Fehler Funkthermometer: Zeigt zu hohe Temperatur an

[Thomas B. (tommy22)]

Hallo,
ich habe bei meinem Funkaußenthermometer ein Problem:
Es zeigt bei Temperaturen unter 20°C zu hohe Temperaturen an (zB. statt 
6°C 11°C).
Ich habe auf eine schlechte Lötstelle getippt und bereits mehrere nach 
gelötet, bisher ohne Erfolg.
Hat jemand einen Tipp für mich?
Ich hänge mal ein paar Bilder von der Außenplatine und dem Innengerät 
an.

PS: Ja, ich könnte mir ein neues kaufen, aber mit 3 Jahren ist das alte 
mir noch zu jung zum Wegwerfen.

[Jens G. (jensig)]

Thomas B. schrieb:
>Es zeigt bei Temperaturen unter 20°C zu hohe Temperaturen an (zB. statt
>6°C 11°C).
wirklich erst jetzt, oder nur jetzt erst aufgefallen?

> PS: Ja, ich könnte mir ein neues kaufen, aber mit 3 Jahren ist das alte
> mir noch zu jung zum Wegwerfen.

Ich würde es erstmal mit neuen Batterien probieren ...

Ansonsten könnte man den NTC vermessen (das Ding an den Drähten), bzw. 
einen neuen einbauen, wenn der Typ bekannt ist (steht bestimmt irgendwas 
drauf)

[W.S. (Gast)]

Thomas B. schrieb:
> Es zeigt bei Temperaturen unter 20°C zu hohe Temperaturen an (zB. statt
> 6°C 11°C).
...
> Hat jemand einen Tipp für mich?

Naja, vielleicht den: Der Fühler ist wohl ein NTC, also ein Ding, was 
bei sinkender Temperatur immer hochohmiger wird. Wenn nun dein 
Thermometer zu hohe Temperaturen anzeigt, dann mißt es einen zu geringen 
Widerstand. Das kann durch eine miese LP oder Dreck oder Feuchtigkeit 
zwischen den Leiterzügen passieren. Schlichtweg ein Nebenschluß, der 
sich vornehmlich bei kälteren Temperaturen bemerkbar macht.
Fazit: Probiere mal putzen und gut die LP trocknen.

W.S.

[Tommy22 (Gast)]

Danke für die Tipps, aber das habe ich schon versucht.
Der NTC ist so klein, dass darauf keine Typbezeichnung steht. Das messen 
des NTC bei 20°C ist eine Idee, evtl. kann ich so den Typ und die 
Kennlinie bestimmen. Dann wäre eine Messung des Widerstands bei 
niedrigeren Temperaturen möglich und der Vergleich mit der Kennlinie.
Werde morgen hier mal das Ergebnis posten.

[michael_ (Gast)]

Tommy22 schrieb:
> Der NTC ist so klein, dass darauf keine Typbezeichnung steht.

Ist der original?
Klein sind welche in SMD.

Ich hatte jetzt auch eine Abweichung von 1,5°.
Fündig wurde ich in meinem Fundus.

Aber 5°C?

[Georg A. (georga)]

Der NTC hat an den Pins schon etwas Grünspan, und die Pins sind noch mit 
Heisskleber "verbunden". Da könnte es schon Nebenströme geben. Nimm mal 
zwei frische Drähtchen zur Verbindung des NTCs und popel den alten 
Kleber weg. Evtl. reicht schon das Neuanlöten, um im NTC angesammelte 
Feuchtigkeit auszutreiben. Meistens sind das übrigens 10k NTCs, d.h. bei 
Zimmertemperatur (20°C) haben die so 12k rum.

[Thomas B. (tommy22)]

Ich bin dem Tipp von Georg A. gefolgt und habe den Heißkleber entfernt 
und den NTC neu angelötet.
Meine Messung ergab bei 5°C Außentemperatur eine Anzeige von 8°C. Also 
nicht wirklich besser.

Die Widerstandsmessungen am NTC ergaben folgendes:
22°C ca. 84kOhm
5°C  ca. 98kOhm

Auf dem NTC steht keine Typbezeichnung, auch nicht auf der Platine. Im 
Internet habe ich eine Kennlinie gefunden, die in etwa passen würde. Die 
Datei habe ich mal angehängt. Danach wäre der NTC nicht defekt.

