Hallo zusammen, ich möchte die Temperaturdifferenz zwischen einem heißen und einem kalten Rohr anzeigen lassen - und zwar ohne externe Stromversorgnung. Es muss nicht sonderlich genau sein (+/- 0.5 °C). Nach meinen Laien-Verständnis, müsste man doch mit einem Peltier-Element einen (sehr) kleinen Stromfluss mit einer Spannung erzeugen können. Die Spannung ist lt. meinen recherchen ungefähr proportional zur Temperaturdifferenz. (Quelle: https://www.strauch-nw.de/KPK/Materialien_fuer_den_Unterricht/Entropie%20Peltier.pdf) Der Stromfluss müsst eigentlich reichen um ein kleines statisches LCD sceen zu betreiben(bei kleinen Temperaturdifferenzen werden mehrere mA erzeugt, https://www.rolandsteffen.de/seebeck.pdf, benötigt werden nur ein paar micro-A, https://focuslcds.com/journals/what-is-the-best-monochrome-lcd-screen-display-for-my-product/) Meine Fragen: 1. ist sowas aus eurer Experten-Sicht grundsätzlich machbar? 2. Müsste es dann nicht schon fertige Bauteile mit Peltierelement u.static LCD-Screen geben? - Wo finde ich sowas? Falls nicht: Wie könnte ich mich dem Thema nähern um selbst eine Schaltung aufzubauen? Danke euch vielmals :) Viele Grüße Thomas
Thomas schrieb: > muss nicht sonderlich genau sein (+/- 0.5 °C). Das ist aber schon sehr genau. Eigentlich sind selbst fertige, handelsübliche Temperaturmesser ungenauer. :-) > Spannung ist lt. meinen recherchen ungefähr proportional zur > Temperaturdifferenz. Das Problem ist, dass bei kleinen Temperaturdifferenzen die Spannung sehr klein ist. Du müsstest diese Spannung erstmal hochtransformieren um deine Elektronik zu versorgen. Das ist bei diesen kleinen Spannungen keineswegs trivial. --> allerdings steht und fällt alles mit der zu erwartenden Temperaturdifferenz. Beträgt diese nur wenige Grad, wird es ein Ding der Unmöglichkeit sein, aus der winzigen Spannung eine nutzbare Spannung zu generieren.
Ein Peltierelement wie es zur Kühlung verwendet wird, besteht aus der Reihenschaltung von vielen Thermoelementen, wodurch die Spannung höher wird, je mehr Thermopaare auf dem Peltierelement verbaut sind. Das Problem wird sein, die beiden Flächen möglichst genau auf die Temperatur der Rohre zu bringen. Da die Peltierelemente Strom (Energie) erzeugen, muss ein Wärmestrom zwischen den Rohren durch das Element fließen, wodurch das wärmere Rohr gekühlt und das kältere erwärmt wird. Die Spannung muss für den Betrieb einer LCD-Anzeige vermutlich noch nicht ausreichen und müsste hochgesetzt werden. Dafür ist ein Schaltregler weniger geeignet. Besser sind CMOS-Bausteine, die Kondensatoren parallel aufladen und ähnlich einer Hochspannungskaskade hintereinander schalten. (Solche ICs gab es von Maxim. Wer so etwas jetzt anbietet, weiß ich allerdings nicht.) Da die Ausgangsspannung des Peltierelements von der Temperaturdifferenz abhängt, wird die Anzeige erst ab einer gewissen Temperaturdifferenz möglich sein, andererseits muss bei einer hohen Temperaturdifferenz eventuell Vorsorge getroffen werden, damit die Spannungen nicht zu hoch werden.
Thomas schrieb: > Nach meinen Laien-Verständnis, müsste man doch mit einem Peltier-Element > einen (sehr) kleinen Stromfluss mit einer Spannung erzeugen können. Kann man. Thomas schrieb: > Der Stromfluss müsst eigentlich reichen um ein kleines statisches LCD > sceen zu betreiben Ja, reicht. Thomas schrieb: > ist sowas aus eurer Experten-Sicht grundsätzlich machbar? Ja, LTC3108 > Müsste es dann nicht schon fertige Bauteile mit Peltierelement u.static > LCD-Screen geben? Es ist montagetechnisch und damit finanziell grosser Blödsinn Wenn man eine energiesparende Schaltung hst (energiesparend wie seit 50 Jahren möglich, denk an LCD Armbanduhr) dann reicht eine winzige Knopfzelle für 10 Jahre. Man braucht dann nicht aufwändig und teuer eine andere Energiequelle anzuzapfen. Eine Knopfzelle tut es fur cents, jahrelang. Man braucht halt nur einen ordentlichen uC (kein Arduino, auch mit Atmega88 bin ich nicht unter 35uA gekommen bei LCD Multiplexansteuerung).
