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Luftdrucksensor

2024-10-07T08:06:41Z

Tire:

Der Luftdruck auf der Erdoberfläche liegt bei etwa 1000 hPa (hektoPascal) = 1000 mBar. In technischen Anwendungen werden Drücke oft in kPa (kiloPascal) angegeben, das sind demzufolge 100 kPa.

=== MS5534 ===
Aktuell ist der MS5534C. Hergestellt von [http://www.intersema.ch/ Intersema]. Dort findet sich auch das [http://www.intersema.ch/products/guide/calibrated/ms5534c/ Datenblatt]

Der Sensor gibt seine Werte digital aus und enthält auch einen Temperatursensor für die nötige Temperaturkompensationsberechnung. Diese muss der Anwender selber machen, die Beschreibung dazu findet sich im Datenblatt.

Daten:
* Versorgungsspannung: 2,2 ... 3,6V
* Auflösung: 0.1 mbar
* Genauigkeit absolut bei 25°C: +-1,5 mbar
* Messfrequenz: ca. 28 Hz

Vorteile:
* Kalibriert

Nachteile:
* lichtempfindlich
* Eigenes Protokoll über 3 Adern, kein Bussystem
* Benötigt Oszillator mit 32768 kHz

Bezugsquellen:
* ELV 20,47€

Beispielcode:
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/20869 C-Code für PIC]

=== MPX4115A ===
Analoger Drucksensor von Freescale (früher Motorola). Dort findet sich auch das [http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPX4115A.pdf Datenblatt].

Daten:
* Der Sensor gibt 45.9mV/kPa aus.
* Versorgungsspannung: 5V
* Genauigkeit (0-85°C): +-15 mbar

Vorteile:
* teilweise (0..90°C) temperaturkompensiert

Nachteile:
* geringe Genauigkeit im Vergleich zu den anderen Sensoren

Bezugsquellen:
* Reichelt 13,70 € (20.11.2012)

=== MPL3115A2 ===
Drucksensor von Freescale (früher Motorola) mit digitaler Datenausgabe über I2C. Dort findet sich auch das [http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPL3115A2.pdf Datenblatt].

Daten:
* Messbereich 500..1100 hPa
* Versorgungsspannung: 1.95 .. 3.6 V
* Genauigkeit (0-50°C): 4 hPa
* Auflösung: 1.5 Pa bzw. 0.3 m

Vorteile:
* Datenaufbereitung On-Chip, Ausgabe Druck, Höhe, Temperatur

Nachteile:
* t.b.d.

Bezugsquellen:
* DigiKey 2,31 €, RS-Components3,02 € (10.11.2013)

=== SCP1000 ===

Digitaler Absolutdruck-Sensor von VTI.

[http://www.vti.fi/en/support/obsolete_products/pressure_sensors/ Datenblatt]

Daten:
* Versorgung mit 2,4 bis 3,3 V
* Auflösung: 0,015 mbar
* Genauigkeit absolut (10 - 40°C): 1,5 mbar
* Messfrequenz (reduzierte Auflösung): max 9 Hz

Vorteile:
* SPI- oder I2C-Schnittstelle
* fertig kalibriert
* bis zu 17-bit Auflösung (entspricht 8cm)
* keine komplexen Kompensationsberechnungen beim Auslesen nötig

Nachteile:
* kleines SMD-Gehäuse (QFN-ähnlich), darf nicht mit Heißluft oder Lötkolben gelötet werden
* Beim Hersteller unter "Obsolete products" gelistet, aber noch gut verfügbar

Bezugsquellen:
* Aevum-Mechatronik (ca. 17 EUR)
* Breakout-Boards bei Sparkfun

=== BMP085 ===

Digitaler Absolutdrucksensor von Bosch Sensortec.

[http://www.bosch-sensortec.com/content/language1/downloads/BST-BMP085-DS000-05.pdf Datenblatt]

Daten:
* Versorgung mit 1,8 bis 3,6 V
* Auflösung: 0,01 mbar
* Genauigkeit absolut (0-65°C): max. Fehler +-2,5 mbar
* Messfrequenz (reduzierte Auflösung): max 220 Hz

Vorteile:
* I2C-Schnittstelle
* fertig kalibriert
* hohe Auflösung und Genauigkeit

Nachteile:
* aufwendige Kompensationsberechnungen nötig

Bezugsquellen:
* Digikey (ca. 8 EUR)
* [http://jeelabs.org/pp1 Breakout-Board von Jeelabs]
* Rutronik
* ACAL
* sparkfun
* Watterott

Beispielcode:
* [http://code.jeelabs.org/viewvc/svn/jeelabs/trunk/libraries/Ports/ Jeelabs Ports Library] C++ mit Floatingpoint (Toter Link)
* [https://github.com/jcw/jeelib Jeelabs PortsBMP085 Library] C++/Arduino Library (Port library interface to BMP085 sensors connected via I2C)

=== BMP180 ===
Der Nachfolger des BMP085 (siehe oben).

Dieser ist noch ein wenig kleiner, ansonsten laut Datenblatt identisch.

Das neue Datenblatt und Beispielcode kann hier [http://www.bosch-sensortec.com/de/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bmp180_1/bmp180 (Herstellerseite)] gefunden werden.

Das Datenblatt des BMP180 erklärt auch den BMP085 etwas besser ;) (interne Register, Power-On-Reset ...)

Bezugsquelle (mit etwas Glück) :
ebay - internationale Suche
* BMP085 ab ca.3,5 $US (aktuell unter 3 Euro)
* BMP180 ab ca.6,0 $US (aktuell unter 5 Euro)
dort findet Ihr teilweise auch fertig aufgebaute Module (Chip auf Platine mit ein paar Bauteilen) z.B. als Modul für ARDUINO

PS : Für viele Anwendungen kann auf die Kompensation verzichtet werden (zB. nur Luftdruckanzeige) -> Druck (in Pascal) = UP*3

Februar 2016: Leider auch schon wieder abgekündigt, Nachfolger ist der sehr ähnliche BMP280.

=== BMP280 ===
Der Nachfolger des BMP180 (siehe oben).

Sehr ähnlich dem BMP180, leicht verbesserte Kennwerte
* Siehe auch: [https://www.mikrocontroller.net/articles/Temperatursensor#Bosch_Sensortec_BME280_.2F_BME680 Temperatursensor Bosch / Sensortec BME280 / BME680]

=== BME680 ===
Auch von Bosch, kann Luftfeuchtigkeit, Druck, Luftqualität

[https://www.bosch-sensortec.com/media/boschsensortec/downloads/datasheets/bst-bme680-ds001.pdf Datenblatt vom Hersteller]

* Betriebsspannung 1.71 bis 3.6 V
* Interface I²C, SPI

Kennwerte der Druckmessung
* RMS Noise 0.12 Pa (equiv. to 1.7 cm).
* Sensitivity Error ± 0.25 % (equiv. to 1 m at 400 m height change).
* Temperature coefficient offset ±1.3 Pa/K (equiv. to ±10.9 cm at 1°C temperature change),

150 Messungen/s bei niedrigster Auflösung, bis zu 16 fach oversampling
Ein Entwicklungsboard ist für ca 20€ zu bekommen.

* Siehe auch: [https://www.mikrocontroller.net/articles/Temperatursensor#Bosch_Sensortec_BME280_.2F_BME680 Temperatursensor Bosch / Sensortec BME280 / BME680]

=== LPS331 ===
Digitaler Absolutdrucksensor von STMicroelectronics
[http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/DM00036196.pdf (Datenblatt)]
* Betriebsspannung 1,8 bis 3.6 Volt
* Interface I²C, SPI

=== MS5611 ===
Digitaler Absolutdrucksensor von Measurement Specialties/MEAS
[http://www.amsys.info/sheets/amsys.en.ms5611_01ba03.pdf (Datenblatt)]
* Betriebsspannung 1,8 bis 3.6 Volt
* Interface I²C, SPI

