompensieren.

von Karl (Gast)


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Simon schrieb:
> Niemand eine Idee?

Ja sorry, ich rätsle noch, wozu Du 150°C für einen Raumtemperatursensor 
brauchst?

Nimm halt die allseits beliebten DS18S20.

Wenn es keine Sensoren für diesen Bereich gibt, könnte das daran liegen, 
dass Halbleitersensoren oberhalb von 100 bis 120°C ziemlich abkacken. 
Und dass jemand, der höher messen will dann weiss, dass er zu PT1000 mit 
entsprechender Elektronik greifen muss. Wobei natürlich die Elektronik 
dann auch nicht am Sensor sitzen will, weil 150°C und Halbleiter...

Und durch die Verfügbarkeit entsprechender digitaler Sensoren hat sich 
auch der Markt für diese Art analoger Sensoren im Raumtemperaturbereich 
ziemlich erledigt. Entweder man nimmt gleich was, was einen digitalen 
Wert liefert, oder man hat eine Sonderanwendung und da nimmt man dann 
wieder einen PT1000.

von Teo D. (teoderix)


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Das liegt wohl eher an den Räumlichen Gegebenheiten.
Gibt eventuell Ähnlichkeiten hier zu?
https://www.heima24.de/shop/images/products/media/danfoss_013G5062_fernfuehler.pdf

von Simon (Gast)


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Vielen vielen Dank für die ganzen Rückmeldungen!!!

Der Temperaturbereich ist klar beschissen, aber leider so vorgegeben. 
Ich habe folgendes vor, da es seit diesem Jahr die Rauchmelderpflicht in 
Deutschland gibt, habe ich das ganze Haus mit Rauchmeldern ausgestattet. 
Diese Rauchmelder messen aber nicht nur die Rauchkonzentration sondern 
auch die Raumtemperatur und lösen bei schnellem Temperaturanstieg und 
über ca. 70°C einen Alarm aus. Nun habe ich meine Chance erkannt und 
will gleich zwei Fliegen mit einer Klappe erschlagen, Rauchmelder und 
gleich von jedem Raum die Raumtemperatur für die Heizkörperregelung. 
Drum kann ich auch die Parameter nicht beeinflussen, da ja sonst der 
Rauchmelder nicht mehr richtig arbeitet.

Was ich also raus gefunden habe:

0V -> -50°C
...
2V -> 150°C
also 10mV/°C

Da ich die Alarmschwelle von ca. 70°C (1,2V) nicht verändern kann, da 
diese Werte vom VDS so vorgegeben sind, muss ich also mit den Parametern 
die so ins EPROM gebrannt wurden leben...

Drum dachte ich, ich kann evtl mit einer kleinen Schaltung und/oder eben 
einem anderen Fühler die Genauigkeit erhöhen. Jedoch muss der Ausgang 
leider die oben vorgegebenen Werte ausgeben.

Vielen Dank für eure Hilfe!!!

von Karl (Gast)


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Simon schrieb:
> Rauchmelder und
> gleich von jedem Raum die Raumtemperatur für die Heizkörperregelung.

Und da wunderst Du Dich, dass Du so komische Werte bekommst?

Das kannste knicken. In einem Raum mit den üblichen "Fensterheizkörpern" 
ist beim Heizen durch die Konvektion die Temperatur an der Decke* 
deutlich höher als im "Wohnbereich". Wird nicht geheizt, ist die 
Temperatur gleichmäßiger verteilt.

Wenn Du Temperaturen für die Regelung abnehmen willst, dann idealerweise 
zwischen 1 und 1,50m über dem Fussboden und nicht an einer Aussenwand. 
Hinterm Lichtschalter geht.

*) Und ich nehme doch an, dass die Rauchmelder an der Decke hängen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Simon schrieb:

> Der Temperaturbereich ist klar beschissen

Ja.

> aber leider so vorgegeben.

Wohl nicht.

> Ich habe folgendes vor, da es seit diesem Jahr die Rauchmelderpflicht in
> Deutschland gibt, habe ich das ganze Haus mit Rauchmeldern ausgestattet.
> Diese Rauchmelder messen aber nicht nur die Rauchkonzentration sondern
> auch die Raumtemperatur und lösen bei schnellem Temperaturanstieg und
> über ca. 70°C einen Alarm aus. Nun habe ich meine Chance erkannt und
> will gleich zwei Fliegen mit einer Klappe erschlagen, Rauchmelder und
> gleich von jedem Raum die Raumtemperatur für die Heizkörperregelung.