Ich tippe immer noch auf eine schlechte Lötstelle und komme in 
Versuchung, den Außensensor zu "braten", d.h. in einem Ofen zu erhitzen. 
Mit PC-Mainboards und Grafikkarten habe ich gute Erfahrungen gemacht 
(naja, ein paar Ausschüsse sind auch dabei gewesen ;-)

Was meint ihr dazu?

[Lutz (Gast)]

Thomas B. schrieb:
> Die Widerstandsmessungen am NTC ergaben folgendes:
> 22°C ca. 84kOhm
> 5°C  ca. 98kOhm
> Danach wäre der NTC nicht defekt.

Bei 22°C müßte er dann laut Tabelle aber unter 50 kOhm haben. Deiner hat 
84 kOhm.
Mal so gefragt: Du hast ihn in ausgelötetem Zustand gemessen...?

[Tommy22 (Gast)]

Sorry, Zahlendreher!
Bei 22°C 48kOhm.
Und ich habe natürlich ausgelötet gemessen.

[my2ct (Gast)]

W.S. schrieb:
> ... kälteren Temperaturen ...

Ja, ja - die "kälteren Temperaturen". Halte mal ein Thermometer dran, 
dann weißt du, welche kälter ist.

[michael_ (Gast)]

Mit was vergleichst du es überhaupt?

[Tommy22 (Gast)]

michael_ schrieb:
> Mit was vergleichst du es überhaupt?

Mit dem daneben gelegten Innenthermometer. Die Außentemperatur 
vergleiche ich einem anderen Außenthermometer.

[Stefan M. (derwisch)]

Da ich vermute, dass die Temperatur früher einmal mit weniger Fehler 
angezeigt wurde(?)
Im Ofen durchtrocknen könnte noch einen Versuch wert sein.
Hätte ich wohl in dem Fall auch ausprobiert.

Generell betrachtet, kann ich erzählen, dass mein ähnlicher Aussensensor 
auch nur bei bestimmten Temperaturbereichen halbwegs korrekt anzeigt.
Schlechter ist er im Sommer bei über 20°C. Dann zeigt er zu wenig an.
Im Winter zwischen 10° und minus xx°C ist er genauer.
Verglichen mit einem Greisinger Präzisionsthermometer mit 
Kalibrierprotokoll.
(Zu was das Hobby einen so treibt...;-)

Nach meiner Meinung sind die Funkthermometer alle nur Schätzeisen.
Von halbwegs brauchbarem Zeug bis hin zu totalem Schrott ist alles 
dabei.
Leider weiß man das vor dem Kauf nicht.

[W.S. (Gast)]

Stefan M. schrieb:
> Verglichen mit einem Greisinger Präzisionsthermometer

Grrrmpf...
Streich mal das "Präzisions" weg und ersetze das durch "Poker". Die 
Dinger wandeln nur mit dem internen ADC des MSP und der hat nominell nur 
16 Bit, wovon die untersten 3 Bit nur Schätzbits sind. Folglich haben 
die Greisingers sowas wie eine Mittelwertbildung eingebaut, die aber nur 
bei größeren Änderungen der Temperatur neu aufgebaut wird. Nur so kommen 
sie mit Hängen und Würgen auf die anzuzeigende Stellenzahl.

W.S.

[Thomas B. (tommy22)]

Stefan M. schrieb:
> Im Ofen durchtrocknen könnte noch einen Versuch wert sein.

Wegen des Hybridbausteins habe ich mich jetzt doch nicht getraut, den 
Außensensor zu backen.
Ich habe das Teil erst mal mit dem Heißluftlöter mit ca. 300°C 
bearbeitet, außer den Hybridbaustein. Dessen Abdeckung ist ein weicher 
Kunststoff, der mir wohl verkohlt wäre.
Leider hat es nichts gebracht.

Um herauszufinden, ob der Sensor oder die Platine den Fehler 
verursachen, habe ich den Sensor abgelötet und in das 0°C Fach des 
Kühlschranks gelegt. Die Messung nach einiger Zeit hat fast genau 
100kOhm ergeben.