=== ScioSense ENS220 ===
Der [https://www.sciosense.com/ens220-barometric-pressure-and-temperature-sensor/ ENS220] ist ein digitaler barometrischer Luftdrucksensor, der mit einem kapazitiven Verfahren arbeitet und damit deutlich in Sachen Energiebedarf im Vorteil gegenüber dem weit verbreiteten Verfahren piezoelektrischer Druckdetektierung ist. Dazu hat der Sensor einen integrierten Temperatursensor.
* Interface I²C/SPI
* Betriebsspannung 1.8V, Interface aber 3.3V tolerant
* rel. Genauigkeit ±0.025hPa
* samplerate bis zu 1kHz
* Temp.Sensor mit ±0.1K Genauigkeit (bei 8mK Auflösung)

Der Hersteller bietet auf der [https://github.com/sciosense/ens220-arduino GitHub Seite] eine vollständige Arduinointegration mit zahlreichen Beispielen. Darunter relative Höhenerkennung sowie [https://github.com/sciosense/ens220-arduino/tree/main/examples/05_Event_Detection Eventdetektion] (wird im Haus/Büro/Wohnung (!!) ein Fenster/Tür betätigt)

* siehe auch [[Temperatursensor#ScioSense_ENS21x|Temperatur]] und [[Feuchtesensor#ScioSense_ENS21x|Feuchtesensoren]]

[[Kategorie:Sensorik]]

Luftdrucksensor

2024-10-07T08:05:20Z

Tire:

Der Luftdruck auf der Erdoberfläche liegt bei etwa 1000 hPa (hektoPascal) = 1000 mBar. In technischen Anwendungen werden Drücke oft in kPa (kiloPascal) angegeben, das sind demzufolge 100 kPa.

=== MS5534 ===
Aktuell ist der MS5534C. Hergestellt von [http://www.intersema.ch/ Intersema]. Dort findet sich auch das [http://www.intersema.ch/products/guide/calibrated/ms5534c/ Datenblatt]

Der Sensor gibt seine Werte digital aus und enthält auch einen Temperatursensor für die nötige Temperaturkompensationsberechnung. Diese muss der Anwender selber machen, die Beschreibung dazu findet sich im Datenblatt.

Daten:
* Versorgungsspannung: 2,2 ... 3,6V
* Auflösung: 0.1 mbar
* Genauigkeit absolut bei 25°C: +-1,5 mbar
* Messfrequenz: ca. 28 Hz

Vorteile:
* Kalibriert

Nachteile:
* lichtempfindlich
* Eigenes Protokoll über 3 Adern, kein Bussystem
* Benötigt Oszillator mit 32768 kHz

Bezugsquellen:
* ELV 20,47€

Beispielcode:
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/20869 C-Code für PIC]

=== MPX4115A ===
Analoger Drucksensor von Freescale (früher Motorola). Dort findet sich auch das [http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPX4115A.pdf Datenblatt].

Daten:
* Der Sensor gibt 45.9mV/kPa aus.
* Versorgungsspannung: 5V
* Genauigkeit (0-85°C): +-15 mbar

Vorteile:
* teilweise (0..90°C) temperaturkompensiert

Nachteile:
* geringe Genauigkeit im Vergleich zu den anderen Sensoren

Bezugsquellen:
* Reichelt 13,70 € (20.11.2012)

=== MPL3115A2 ===
Drucksensor von Freescale (früher Motorola) mit digitaler Datenausgabe über I2C. Dort findet sich auch das [http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPL3115A2.pdf Datenblatt].

Daten:
* Messbereich 500..1100 hPa
* Versorgungsspannung: 1.95 .. 3.6 V
* Genauigkeit (0-50°C): 4 hPa
* Auflösung: 1.5 Pa bzw. 0.3 m

Vorteile:
* Datenaufbereitung On-Chip, Ausgabe Druck, Höhe, Temperatur

Nachteile:
* t.b.d.

Bezugsquellen:
* DigiKey 2,31 €, RS-Components3,02 € (10.11.2013)

=== SCP1000 ===

Digitaler Absolutdruck-Sensor von VTI.

[http://www.vti.fi/en/support/obsolete_products/pressure_sensors/ Datenblatt]

Daten:
* Versorgung mit 2,4 bis 3,3 V
* Auflösung: 0,015 mbar
* Genauigkeit absolut (10 - 40°C): 1,5 mbar
* Messfrequenz (reduzierte Auflösung): max 9 Hz

Vorteile:
* SPI- oder I2C-Schnittstelle
* fertig kalibriert
* bis zu 17-bit Auflösung (entspricht 8cm)
* keine komplexen Kompensationsberechnungen beim Auslesen nötig

Nachteile:
* kleines SMD-Gehäuse (QFN-ähnlich), darf nicht mit Heißluft oder Lötkolben gelötet werden
* Beim Hersteller unter "Obsolete products" gelistet, aber noch gut verfügbar

Bezugsquellen:
* Aevum-Mechatronik (ca. 17 EUR)
* Breakout-Boards bei Sparkfun

=== BMP085 ===

Digitaler Absolutdrucksensor von Bosch Sensortec.

[http://www.bosch-sensortec.com/content/language1/downloads/BST-BMP085-DS000-05.pdf Datenblatt]

Daten:
* Versorgung mit 1,8 bis 3,6 V
* Auflösung: 0,01 mbar
* Genauigkeit absolut (0-65°C): max. Fehler +-2,5 mbar
* Messfrequenz (reduzierte Auflösung): max 220 Hz

Vorteile:
* I2C-Schnittstelle
* fertig kalibriert
* hohe Auflösung und Genauigkeit

Nachteile:
* aufwendige Kompensationsberechnungen nötig

Bezugsquellen:
* Digikey (ca. 8 EUR)
* [http://jeelabs.org/pp1 Breakout-Board von Jeelabs]
* Rutronik
* ACAL
* sparkfun
* Watterott

Beispielcode:
* [http://code.jeelabs.org/viewvc/svn/jeelabs/trunk/libraries/Ports/ Jeelabs Ports Library] C++ mit Floatingpoint (Toter Link)
* [https://github.com/jcw/jeelib Jeelabs PortsBMP085 Library] C++/Arduino Library (Port library interface to BMP085 sensors connected via I2C)

=== BMP180 ===
Der Nachfolger des BMP085 (siehe oben).

Dieser ist noch ein wenig kleiner, ansonsten laut Datenblatt identisch.

Das neue Datenblatt und Beispielcode kann hier [http://www.bosch-sensortec.com/de/homepage/products_3/environmental_sensors_1/bmp180_1/bmp180 (Herstellerseite)] gefunden werden.

Das Datenblatt des BMP180 erklärt auch den BMP085 etwas besser ;) (interne Register, Power-On-Reset ...)

Bezugsquelle (mit etwas Glück) :
ebay - internationale Suche
* BMP085 ab ca.3,5 $US (aktuell unter 3 Euro)
* BMP180 ab ca.6,0 $US (aktuell unter 5 Euro)
dort findet Ihr teilweise auch fertig aufgebaute Module (Chip auf Platine mit ein paar Bauteilen) z.B. als Modul für ARDUINO

PS : Für viele Anwendungen kann auf die Kompensation verzichtet werden (zB. nur Luftdruckanzeige) -> Druck (in Pascal) = UP*3

Februar 2016: Leider auch schon wieder abgekündigt, Nachfolger ist der sehr ähnliche BMP280.

=== BMP280 ===
Der Nachfolger des BMP180 (siehe oben).