Das erklärt kein bißchen, warum du von -50°C bis +150°C messen willst. 
Wirklich messen mußt du für eine Heizungsteuerung am ehesten im Bereich 
0°C bis 25°C. Wenn wir unterstellen, daß neben Heizen auch Kühlen gehen 
soll, dann halt 0°C bis 40°C.

Unterhalb 0°C ist Bullshit, weil dann die Heizung ohnehin eingefroren 
und vermutlich kaputt ist. Über 40°C ist auch Unsinn, weil sich niemand 
in solchen Räumen aufhalten will. Wenn es die Heizung/Kühlung nicht 
schaffen, den Raum temperiert zu halten, nützt die ganze Sensorik 
nichts.

Der Rauchmelder mißt übrigens auch nichts bei oder gar über 70°C. Der 
stellt nur fest, ob der Grenzwert erreicht ist oder nicht. Und bei 
Werten darunter schaut er noch auf die Änderungsrate.

> Drum kann ich auch die Parameter nicht beeinflussen, da ja sonst der
> Rauchmelder nicht mehr richtig arbeitet.

Bahnhof.

Willst du den Temperatursensor in einem Rauchmelder austauschen? Darfst 
du im Zweifelsfall gar nicht. Bist du offensichtlich auch gar nicht für 
qualifiziert.

von Smoky Jones (Gast)


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Axels Bedenken teile ich voll und ganz.

Davon abgesehen würde ich, wenn ich schon einen Bereich habe, welcher 
genauer gemessen werden muß, und einen, der nicht ... unter Umständen 
schon auch zwei Meßfühler in Betracht ziehen.

Womit wir ein weiteres mal bei 2 Klappen für 2 Fliegen wären, genau wie 
bezüglich Axels "Eingriff überhaupt erlaubt? (*)". (*: 
Unwahrscheinlich.)

Bist Du sicher, daß die Argumente für die eine Fliegenklappe/-tsche 
nicht stark in der Unterzahl sind? (Und dazu auch noch schwach?)

Ist natürlich nur meine Meinung, aber nochmaliges Überdenken des 
Gesamtplanes schadet doch nicht, oder?  :-)

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Nach nochmal drüber schlafen, glaube ich, jetzt das Anliegen des TE zu 
verstehen. Er hat da seine Rauchmelder, in denen ein LM50C verbaut ist. 
Anscheinend sind die Rauchmelder vernetzt und melden ihre Daten an eine 
Zentrale (diese Information hätte in den Eröffnungspost gehört).

Aber er ist unzufrieden mit den gemeldeten Temperaturen; sie weichen 
wohl von denen ab, die ein Thermometer im Raum anzeigt. Jetzt will er 
den LM50 im Rauchmelder austauschen, in der Hoffnung, bessere Werte zu 
bekommen.

Natürlich muß der neue Sensor das gleiche Interface haben wie der LM50: 
Spannungsausgang, 500mV @ 0°C und 10mV/K Steigung. Das ist die 
Anforderung. Der Meßbereich ist nicht -50 bis +150°C [1], sondern eher 
so 0°C bis 70°C. Und genauer als die +/-3K des LM50C muß es auch nur bei 
typischen Raumtemperaturen zwischen vielleicht 10 und 35°C sein.

Da gibt es halt nur zwei signifikante Probleme:

1. Rauchmelder werden dort angebracht (müssen da angebracht werden 
[2]), wohin im Fall eines Brandes die warme Luft und der Rauch 
aufsteigt. Damit wird ihr Meßwert für die Temperatur zwangsläufig von 
dem Wert abweichen, den ein Thermometer am üblichen Montageort in 1.50m 
Höhe an einer Wand anzeigt. Vollkommen egal, wie genau der Sensor ist.

2. der Umbau des Rauchmelders ist nicht zulässig. Jegliche Modifikation 
führt zum Verlust der VDS Qualifikation. Das kann im Fall des Falles 
bedeuten, daß eine Versicherung nicht zahlt.

Ich halte die ganze Idee für unsinnig.


[1] der verbaute LM50C ist schon der Subtyp mit dem größeren erlaubten 
Temperaturbereich von -40 bis +125°C. Ein neuer Sensor würde in keinem 
Fall einen noch größeren Bereich brauchen.