Dann habe ich einen 100kOhm Widerstand an die Platine gelötet. Und siehe 
da: Es wurden 8°C angezeigt.
Also scheint die Platine das Problem zu sein.

Jetzt will ich mal versuchen, ob ich mit der Lupe das Signal verfolgen 
kann. Schätze, das wird nicht einfach.

[Josef L. (Gast)]

Thomas B. schrieb:
> Dann habe ich einen 100kOhm Widerstand an die Platine gelötet. Und siehe
> da: Es wurden 8°C angezeigt.

Probiere doch andere Widerstände aus incl. Kurzschluss, d.h. was ist 
überhaupt die niedrigste Temperatur, die angezeigt wird? Sieht so aus, 
also ob in der Verbindung zwischen NTC und Chip auf der Platine ein 
Widerstand mit mehreren kOhm versteckt wäre.

[michael_ (Gast)]

Thomas B. schrieb:
> Um herauszufinden, ob der Sensor oder die Platine den Fehler
> verursachen, habe ich den Sensor abgelötet und in das 0°C Fach des
> Kühlschranks gelegt. Die Messung nach einiger Zeit hat fast genau
> 100kOhm ergeben.

Jaja.
Bastlermäßig bestimmt man die zwei Punkte.

Einmal den Nullpunkt mit in Wasser schwimmenden Eisstücken.
Dann kochendes Wasser, hier etwa sind das 98°C(?).

Oder eben ein vertrauenswürdiges (Labor-)Thermometer.

[W.S. (Gast)]

michael_ schrieb:
> Jaja.
> Bastlermäßig bestimmt man die zwei Punkte.

Ähem... es sind eigentlich drei Punkte, denn die Transferkurve ist 
gekrümmt. Siehe dazu die Hart-Steinhart Formel und die dazugehörigen 
Kalibrierformeln.

W.S.

[Thomas B. (tommy22)]

Josef L. schrieb:
> Sieht so aus, also ob in der Verbindung zwischen NTC und Chip auf der
> Platine ein Widerstand mit mehreren kOhm versteckt wäre.

8°C entsprechen laut Tabelle einem Ohmwert von ca. 70kOhm. Deshalb 
müsste ein Widerstand parallel zu den 100kOhm liegen und nicht in Serie.

[Josef L. (Gast)]

Thomas B. schrieb:
> Deshalb müsste ein Widerstand parallel zu den 100kOhm liegen

Ja, hast recht. Ich habe übersehen dass es bei "N"TC ja rückwärts geht, 
dass die Tabelle ja die Minustemperaturen oben hat, umgekehrt wie ein 
Thermometer.

Aber deswegen ja meine Anregung an den TO, mehrere verschiedene 
Festwiderständen (18...180k) ranzuhängen und die angezeigten 
Temperaturwerte aufzuschreiben und die Kurve aufzumalen (Excel?) um zu 
sehen, ob die Auswerteelektronik spinnt oder ob die Kurve nicht der 
Exponentialkurve entspricht wie sie ein NTC haben müsste.

Für mich war neu dass die Dinger hygroskopisch sind, also 
feuchtigkeitsempfindlich. Dann sollte man evtl. einen dicken Klecks 
Silikon drumrum machen, auch wenn es dann träger auf 
Temperaturschwankungen reagiert.

[Harald W. (wilhelms)]

michael_ schrieb:

> Dann kochendes Wasser, hier etwa sind das 98°C(?).
>
> Oder eben ein vertrauenswürdiges (Labor-)Thermometer.

Für den oberen Wert würde ich eher ein Fieberthermometer nehmen.
Das ist genauer und passt besser zu typischen Raumtemperaturen.

[Timo (Gast)]

Bleibt die Messspannung bei Belastung stabil?

[Thomas B. (tommy22)]

Timo schrieb:
> Bleibt die Messspannung bei Belastung stabil?

Ich verstehe deine Frage nicht.
Was meinst du mit Messspannung und welche Belastung?