Sehr ähnlich dem BMP180, leicht verbesserte Kennwerte
* Siehe auch: [https://www.mikrocontroller.net/articles/Temperatursensor#Bosch_Sensortec_BME280_.2F_BME680 Temperatursensor Bosch / Sensortec BME280 / BME680]

=== BME680 ===
Auch von Bosch, kann Luftfeuchtigkeit, Druck, Luftqualität

[https://www.bosch-sensortec.com/media/boschsensortec/downloads/datasheets/bst-bme680-ds001.pdf Datenblatt vom Hersteller]

* Betriebsspannung 1.71 bis 3.6 V
* Interface I²C, SPI

Kennwerte der Druckmessung
* RMS Noise 0.12 Pa (equiv. to 1.7 cm).
* Sensitivity Error ± 0.25 % (equiv. to 1 m at 400 m height change).
* Temperature coefficient offset ±1.3 Pa/K (equiv. to ±10.9 cm at 1°C temperature change),

150 Messungen/s bei niedrigster Auflösung, bis zu 16 fach oversampling
Ein Entwicklungsboard ist für ca 20€ zu bekommen.

* Siehe auch: [https://www.mikrocontroller.net/articles/Temperatursensor#Bosch_Sensortec_BME280_.2F_BME680 Temperatursensor Bosch / Sensortec BME280 / BME680]

=== LPS331 ===
Digitaler Absolutdrucksensor von STMicroelectronics
[http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/DM00036196.pdf (Datenblatt)]
* Betriebsspannung 1,8 bis 3.6 Volt
* Interface I²C, SPI

=== MS5611 ===
Digitaler Absolutdrucksensor von Measurement Specialties/MEAS
[http://www.amsys.info/sheets/amsys.en.ms5611_01ba03.pdf (Datenblatt)]
* Betriebsspannung 1,8 bis 3.6 Volt
* Interface I²C, SPI

=== ScioSense ENS220 ===
Der [https://www.sciosense.com/ens220-barometric-pressure-and-temperature-sensor/ ENS220] ist ein digitaler barometrischer Luftdrucksensor, der mit einem kapazitiven Verfahren arbeitet und damit deutlich in Sachen Energiebedarf im Vorteil gegenüber dem weit verbreiteten Verfahren piezoelektrischer Druckdetektierung ist. Dazu hat der Sensor einen integrierten Temperatursensor.
* Interface I²C/SPI
* Betriebsspannung 1.8V, Interface aber 3.3V tolerant
* rel. Genauigkeit ±0.025hPa
* samplerate bis zu 1kHz
* Temp.Sensor mit ±0.1K Genauigkeit (bei 8mK Auflösung)

Der Hersteller bietet auf der [https://github.com/sciosense/ens220-arduino GitHub Seite] eine vollständige Arduinointegration mit zahlreichen Beispielen. Darunter relative Höhenerkennung sowie [https://github.com/sciosense/ens220-arduino/tree/main/examples/05_Event_Detection Eventdetektion] (wird im Haus/Büro/Wohnung (!!) ein Fenster/Tür betätigt)

* siehe auch [[Temperatursensor#ScioSense_ENS21x|Temperatur]] und [[Feuchtesensorenhttps://www.mikrocontroller.net/articles/Feuchtesensor#ScioSense_ENS21x|Feuchtesensoren]]

[[Kategorie:Sensorik]]

Luftdrucksensor

2024-10-07T08:00:44Z

Tire:

Feuchtesensor

2024-10-07T07:31:14Z

Tire: tote Links entfernt

Feuchtigkeitssensoren bzw. Feuchtesensoren arbeiten meist nach dem Prinzip eines feuchtigkeitsabhängigen Kondensators. 

==Typen==
=== Bosch/Sensortec BME280, BME680 ===
I2C-Sensor Kombiniert für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck (BME680 = BME280 + Luftgüte)
* Siehe auch: [https://www.mikrocontroller.net/articles/Temperatursensor#Bosch_Sensortec_BME280_.2F_BME680 Temperatursensor Bosch / Sensortec BME280 / BME680]

===Dallas/Maxim DS1923===
Eigentlich ein Temperatur-& Feuchtelogger, aber auch nur als Sensor verwendbar. 
Edelstahl-1wire-iButton mit Lithiumzelle 
Gibt es nicht mehr als Sample, kostet etwa 50 Euro bei www.spezial.de. 
Hygrochron Temperature/Humidity Logger iButton with 8KB Data-Log Memory 
http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/4379/t/al

===Philips H1 2322 691 90001===
vom Reichelt (Datenblatt dort downloaden): 
jetzt von vishay hergestellt: http://www.vishay.com/docs/29001/23226919.pdf 
Applikation von Valvo dazu:
http://docs.poulter.de/Elektronik/Sensoren/Luftfeuchtesensor%20VALVO.pdf (link down) 
https://web.archive.org/web/20060618143150/http://docs.poulter.de/Elektronik/Sensoren/Luftfeuchtesensor%20VALVO.pdf 
FEUCHTESENSOR Sensor für Feuchtigkeit € 10.00 
Feuchtesensor zur Messung und Regelung der relativen Luftfeuchte 
Kapazität: 122pF +/-15%
Empf.(Frel=43%): 0,4pF/%Frel 
Meßfrequenz: 1kHz...1MHz
Meßbereich: 10%...90% 
Top: 0°C...+85°C
Vmax: 15V 
Weitere Informationen zu diesem Artikel finden Sie in den Datenblättern

Auswerten z. B. mit einem Oszillator muss man selbst!

===ChipCap2 von Amphenol Advanced Sensors (früher GE Measurement & Control)===
Temperatur- und Luftfeuchtesensor 
Analogausgang oder Digitalausgang (I²C) 
Bei Analogausgang ist ein einfacher RC-Filter nötig (Pulsdichtemodulation) 
Beide Varianten verfügen über einen bzw. mehrere Alarmausgänge (Push-Pull, Open Collector) 
Messbereich: 
0% rH - 100% rH nicht kondensierend, -40 °C - 125 °C 
Genauigkeit: 
+-2% rH von 20% rH - 80 % rH, außerhalb +-4% rH 
+-0,3 °C von 20 °C - 40 °C 
Versorgungsspannung je nach Variante 3,3V oder 5V 
Gehäuse: SMD oder SIP (1,27 mm, ähnlich SHT71) 

Datenblätter: 
http://www.ge-mcs.com/download/moisture-humidity/920-558B-LR.pdf 
http://www.ge-mcs.com/download/moisture-humidity/920-628A-LR.pdf 
Anwendungsdatenblatt: 
http://www.ge-mcs.com/download/moisture-humidity/916-127B.pdf 

Preise (Stand 3/2014): ab 6,38 € (Mouser) 

===KM33 von Innovative Computer===
ab € 43,00 
Schuricht 115-245057 
vermutlich auch nur ein variabler Kondensator

===HIH-3610, HIH3610===
von Honeywell (sehr linear, aber über € 23,00) 
analoger Ausgang 0..4V 
Versionen:
* -001 RM 2,54 unkalibriert
* -002 RM 1,27 unkalibriert
* -003 RM 2,54 kalibriert
* -004 RM 1,27 kalibriert
Nachtrag: sind abgekündigt, Nachfolger: 
HIH-4000-00x, HIH-4010-00x, HIH-4021-00x, HIH-4030-00x und HIH-4031-00x 

Mittlerweile ist der HIH-5030/31 aktuell. (Stand: Sep. 2009)

http://catalog.sensing.honeywell.com/ss.asp?FAM=humiditymoisture 
Für den Sensor HIH-3605 gibt es eine Applikation, in der der Sensor an den 1-wire Bus von Dallas angeschlossen wird. Der Sensor läßt sich so mit einer verdrillten Leitung betreiben und auslesen. 
http://www.sensorsmag.com/sensors/humidity-moisture/a-1-wire-humidity-sensor-1080

===H25K5A===
von Sencera (<4€ bei CSD) 
Variabler Widerstand bei Wechselspannung. 
Bereich 0..+60°C, 20..90%RH. Achtung: auch Lagerung nur bis 90%RH 
Temperaturkompensierte Messung über Spannungsteiler mit handelsüblichem NTC.
 

===HS1101===
von Humirel (~14€ bei CSD) 
Variable Kapazität, 164..200pF. 
Temperaturbereich -40..+100°C. 
Temperaturkompensierter Oszillator mit CMOS-Timer 555 im Datasheet.