[2] 
http://www.rauchmeldertest.net/rauchmelder-anbringen/#Worauf_muss_bei_der_Wahl_des_Montageortes_geachtet_werden

: Bearbeitet durch User
von Simon (Gast)


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OK, ich war eigentlich auf der Suche Lösungsansätze zu finden und nicht 
ausschließlich Kritik zu kassieren... Ich habe mein Problem geschildert 
und ob das ganze Sinn macht obliegt doch wohl noch in meiner 
Entscheidung.
Der Messpunkt an der Decke ist klar die Falsche Position, dennoch kann 
ich einen Offset abziehen um annähernd an die Raumtemperatur zu kommen. 
Was ich mit den Meldern mache ist doch immer noch meine Sache, ich 
glaube es gibt niemanden der mir Vorschreibt was ich damit privat 
anstelle. Der Versicherungsschutz ist dennoch da, wenn ich einen 
batteriebetriebenen im Schlafraum sowie Fluchträumen hängen habe. Also 
wenn jemand Antwortet, dann bitte doch auf meine ursprüngliche Frage. Ob 
ich dafür qualifiziert bin oder nicht spielt doch gar keine Rolle...
Trotzdem Danke für die investierte Zeit!

von Pandur S. (jetztnicht)


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Die Temperatur-Luft-Messproblematik ist etwas komplizierter, wie von 
horizontaler Schichtung auszugehen und einen Offset abzuziehen. Sehr 
viel komplizierter aufgrund von nichtkonstanten Stroemungen. Die 
Stroemung waere allenfalls konstant, falls die Waende immer dieselbe 
Temperatur haben, und der Heizkoerper auch. Und es keine Tueren und 
Fenster gibt. Diese Annahme ist vielmal falsch. Sinnvollerweise misst 
man jeweils neben dem Lichtschalter. Das ist dann die Temperatur, und 
auf die wird geregelt. Abweichungen davon sollte man erst gar nicht 
betrachten.

von Sebastian L. (sebastian_l72)


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Simon schrieb:
> Vielen vielen Dank für die ganzen Rückmeldungen!!!
>
> Der Temperaturbereich ist klar beschissen, aber leider so vorgegeben.
> Ich habe folgendes vor, da es seit diesem Jahr die Rauchmelderpflicht in
> Deutschland gibt, habe ich das ganze Haus mit Rauchmeldern ausgestattet.
> Diese Rauchmelder messen aber nicht nur die Rauchkonzentration sondern
> auch die Raumtemperatur und lösen bei schnellem Temperaturanstieg und
> über ca. 70°C einen Alarm aus. Nun habe ich meine Chance erkannt und
> will gleich zwei Fliegen mit einer Klappe erschlagen, Rauchmelder und
> gleich von jedem Raum die Raumtemperatur für die Heizkörperregelung.
> Drum kann ich auch die Parameter nicht beeinflussen, da ja sonst der
> Rauchmelder nicht mehr richtig arbeitet.

Wie schon angemerkt:
Ein Rauchmelder muss einen geeigneten Einbauort haben (Decke). Dieser 
liegt aber ausserhalb der Komfortzone und ist für die 
Raumlufttemperaturmessung ungeeignet.

In Wohngebäuden reichen Rauchwarnmelder (EN 14604), Rauchmelder und 
Meldeanlage (EN 54-Reihe) bedarf es nicht.
Detektionsprincip von Rauchwarnmelder ist zwingend eine Rauchkammer mit 
ionisation oder optischer Detektion. Die Lebendauer (typisch 10 Jahre) 
ist in der Bedienungs- und Montageanleitung vom Hersteller zu vermerken.
Flankenmessung einer Temperaturkurve sind freiwillige add-ons von 
Herstellern. Für andere Regelungen sollte man die nicht nutzen.
Willst du nach 10 Jahren wirklich die Raumlufttemperaturmessung 
ebenfalls erneuern?

Zur ursprünglichen Frage war die Antwort: PT1000 und Messumformer.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sebastian L. schrieb:
> Zur ursprünglichen Frage war die Antwort: PT1000 und Messumformer.

Diese Frage resultierte nur aus dem Unverständnis des TE. Schon der zu 
ersetzende LM50C kann nicht von -50 bis +150°C messen. Und für die 
geplante Messung der Raumtemperatur wäre es in jedem Fall deutlich 
übertrieben. Ein Halbleitersensor ist da das Mittel der Wahl. Welcher 
genau, hängt von der gewünschten Auflösung und Genauigkeit ab. Und vom 
Interface.

von Pete K. (pete77)


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Simon schrieb:
> Jedoch habe ich ohne Erfolg versucht mit dem LM50C meinen
> Heizkörperthermostat anzusteuern.

Rede mal mit Deinem Heizungsbauer über den Hydraulischen Abgleich und 
witterungsgeführter Heizungsregelung. Du willst doch Geld sparen, oder?

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