[Thomas B. (tommy22)]

Ich habe mal eine Skizze von der Beschaltung des NTC gemacht. Es sind 
nur wenige Bauteile zwischen NTC und dem Hybridbaustein.
Ich habe die Widerstände und den Kondensator bei 20°C und bei 6°C 
gemessen (den NTC hatte ich abgelötet).
Bei den Widerständen ist keine Temperaturabhängigkeit festzustellen. Die 
gemessenen Werte liegen im Bereich der Messtoleranzen.
Der Kondensator weist eine Abhängigkeit auf.
20°C: 0,58 µF, ESR 8,4 Ohm
6°C:  0,56 µF, ESR 9,7 Ohm
Die ESR sind aber gegenüber den NTC-Widerstandswerten von einigen kOhm 
so niedrig, dass ich nicht an eine Beeinflussung glauben kann. Und C1 
dient meiner Meinung nach als Entkopplung, so dass die Änderung der 
Kapazität keinen wesentlichen Einfluss auf den Messwert haben sollte.
Leider kann ich in den Hybridbaustein nicht hinein sehen, so dass ich 
auch da nichts erkennen kann.
Hat jemand noch eine Idee? Habe ich etwas übersehen?

[Christoph Z. (rayelec)]

Eine weitere, mögliche Fehlerquelle:
...ich habe eine Funkuhr mit Aussentemperatursensor. Letzterer ging 
verloren, worauf die Uhr nur noch "---°C" anzeigte. Nach ein paar 
Monaten begann die Uhr plötzlich wieder eine Aussentemperatur 
anzuzeigen!??!
Lösung: Da hat wohl ein Nachbar ein Gerät, welches dasselbe Protokoll 
benutzt...

[Wendels B. (wendelsberg)]

Thomas B. schrieb:
> Habe ich etwas übersehen?

Auf R10 steht 381 -> 380 Ohm, wie kommst Du auf 1,5 MOhm?
Allerdings vertraue ich mit dem Wert Deiner Schaltung nicht mehr.

wendelsberg

[Wendels B. (wendelsberg)]

Christoph Z. schrieb:
> Da hat wohl ein Nachbar ein Gerät, welches dasselbe Protokoll
> benutzt

Oder er hat das "Verlorengehen" beeinflusst. :-)

wendelsberg

[Wendels B. (wendelsberg)]

Und auf R3 steht 102 -> 1000 Ohm.

wendelsberg

[Thomas B. (tommy22)]

Wendels B. schrieb:
> Auf R10 steht 381 -> 380 Ohm

Auf R10 steht 18E -> 1,5 MOhm

Bei dem Widerstand parallel zu R2 kann man die Bezeichnung nicht 
vollständig erkennen. Da weiter unten allerdings noch ein R3 zu sehen 
ist, habe ich mich wohl geirrt und es soll wohl R8 heißen.
Auf R8 steht 01D -> 100 kOhm (habe ich auch gemessen).

[EGS (Gast)]

Rein von der Leserichtung sind das 381 (380 Ohm) und nicht 18E.

Die Bezeichnung ist normalerweise so ausgerichtet, dass sie mit der 
Platinenbeschriftung korreliert. 🧐

Aber Klarheit bringt  nur messen, alles andere ist Mutmaßen was es 
wirklich ist. Soll ja auch defekte Bauteile geben 😕

[Thomas B. (tommy22)]

Georg A. schrieb:
> Evtl. reicht schon das Neuanlöten, um im NTC angesammelte
> Feuchtigkeit auszutreiben.

Das war letztendlich der richtige Tipp!!!

Der Temperatursensor ist wohl hygroskopisch, d.h. er hatte Feuchtigkeit 
gezogen.
Ich hatte den Sensor mehrere Tage in der Wohnung und damit gut 
durchgetrocknet. Dann habe ich ihn in die Gefriertruhe gehängt und siehe 
da, er zeigte korrekt -19°C an.

Den Sensor habe ich dann mit einem Klecks 2-Komponenten-Epoxydharzkleber 
ummantelt und dann noch in einen kleinen Teil Frischhaltefolie 
eingepackt. Damit konnte ich ihn gut an das Gehäuse anpassen, da darin 
nur wenig Platz für  den Sensor ist.

Nach ca. einer Woche Test im Freien zeigt er immer die korrekte 
Temperatur an, egal ob 2 oder 10°C, und auch bei Regen (hoher 
Luftfeuchtigkeit).

Vielen Dank an alle für eure Hilfe, ihr wart wieder einmal super!!!