===HYT371===
von Hygrosens (~11€ bei Reichelt) 
Temperaturbereich -40..+100°C. 
Genauigkeit 3% rF, 0.4°C 
Interface I2C 
Meßprinzip kapazitiv 
Es gibt diverse weitere Sensoren, die Dokumentation ist allerdings bei allen sehr schlecht bzw. steht in separaten Dokumenten unter [http://www.hygrosens.com/produkte/sensorelemente/digitale-feuchtesensoren.html Doku]. 
Für Parallelbetrieb mehrerer Sensoren läßt sich die I2C Adresse im EEPROM ändern (Beitrag: [http://www.mikrocontroller.net/topic/222242#2234294 I2C Adresse ändern]).
sieht auch: HYT Serie von [http://www.hygrosens.com/produkte/sensorelemente/digitale-feuchtesensoren.html Hygrosens Instruments Web-Seiten]

===INSED===
* HIH3602A Feuchtigkeit und Temperatur (ab € 79,00) bei RS-Components
* HIH3602C Feuchtigkeit und Temperatur (ab € 82,00) bei RS-Components

Bezugsquellen: 
INSED GmbH + Co KG Sensoren für die Industrie Kronenstr 10 70794 Filderstadt 0711-9972758 Fax 9972762 
IBA GmbH Ingenieurbüro für Sensorik
Am Sandborn 14 63500 Seligenstadt 06182 95980 
Schuricht, RS-Components, Farnell 

===www.vaisala.be===
* 17204HM-humichip- mit Temp-Sensor KTY85-110 (special selection), analog 0..1V 
* 17205HM ohne Temp-Sensor analog 0..1V 

Datenblatt fand ich nicht auf deren Homepage, aber im Forum: 
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-15717.html#48616 

Vermutlich verkaufen sie lieber fertige Module: 
http://www.vaisala.com/businessareas/instruments/products/humidity 
http://www.vaisala.com/businessareas/instruments/products/humidity/modules/oemmodules

===Sensirion===
Von [http://www.sensirion.com Sensirion] gibt es eine ganze Reihe kombinierter Feuchte- und Temperatursensoren mit digitaler Schnittstelle.
* Sensoren mit digitaler 2-Draht Schnittstelle (nicht kompatibel zu I2C): SHT10, SHT11, SHT15, SHT71, SHT75
* Sensoren mit I2C-Schnittstelle: SHT21, SHT25
* Eval-Kits: EK-H4 EK-H5 (für SHT1x, 2x, 7x)

Siehe hierzu auch:
* [http://pic-projekte.de/phpBB3/viewtopic.php?f=39&t=94 Assembler Ansteuerung]
====Informationen====

* Applikationnote [http://www.sensirion.com/images/getFile?id=91 #91 (PDF)] und [http://www.sensirion.com/images/getFile?id=95 #95 (C-Quellcode)] des Herstellers
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/48590#372123 C-Bibliothek] von Timo Dittmar im Forum
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/145736 C-Bibliothek] in der Codesammlung
* Fertige Ansteuerung durch AVR ATMega in [http://www.ethersex.de/index.php/SHT Ethersex]
===Silicon Labs===
Von [http://www.silabs.com Silicon Labs] gibt es einen kombinierten Feuchte- Temperatursensor mit I2C. Temperaturbereich -45 °C - 85 °C, Feuchte 0% bis 100%, [http://www.silabs.com/products/sensors/humidity-sensors/Pages/Si7005.aspx Si7005]
Bezugsquelle: SiLabs direkt bzw. über Mouser

===E+E Elektronik===

[http://www.epluse.com www.epluse.com]

Von E+E Elektronik gibt es einige Sensoren für verschiedene Anwendungsbereiche und Montagearten:

*HC1000 High End Feuchtesensor für hochpräzise Anwendung
*HC201 Sensor für Standardanwendungen

Erhältlich bei Distrelec HC1000 [https://www.distrelec.at/feuchtesensor/e-e-elektronik/hc1000-0-100/241104] und HC201 [https://www.distrelec.at/feuchtesensor/e-e-elektronik/hc201/245000]

*HCT01 kombinierter Feuchte- und Temperatursensor im SMD Gehäuse mit Schutzbeschichtung; Datenblatt [http://www.epluse.com/fileadmin/data/product/hct01/Datenblatt_HCT01.pdf]

Module

*Gut geschützes Modul EE04 [https://www.distrelec.at/feuchte-temperatur-messumformer/e-e-elektronik/ee04-ftb4a7-ha010305/245002]

*Kleiner Messumformer für Temperatur und Feuchte EE06 [https://www.distrelec.at/feuchte-temperatur-messumformer/e-e-elektronik/ee06-ft1a1/245284]

===Hoperf===
HH10D Humidity sensor
*C-F Wandler mit Kalibrierdaten im EEPROM [http://www.hoperf.com/sensor/app/HH10D.htm]

=== ScioSense ENS21x ===
Vom deutsch-holländischen Hersteller [http://www.sciosense.com ScioSense] werden mit der [https://www.sciosense.com/ens21x-family-of-high-performance-digital-temperature-and-humidity-sensors/ ENS21x Familie] kombinierte hochpräzise Feuchte- und Temperatursensoren mit I²C Interface angeboten. Dabei gibt es je nach Anforderung unterschiedliche Genauigkeitsklassen, die sich im Produktname klassifizieren.
Siehe dazu in der Rubrik Temperatursensoren [https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Temperatursensor#ScioSense_ENS21x ENS21x]

==Übersicht==

{| class="wikitable sortable" id="tabelleabc"
|+ '''tabellarische Übersicht 11/2013 teilw. Update 10/2024'''
|-
! Bauteil || Hersteller || Schnittstelle || Temperatur inkl.
|-
|DS1923 || Maxim || digital || ja
|-
|2381 691 90001 || Vishay || analog || nein
|-
|P14 || ISTAG || analog || nein
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|MK 33 || ISTAG || analog || nein
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|HYT-271 || ISTAG || I2C || ja
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|HYT-221 || ISTAG || I2C || ja
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|HYT-939 || ISTAG || I2C || ja
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|HIH-6000 series || Honeywell || I2C/SPI || ja
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|HIH-4000 series || Honeywell || analog || nein
|-
|HIH-1000 series || Honeywell || analog || nein
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|H25K5A || Sencera || analog || nein
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|818 || Sencera || analog || nein
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|H23K5A || Sencera || analog || nein
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|H12K5 || Sencera || analog || nein
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|HTS2030SMD || Measurement Specialties || analog || ja
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|HTU21D || Measurement Specialties || I2C || ja
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|HS1101LF || Measurement Specialties || analog || nein
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|KFS140-D || B+B Thermo-Technik || analog || nein
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|KFS33LC || B+B Thermo-Technik || analog || nein
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|SHT10 || Sensirion || digital || ja
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|SHT11 || Sensirion || digital || ja
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|SHT15 || Sensirion || digital || ja
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|SHT20 || Sensirion || I2C || ja
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|SHT21 || Sensirion || I2C || ja
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|SHT25 || Sensirion || I2C || ja
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|SHT71 || Sensirion || digital || ja
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|SHT75 || Sensirion || digital || ja
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|Si7005-B || Silicon Labs || digital || ja
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|HCT01 || E+E Elektronik || analog || nein
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|HC109 || E+E Elektronik || analog || nein
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|HC201 || E+E Elektronik || analog || nein
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|HC103M2 || E+E Elektronik || analog || nein
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|AM2321 || Aosong || I2C || ja
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|DHT11 || Aosong || I2C || ja
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|AM2305 || Aosong || I2C || ja
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|AM2301 || Aosong || I2C || ja
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|ENS21x|| ScioSense || I2C || ja
|}

[[Kategorie:Sensorik]]

Feuchtesensor

2024-10-07T07:26:34Z

Tire:

Feuchtigkeitssensoren bzw. Feuchtesensoren arbeiten meist nach dem Prinzip eines feuchtigkeitsabhängigen Kondensators. 