Hallo zusammen, erstmal sehr großes Danke für eure schnelle und kompetente Antwort auf meine Frage(n). Ich ziehe daraus, dass ich nun doch den Weg mit einer Stromquelle gehen muss (Knopfzelle) - die Temperaturdifferenz ist dann wohl einfachzu klein und wenn es überhaupt geht, ist es dann doch vom Aufbau her irrsinnig. Schade, das wäre die elegantere Lösung gewesen. Mit der Grundlage komme ich jetzt schon mal weiter, danke :) Viele Grüße Thomas
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> ich möchte die Temperaturdifferenz zwischen einem heißen und einem > kalten Rohr anzeigen lassen - und zwar ohne externe Stromversorgnung. Differenz-Thermometer, s. Bild ;-) Btw, zwei normale Thermometer auf die Rohre geschraubt zeigen auch die Differenz an ...
Früher hätte man einfach die Spannung des Peltier-Elements mit einem Zeigerinstrument angezeigt. Das war Old-School, das würde heute keiner mehr machen. (Außer mir vielleicht;-)
Der Zahn der Zeit (🦷⏳) schrieb: > Früher hätte man einfach die Spannung des Peltier-Elements mit > einem Zeigerinstrument angezeigt. Das war Old-School, das würde heute > keiner mehr machen. (Außer mir vielleicht;-) Bestimmt hätte das niemand gemacht, so dumm war keiner, schau dir mal ein Zeiger-Messinstrument an, wie mühsam dessen Herstellung ist. Kein Wunder, dass die teurer waren als 1 Stundenlohn. Man nutze Differenzthermometer, auch als Kapillarthermometer um die Distanz zu überbrücken, oder Bimetallkonstruktionen, weil das viel einfacher ist.
MaWin schrieb: > Bestimmt hätte das niemand gemacht Natürlich hätte man früher die Spannung eines Peltier-Elements mit einem Zeigerinstrument angezeigt. Es gab keine einfachere Alternative zur Anzeige einer Spannung. Was man alternativ benutzen würde, stand in der Frage nicht zur Diskussion. Alternativ könnte man z. B. auch was Fertiges kaufen, und braucht hier keine Frage zu stellen. Und heute ist ein Zeigerinstrument billig und, im Gegensatz zu den anderen Vorschlägen, kann man es als Bastler ganz, ganz schnell in Betrieb nehmen.
Schneller Test mit 'nem (4cm)² TEC und einem +-25µA Analoginstrument: kurzes Antippen (~1s) mit der Fingerkuppe genügt für einen 1µA (einen Teilstrich) Ein 3mm Pt100 steigt bei auch etwa 1s messzeit nicht 0,5° (Beides ausgehend von Raumtemperatur (~22°) TEC zwischen die Finger, gewinnt der Daumen :)
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Eine noch größere Auflösung dann mit Spiegelgalvanometer (Mein Multiflex hat 1mm~6nA) .. da reicht ggf auch schon ein Thermoelement .... braucht aber die Glühbirne zum Ablesen.
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mehr als ein Teilstrich.... Finger war länger drauf ...
Das klappt ja wunderbar. So viel Ausschlag, obwohl nur ein kleiner Teil der Oberfläche berührt wird. Jetzt noch mit dem Handballen die ganze Fläche erwärmen, und auf der Rückseite angemessen kühlen... Anzumerken wäre, dass das Instrument nicht einen besonders geringen Strom, sondern eine besonders geringe Spannung anzeigen können muss, wenn eine höhere Empfindlichkeit gewünscht ist. Die Ströme bleiben so klein, dass das mit wenigen Ohm sehr niederohmige Peltier-Element praktisch im Leerlauf betrieben wird. Beispiel: Bei Reichelt gibt es für 10 € Drehspul-Instrumente: 30 µA, 6,5 kΩ: 210 mV Vollausschlag 50 µA, 3 kΩ: 150 mV Vollausschlag 100 µA, 1 kΩ: 100 mV Vollausschlag Keine Angabe gibt's zu den Instrumenten für mehr Strom, aber ich gehe davon aus, dass es 100 µA-Messwerke mit Shunts sind, also alle 100 mV Messbereich bzw. Spannungsabfall haben.
Für die Messung ist das TEC-Element etwas ungünstig. Wegen der relativ guten Wärmeleitfähigkeit ist die Temperaturdifferenz über dem TEC Element nicht gleich die zwischen den Rohren. Aus einem früheren Experiment habe ich etwa 15 mV/K für die Empfindlichkeit in Erinnerung. Das gibt halt nur eine eher kleine Spannung.
Henrik V. schrieb: > Schneller Test mit 'nem (4cm)² TEC und einem +-25µA > Analoginstrument: > kurzes Antippen (~1s) mit der Fingerkuppe genügt für einen 1µA (einen > Teilstrich) Ich biete: 'Hand - 10cm Luft -TEC1-12706' = 1,5mV/13µA bei Ta=19°C
Es soll sogar Stirling-Motoren geben, die mit der Temperatur der Handfläche gegenüber der Umgebungstemperatur noch anlaufen. Antreiben kann man aber nichts sinnvolles mehr. Muss das ganze mal mit meinem kleine Pelztier ausprobieren. Ich habe ein altes Zeigerinstrument, das ein guter Futterverwerter ist, besser als die heute üblichen. Beim SW-Foto-Vergrößerungsgerät mit einer Solarzelle darunter als Belichtungsmesser hat es ordentlich ausgeschlagen.
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