==Typen==
=== Bosch/Sensortec BME280, BME680 ===
I2C-Sensor Kombiniert für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck (BME680 = BME280 + Luftgüte)
* Siehe auch: [https://www.mikrocontroller.net/articles/Temperatursensor#Bosch_Sensortec_BME280_.2F_BME680 Temperatursensor Bosch / Sensortec BME280 / BME680]

===Dallas/Maxim DS1923===
Eigentlich ein Temperatur-& Feuchtelogger, aber auch nur als Sensor verwendbar. 
Edelstahl-1wire-iButton mit Lithiumzelle 
Gibt es nicht mehr als Sample, kostet etwa 50 Euro bei www.spezial.de. 
Hygrochron Temperature/Humidity Logger iButton with 8KB Data-Log Memory 
http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/4379/t/al

===Philips H1 2322 691 90001===
vom Reichelt (Datenblatt dort downloaden): 
jetzt von vishay hergestellt: http://www.vishay.com/docs/29001/23226919.pdf 
Applikation von Valvo dazu:
http://docs.poulter.de/Elektronik/Sensoren/Luftfeuchtesensor%20VALVO.pdf (link down) 
https://web.archive.org/web/20060618143150/http://docs.poulter.de/Elektronik/Sensoren/Luftfeuchtesensor%20VALVO.pdf 
FEUCHTESENSOR Sensor für Feuchtigkeit € 10.00 
Feuchtesensor zur Messung und Regelung der relativen Luftfeuchte 
Kapazität: 122pF +/-15%
Empf.(Frel=43%): 0,4pF/%Frel 
Meßfrequenz: 1kHz...1MHz
Meßbereich: 10%...90% 
Top: 0°C...+85°C
Vmax: 15V 
Weitere Informationen zu diesem Artikel finden Sie in den Datenblättern

Auswerten z. B. mit einem Oszillator muss man selbst!

===ChipCap2 von Amphenol Advanced Sensors (früher GE Measurement & Control)===
Temperatur- und Luftfeuchtesensor 
Analogausgang oder Digitalausgang (I²C) 
Bei Analogausgang ist ein einfacher RC-Filter nötig (Pulsdichtemodulation) 
Beide Varianten verfügen über einen bzw. mehrere Alarmausgänge (Push-Pull, Open Collector) 
Messbereich: 
0% rH - 100% rH nicht kondensierend, -40 °C - 125 °C 
Genauigkeit: 
+-2% rH von 20% rH - 80 % rH, außerhalb +-4% rH 
+-0,3 °C von 20 °C - 40 °C 
Versorgungsspannung je nach Variante 3,3V oder 5V 
Gehäuse: SMD oder SIP (1,27 mm, ähnlich SHT71) 

Datenblätter: 
http://www.ge-mcs.com/download/moisture-humidity/920-558B-LR.pdf 
http://www.ge-mcs.com/download/moisture-humidity/920-628A-LR.pdf 
Anwendungsdatenblatt: 
http://www.ge-mcs.com/download/moisture-humidity/916-127B.pdf 

Preise (Stand 3/2014): ab 6,38 € (Mouser) 

===KM33 von Innovative Computer===
ab € 43,00 
Schuricht 115-245057 
vermutlich auch nur ein variabler Kondensator

===HIH-3610, HIH3610===
von Honeywell (sehr linear, aber über € 23,00) 
analoger Ausgang 0..4V 
Versionen:
* -001 RM 2,54 unkalibriert
* -002 RM 1,27 unkalibriert
* -003 RM 2,54 kalibriert
* -004 RM 1,27 kalibriert
Nachtrag: sind abgekündigt, Nachfolger: 
HIH-4000-00x, HIH-4010-00x, HIH-4021-00x, HIH-4030-00x und HIH-4031-00x 

Mittlerweile ist der HIH-5030/31 aktuell. (Stand: Sep. 2009)

http://catalog.sensing.honeywell.com/ss.asp?FAM=humiditymoisture 
Für den Sensor HIH-3605 gibt es eine Applikation, in der der Sensor an den 1-wire Bus von Dallas angeschlossen wird. Der Sensor läßt sich so mit einer verdrillten Leitung betreiben und auslesen. 
http://www.sensorsmag.com/sensors/humidity-moisture/a-1-wire-humidity-sensor-1080

===H25K5A===
von Sencera (<4€ bei CSD) 
Variabler Widerstand bei Wechselspannung. 
Bereich 0..+60°C, 20..90%RH. Achtung: auch Lagerung nur bis 90%RH 
Temperaturkompensierte Messung über Spannungsteiler mit handelsüblichem NTC.
 

===HS1101===
von Humirel (~14€ bei CSD) 
Variable Kapazität, 164..200pF. 
Temperaturbereich -40..+100°C. 
Temperaturkompensierter Oszillator mit CMOS-Timer 555 im Datasheet.

===HYT371===
von Hygrosens (~11€ bei Reichelt) 
Temperaturbereich -40..+100°C. 
Genauigkeit 3% rF, 0.4°C 
Interface I2C 
Meßprinzip kapazitiv 
Es gibt diverse weitere Sensoren, die Dokumentation ist allerdings bei allen sehr schlecht bzw. steht in separaten Dokumenten unter [http://www.hygrosens.com/produkte/sensorelemente/digitale-feuchtesensoren.html Doku]. 
Für Parallelbetrieb mehrerer Sensoren läßt sich die I2C Adresse im EEPROM ändern (Beitrag: [http://www.mikrocontroller.net/topic/222242#2234294 I2C Adresse ändern]).
sieht auch: HYT Serie von [http://www.hygrosens.com/produkte/sensorelemente/digitale-feuchtesensoren.html Hygrosens Instruments Web-Seiten]

===INSED===
* HIH3602A Feuchtigkeit und Temperatur (ab € 79,00) bei RS-Components
* HIH3602C Feuchtigkeit und Temperatur (ab € 82,00) bei RS-Components

Bezugsquellen: 
INSED GmbH + Co KG Sensoren für die Industrie Kronenstr 10 70794 Filderstadt 0711-9972758 Fax 9972762 
IBA GmbH Ingenieurbüro für Sensorik
Am Sandborn 14 63500 Seligenstadt 06182 95980 
Schuricht, RS-Components, Farnell 

===www.vaisala.be===
* 17204HM-humichip- mit Temp-Sensor KTY85-110 (special selection), analog 0..1V 
* 17205HM ohne Temp-Sensor analog 0..1V 

Datenblatt fand ich nicht auf deren Homepage, aber im Forum: 
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-15717.html#48616 

Vermutlich verkaufen sie lieber fertige Module: 
http://www.vaisala.com/businessareas/instruments/products/humidity 
http://www.vaisala.com/businessareas/instruments/products/humidity/modules/oemmodules

===Sensirion===
Von [http://www.sensirion.com Sensirion] gibt es eine ganze Reihe kombinierter Feuchte- und Temperatursensoren mit digitaler Schnittstelle.
* Sensoren mit digitaler 2-Draht Schnittstelle (nicht kompatibel zu I2C): SHT10, SHT11, SHT15, SHT71, SHT75
* Sensoren mit I2C-Schnittstelle: SHT21, SHT25
* Eval-Kits: EK-H4 EK-H5 (für SHT1x, 2x, 7x)

Siehe hierzu auch:
* [http://pic-projekte.de/phpBB3/viewtopic.php?f=39&t=94 Assembler Ansteuerung]

===Silicon Labs===
Von [http://www.silabs.com Silicon Labs] gibt es einen kombinierten Feuchte- Temperatursensor mit I2C. Temperaturbereich -45 °C - 85 °C, Feuchte 0% bis 100%, [http://www.silabs.com/products/sensors/humidity-sensors/Pages/Si7005.aspx Si7005]
Bezugsquelle: SiLabs direkt bzw. über Mouser

===E+E Elektronik===

[http://www.epluse.com www.epluse.com]

Von E+E Elektronik gibt es einige Sensoren für verschiedene Anwendungsbereiche und Montagearten:

*HC1000 High End Feuchtesensor für hochpräzise Anwendung
*HC201 Sensor für Standardanwendungen

Erhältlich bei Distrelec HC1000 [https://www.distrelec.at/feuchtesensor/e-e-elektronik/hc1000-0-100/241104] und HC201 [https://www.distrelec.at/feuchtesensor/e-e-elektronik/hc201/245000]

*HCT01 kombinierter Feuchte- und Temperatursensor im SMD Gehäuse mit Schutzbeschichtung; Datenblatt [http://www.epluse.com/fileadmin/data/product/hct01/Datenblatt_HCT01.pdf]

Module

*Gut geschützes Modul EE04 [https://www.distrelec.at/feuchte-temperatur-messumformer/e-e-elektronik/ee04-ftb4a7-ha010305/245002]

*Kleiner Messumformer für Temperatur und Feuchte EE06 [https://www.distrelec.at/feuchte-temperatur-messumformer/e-e-elektronik/ee06-ft1a1/245284]

===Hoperf===
HH10D Humidity sensor
*C-F Wandler mit Kalibrierdaten im EEPROM [http://www.hoperf.com/sensor/app/HH10D.htm]

=== ScioSense ENS21x ===
Vom deutsch-holländischen Hersteller [http://www.sciosense.com ScioSense] werden mit der [https://www.sciosense.com/ens21x-family-of-high-performance-digital-temperature-and-humidity-sensors/ ENS21x Familie] kombinierte hochpräzise Feuchte- und Temperatursensoren mit I²C Interface angeboten. Dabei gibt es je nach Anforderung unterschiedliche Genauigkeitsklassen, die sich im Produktname klassifizieren.
Siehe dazu in der Rubrik Temperatursensoren [https://www.mikrocontroller.net/index.php?title=Temperatursensor#ScioSense_ENS21x ENS21x]

==Informationen==

* Applikationnote [http://www.sensirion.com/images/getFile?id=91 #91 (PDF)] und [http://www.sensirion.com/images/getFile?id=95 #95 (C-Quellcode)] des Herstellers
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/48590#372123 C-Bibliothek] von Timo Dittmar im Forum
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/145736 C-Bibliothek] in der Codesammlung
* Fertige Ansteuerung durch AVR ATMega in [http://www.ethersex.de/index.php/SHT Ethersex]

Bezugsquellen u.a.:
* http://www.driesen-kern.de/ und CSD (SHT11, 20€)
* [http://www.tme.eu/de/katalog/#id_category%3D100525%26cleanParameters%3D1%26path%3D%3B100124%3B100249%3B100525 TME]
* [http://www.csd-electronics.de/de/index.htm CSD] (Klick: ICs >> Sensoren >> Feuchtigkeit)

==Übersicht==

{| class="wikitable sortable" id="tabelleabc"
|+ '''tabellarische Übersicht 11/2013 teilw. Update 10/2024'''
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! Bauteil || Hersteller || Schnittstelle || Temperatur inkl.
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|DS1923 || Maxim || digital || ja
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|2381 691 90001 || Vishay || analog || nein
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|P14 || ISTAG || analog || nein
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|MK 33 || ISTAG || analog || nein
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|HYT-271 || ISTAG || I2C || ja
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|HYT-221 || ISTAG || I2C || ja
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|HYT-939 || ISTAG || I2C || ja
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|HIH-6000 series || Honeywell || I2C/SPI || ja
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|HIH-4000 series || Honeywell || analog || nein
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|HIH-1000 series || Honeywell || analog || nein
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|H25K5A || Sencera || analog || nein
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|818 || Sencera || analog || nein
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|H23K5A || Sencera || analog || nein
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|H12K5 || Sencera || analog || nein
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|AM2321 || Aosong || I2C || ja
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|DHT11 || Aosong || I2C || ja
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|AM2301 || Aosong || I2C || ja
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|ENS21x|| ScioSense || I2C || ja
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[[Kategorie:Sensorik]]

Temperatursensor

2024-10-07T07:25:06Z

Tire:

Will man mit einem [[Mikrocontroller]] Temperaturen messen, dann braucht man
* einen [[Sensor]], der die Temperatur z. B. in eine Spannung oder einen Strom umsetzt
* einen [[ADC | AD-Wandler]], der das Signal digitalisiert. Der kann auf dem Sensor oder dem Mikrocontroller integriert sein.

Temperatursensoren gibt es nun in allen möglichen Varianten. Vom temperaturabhängigen [[Widerstand]] bis zum fertig abgeglichenen All-in-one-Bauteil mit digitalem Ausgang. Wie bei allen Sensoren sollte man auch hier genau hinschauen und [[Auflösung und Genauigkeit]] unterscheiden.

== Analoge Temperatursensoren ==

=== Pt100 ===

Unter einem Pt100 versteht man einen Platinwiderstand, der bei 0°C einen Widerstand von 100Ω hat.
Platinwiderstände sind temperaturabhängige Widerstände mit hoher Wiederholgenauigkeit und Konstanz[http://de.wikipedia.org/wiki/Konstante]. Wegen der relativ geringen Widerstandsänderung von nur ca. 0,4Ω pro Grad ist etwas mehr Schaltungsaufwand erforderlich als bei anderen Sensoren. Genauere Formeln zur Temperaturbestimmung gibt es u.a. bei [http://de.wikipedia.org/wiki/Pt100 Wikipedia]. Ein Schaltplan findet sich bei der [http://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't].

Die Sensoren gibt es auch mit anderen Widerstandswerten, z. B. mit 1000Ω und heißen dann entsprechend Pt1000. Man setzt diese vor allem ''dann'' ein, wenn Eigenerwärmung oder Stromverbrauch eine Rolle spielt.

Da bei der Entscheidung auf Pt100/Pt1000 Geld kaum eine Rolle spielt, entscheidet man sich für deren Auswertung häufig für fertige Schaltkreise mit passendem Verstärker und A/D-Wandler, wie dem MAX31865.
Im Interesse einer präzisen Funktion sollte dieser dennoch am besten mit einer vom Mikrocontroller entkoppelten stabilisierten Spannung betrieben werden.
Serienwiderstände in den I²C-Leitungen helfen, dass sich auch darüber weniger Störungen ausbreiten.

Vorteil:
* genormt
* großer Meßbereich
* hohe Linearität
* hohe Wiederholgenauigkeit
* einfach austauschbar

Nachteil:
* brauchen aufwändigere Auswerteschaltung

Links:
* [http://de.wikibooks.org/wiki/Linearisierung_von_resistiven_Sensoren/_Pt100 Wikibooks: Linearisierung von resistiven Sensoren - PT100]
* [https://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't-Artikel: Mikrocontroller-Programmierung: Timer, Sensoren und Drehgeber (mit PT100 Schaltung)]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 Maxim AN3450 Positive Analog Feedback Compensates PT100 Transducer]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4875 Maxim AN4875 High-Accuracy Temperature Measurements Call for Platinum Resistance Temperature Detectors (PRTDs) and Precision Delta-Sigma ADCs]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01154a.pdf Microchip AN1154 Precision RTD Instrumentation for Temperature Sensing]
* [http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN709_0.pdf Analog Devices AN709 RTD Interfacing and Linearization Using an ADuC8xx MicroConverter]

=== NTC/PTC ===

NTC und PTC sind temperaturabhängige Widerstände.

* NTC (engl. '''N'''egative '''T'''emperature '''C'''oefficient, Heißleiter), hat bei hohen Temperaturen seinen niedrigsten Widerstand, z. B. Silizium
* PTC (engl. '''P'''ositive '''T'''emperature '''C'''oefficient, Kaltleiter), hat bei niedrigen Temperaturen seinen geringsten Widerstand, z. B. Glühlampe

Um den Widerstandswert zu messen schaltet man sie mit einem normalen Widerstand oder einer [[Konstantstromquelle]] in Reihe zu einem [[Spannungsteiler]] und misst den Spannungsabfall.
Eine Beispielschaltung findet sich [http://www.mathar.com/msp_thermo1.html hier].

Aufgrund des geringen Preises, der geradezu gigantischen Steilheit und der Verfügbarkeit mit hohen Widerstandswerten werden NTCs faktisch überall in der Heim- und Konsumgüterelektronik eingesetzt:
An der Heizungssteuerung (auch im Außenfühler), im Elektronik-Thermostatventil, in der Wetterstation (innen und außen), in der Gefriertruhe, im Auto, im Schaltschrank und in sämtlichen China-Schaltungen zur Temperaturregelung.

Vorteil:
* billig (z.B. [https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=446&SEARCH=kty81 KTY81-x] bei Reichelt 0,52-0,75 € 2018-01-03)

Nachteil:
* müssen für höhere Genauigkeiten abgeglichen werden
* brauchen A/D-Wandler
* sind nichtlinear

Beispiele:
* KTY10-5
* KTY13-6
* KTY81-121
* KTY81-122
* KTY81-210

Links:
* [http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm Temperaturabhängige Stromquelle und NTC/PTC inclusive Linearisierung]
*[http://www.umnicom.de/Elektronik/Mikrokontroller/Atmel/AtFan/AtFan.html#2.2.2 Berechnung des Linearisierungswiderstandes für gewünschten Temperaturbereich] der fällt sonst immer vom Himmel
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/208587#2065880 KTY 10-5 Formelprobleme]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225563 Codesammlung: Beispiel mit 0,5°C Auflösung]
* [http://preis-ing.de/extras/alle-berechnungen-im-schnellzugriff/automatisches-erzeugen-einer-ntc-tabelle/ Automatisches Erzeugen von C-Code zur NTC Auswertung] Aus den NTC Parametern und den Anforderungen wird ein schneller und schlanker C-Code generiert.

=== LMx35 ===

Eine IC-Familie, die pro Kelvin Temperaturänderung ihre Ausgangsspannung um 10 mV ändert. Die ICs gibt es in verschiedenen Genauigkeiten und Temperaturbereichen mit den Bezeichnungen LM135(A), LM235(A) und LM335(A). Der günstigste ist der LM335 mit einem Temperaturbereich von −40 … +100°C.
In verschiedenen Bauformen erhältlich. Beispielschaltungen finden sich im [http://www.national.com/ds.cgi/LM/LM135.pdf Datenblatt] und [http://www.suessbrich.info/elek/elektherm1.html hier]

Vorteile:
* hat auch ohne Kalibrierung eine Genauigkeit von einem Grad (bei 25°C)
* relativ billig (LM335 bei Reichelt ab 0,76 €)

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* bei längerer Anschlussleitung störanfällig

Links:
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/analogsensoren.htm Test-Schaltungen und -Code zur Auswertung mit ADC (AVR-Assembler)]

=== LM334 ===

Ein IC ähnlich dem LM335 mit dem Unterschied, dass der durch das IC fließende Strom proportional von der Temperatur abhängt. Mit einer einfachen Schaltung aus nur zwei Widerständen kann man dann den Strom in einer Weise wandeln, dass pro Kelvin eine Spannungsänderung von 10mV ausgegeben wird. Da die Strom-Spannungswandlung auf der Platine (und damit nahe am AD-Wandler) stattfindet und die Übertragung des Messwerts durch einen Strom stattfindet, sind Störungen durch Netzbrummen etc. viel geringer als beim LM335

Vorteile:

* relativ billig ([http://www.reichelt.de/?ARTICLE=10468 Reichelt 0,54 €])

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* Bereich 0°C-70°C

Ähnliche ICs:
* AD592 (Ausgangsstrom 1µA pro Kelvin, absolute Temperatur) [http://www.reichelt.de/?ARTICLE=3825 Reichelt: 3,75 €], Conrad 174912 8,50 €
* B511N (geistern im Osten aus DDR-Beständen noch herum) wie AD592 aber deutlich mehr Parameterstreuung.

=== SMT160-30 ===

Ist ein Zwischending zwischen Digital und Analog. Sein Ausgangssignal ist ein digitales PWM-Signal, zu dessen Messung man am besten den Input-Capture-Eingang eines Mikrocontrollers verwendet. Man kann ihn also wie einen analogen Sensor nur indirekt auslesen, anstatt über einen AD-Wandler hier über einen Timer.

Vorteile:
* Digitales PWM-Signal ist unempfindlich gegen Störeinflüsse
* gibt es in SO8, TO18, TO92 und TO220, gut befestigbar, z.B am Kühlkörper
* linear
* kein Abgleich nötig

Nachteile (viele):
* benötigt Timer
* jittert extrem, genaue Messungen nur über Mittelung / Filterung möglich
* nicht nur das PWM-Verhältnis, sondern auch die Frequenz ist temp-abhängig (1-4kHz)
* teuer (Farnell 10,90€ +16%, Conrad 9,xx€ , www.hy-line.de ??).
* TO92 Gehäuse ist günstiger, dafür weniger genau

Links:
* http://www.hy-line.de/co/sensor-tec/hersteller/smartec/smt-160-30/index.html

=== Thermoelement ===

Ein Thermoelement besteht im einfachsten Fall aus zwei ungleichen Metallendrähten, die an einem Punkt miteinander verbunden sind und bei dem die Verbindungsstelle einer anderen Temperatur ausgesetzt ist als die offenen Enden der Drähte. An den offenen Enden der Drähten entsteht eine Spannung (Thermospannung). Dieser Effekt wurde 1821 von Thomas Seebeck entdeckt ([http://de.wikipedia.org/wiki/Seebeck-Effekt Seebeck-Effekt] bei Wikipedia). Eine weitere Anwendung ist der thermoelektrische Generator ("Thermogenerator").

Der herausragende Vorteil eines Thermoelements (meistens „Typ K“) ist seine obere Grenztemperatur von über 1000 °C.
Das Thermoelement degradiert durch Kristallveränderungen in der Schweiß- oder Pressverbindung oder durch Aufschmelzen.
Mit Thermoelementdraht (2 Drähte unterschiedlicher Metalle) lassen sich Sensoren flugs mit Aderendhülse + Zange
oder kleinem Schweißgerät problemspezifisch und sehr klein in der Abmessung herstellen.

Ein Thermoelement ist selbst bei einfachen Digitalmultimetern mit Temperaturmessbereich beigefügt.

Da Thermoelemente, genauso wie Pt100/Pt1000-Widerstandssensoren, eine hohe Verstärkung und einen hochauflösenden A/D-Wandler benötigen, setzt man auch hier gern fertige Schaltkreise ein, die gleich die Kaltstellenkompensation mitbringen.

* MCP3421 18bit ADC 15SPS, I2C, auch mit andere Auflösungen erhältlich, Thermoelement kann direkt angeschlossen werden! (Reichelt : 2,10€)

Vorteil:
* über einen sehr weiten Temperaturbereich einsetzbar

Nachteil:
* die sehr geringen Temperaturspannungen im Mikrovoltbereich benötigen eine sehr gute Auswertelektronik (guter Analogteil + AD-Wandler). (aber: beachte MCP3421)

* Misst nur Temperaturdifferenz

Links:

* [http://www.sensorwell.at/fileadmin/templates/images/data_sheets/temperatur_messtechnik.pdf Warum Thermoelemente Relativtemperaturen messen! oder Was ist eine Kaltstelle?] - Technische Information von www.sensorwell.at (PDF, ca. 600kB)

=== P-N-Übergang ===

Nicht direkt ein ausgemachter Sensor, aber jede normale Siliziumdiode kann als Temperatursensor herhalten.
Gängig ist dazu die Verwendung des P-N-Übergangs zwischen Basis und Emitter eines NPN-Transistors.
Das Verbinden von B und C bewirkt eine Stromverstärkung und damit eine geringere Abhängigkeit der Spannung vom Strom.
Siehe nächster Abschnitt.

=== Im Mikrocontroller eingebauter Sensor ===

Mikrocontroller mit A/D-Wandler bieten häufig einen eingebauten Temperatursensor an,
der mittels Eingangsmultiplexer auf den Wandler gegeben werden kann.
Die häufigste Implementierung dürfte einen in Durchlassrichtung arbeitenden P-N-Übergang benutzen.
An diesem beträgt der Temperaturkoeffizient -2 mV/K.
Ziemlich klein aber dafür hinreichend linear.
Im AVR-Mikrocontroller sind Auflösungen im Zehntelgradbereich illusorisch,
schon ganze Grad sind an der Grenze des Machbaren.
Die Hauptanwendung dieses Sensors ist wohl eher die Überwachung einer
leistungsintensiven Schaltung, bspw. mit Leistungstransistoren,
mit einer hellen LED (Fahrradscheinwerfer!) oder mit zu ladenden Batterien.

=== indirekte Messung über die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit ===

Acoustic Thermometry Measures Temperature To 0.1 Degree
http://www.linear.com/solutions/1558
AN131 http://www.linear.com/docs/39793 (PDF momentan nicht verfügbar) -->
http://www.mikrocontroller.net/topic/307557#new

== Digitale Temperatursensoren ==

=== AM2301 / DHT21 ===

Low Cost One-Wire Sensoren

* Relativ großer Sensor
* Stromversorgung: DC 3.3 - 5.2 V
* Ausgangssignal: 1-Draht-Bus - digitales Signal (One wire)
* Sensorelement: Polymer Feuchtigkeits-Kondensator
* Messbereich:
** Luftfeuchtigkeit: 0 - 100% relative Luftfeuchte
** Temperatur: -40 °C bis +80°C
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 3%
** Temperatur: +/- 0,5°C
* Auflösung:
** Feuchtigkeit: 0,1 % RH
** Temperatur: 0,1 °C

Kleinere Version als DHT11 / DHT22 mit Drahtanschlüssen.
DHT11 :
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 5%
** Temperatur: +/- 2°C
* Kosten: ca. 2,00 € (Ali) bis 8,00 € (eBay Deutschland)

=== DS1621 ===

Der DS1621 ist Temperatursensor und A/D-Wandler in einem. Er gibt seine Daten per [[I²C]]-[[Bus]] aus. Ein Schaltplan für einen elektronischen Thermometer mit diesem IC findet sich [http://www.myplace.nu/avr/thermo/ hier].

Eine Library für den AVR: https://sourceforge.net/projects/ds1621avr/

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* da I²C ein Bus ist, kann man mehrere DS1621 und andere I²C-Bausteine zusammen anschließen und braucht dafür trotzdem nur zwei I/O-Ports.
* Messbereich -55°C to +125°C
* Genauigkeit +-0,5°C
* Auflösung besser 0,01°C, wenn man die beiden Zählerregister (Count-Remain und Count-per-C) auswertet

Nachteile:
* teuer (Segor 5,80€; RS 3,95€; Conrad 5,22€)
* obwohl die meisten Register [[Speicher#NVRAM | nichtflüchtig]] sind, kann man ihn nicht als Stand-Alone-Thermostat einsetzen, da er erst nach einem Start-Conversion-Befehl zu messen beginnt.

Nachfolger:
* DS1631, DS1631A (Auto-Start-> Stand-Alone-Thermostat), DS1731
* weitere Stand-Alone-Thermostaten: DS1821, DS1629

=== LM75 ===

Der LM75 ist so ähnlich wie der DS1621, allerdings nur in SMD erhältlich und nicht so genau. Er ist aber öfters mal auf PC-Mainboards zu finden, so dass man beim Schlachten eines solchen günstig an einen Temperatursensor kommen kann. Eine Beispiel Schaltplan mit einem ATmega8 findet man [http://www.ucblog.de/2010/09/mikrocontroller-thermometer-schaltplan/ hier]

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* I²C-Bus Ausgang
* billiger als DS1621 (Reichelt 1,45 €; RS 3V: 3,75€; 5V: 2,72€)
* Auflösung +-0,5°C

Nachteile:
* nur im SMD-Gehäuse erhältlich
* relativ ungenau (+-2°C), kann man jedoch kalibrieren / kompensieren

Kompatible Typen:
* AD7415ART
* DS7505S+

=== LM76 ===

Der LM76 ähnlich dem LM75, bietet aber eine 8-fach höhere Auflösung und eine Genauigkeit von 0.5 bzw. 1°C.

Vorteile:
* höhere Auflösung
* höhere Genauigkeit

Nachteil:
* schwerer zu beschaffen

=== TMP175 / TMP75 ===

Ähnelt dem LM75 stark! Temperatursensor von Texas Instruments.

EDIT 11.03.2024 Link funktioniert nicht mehr, Repo nicht mehr da.
Links:

[https://github.com/ManuelSchneid3r/RaspberryPi/blob/master/sensors/src/tmp.c Linux Kommandozeilen Tool für den Zugriff]

=== DS18S20 / DS18B20 ===

Der DS18S20 (Nachfolger des DS1820) und DS18B20 sind scheinbar Temperatursensoren und A/D-Wandler in einem. Wenn man genauer hinschaut, stellt man fest, dass es sich um direktwandelnde Sensoren handelt. Die Temperatur wird ohne Umweg über eine analoge Zwischengröße (Spannung oder Strom) in ein digitales Signal überführt.

Die Datenkommunikation erfolgt über ein 1-Wire-Interface, wodurch man am [[Mikrocontroller]] mit nur einem einzigen I/O-Pin auskommen kann. Außerdem beherrschen sie die parasitäre Stromversorgung, d.h., man braucht für Daten und Stromversorgung zusammen nur zwei Leitungen.

Beim DS18B20 sind Auflösungen von 9, 10, 11 und 12 Bits konfigurierbar. Je kleiner die Auflösung, desto kürzer ist die Messzeit. Der DS18S20 hat eine feste Auflösung von 12 Bits, wobei die unteren 4 Bits aufwändiger auszuwerten sind als beim DS18B20. Der DS18S20 ist als Ersatz für den DS1820 gedacht. Der Hersteller empfiehlt den DS18B20 für Neuentwicklungen.

Anwendungshinweise bei Problemen
* An jeden Sensor einen 100 nF Keramikkondensator platzieren.
* Pull Up Widerstand am One Wire Bus kleiner machen, statt 4,7kΩ nur 2,2kΩ oder 1kΩ.
* Einen Widerstand von 10-100 Ohm in '''Reihe''' zum Mikrocontrollerausgang schalten, damit die Flanken flacher werden und Reflektionen unterdrückt werden, was vor allem bei längeren Leitungen >1m zum Problem werden kann.
* Dünne Anschlussleitungen verwenden, damit wenig Wärme durch die Anschlussleitungen übertragen wird. z.B: 0.2mm Kupferlackdraht verwenden, zumindest für die letzten 5 cm.

Vorteile:
* bereits kalibriert
* Genauigkeit +-0,5°C
* 1-Wire-Ausgang

Preise:
* 2020: Reichelt: 1,60€ / CSD: 1,59€ / Conrad 5,08€
* 2022-10-05 DS18S20: Reichelt 18,50€ / Pollin 12,95€ / Conrad: 28,99 €
* 2022-10-05 DS18B20: Reichelt 3,80€ / Pollin 4,49 ; 7,90€ / Conrad: 7,99 €

Links:
* [https://www.ramser-elektro.at/1wire-sensor-zu-0-10v-konverter Zweikanaliger DS18B20 auf 0-10V Messumformer]
* [http://www.avr-projekte.de/ds18b20.htm Ein oder mehrere DS18B20 DS18S20 über Romcode einlesen. AVR-Assembler]
* [http://pic-projekte.de/wiki/index.php?title=Ansteuerung_eines_DS18S20 Ansteuern eines DS18S20 in C (PIC)]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18S20.pdf Datenblatt DS18S20]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18B20.pdf Datenblatt DS18B20]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4377 Vergleich DS18B20 <-> DS18S20]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/6505 Code zur Ansteuerung (ASM ATTiny12)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Code zur Ansteuerung (AVR-GCC)]
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/494918 Fehlervermeidung]
* [http://gandalf.arubi.uni-kl.de/avr_projects/tempsensor/ Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-GCC)]
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/digitalsensoren.htm Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-Assembler)]
* [http://chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/avrthermo/avrthermo.html LED-Thermometer mit AT90S2313 (C)]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-4-248219.html Webserver zur Ansteuerung von bis zu 63 Bausteinen]
* [http://www.teslabs.com/openplayer/docs/docs/other/ds18b20_pre1.pdf PDF Anleitung zur Beschaltung und Programmierung (C)]
* [http://www.digitemp.com/building.shtml Anleitung Sensorfühleraufbau (DigiTemp)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Forumsbeitrag]: Onewire + DS18x20 Ansteuerung in C
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/232156 Forumsbeitrag]: Timing der parasitären Versorgung
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/387139#4602608 Projekt]: Onewire + DS18x20 Bibliothek

=== DS1822 ===

Ähnlich wie DS18S20, aber weniger genau (+-2°) und in großen Stückzahlen billiger. Wegen der geringeren Verbreitung kommt der Preisvorteil aber bei Einzelstücken nicht beim Kunden an. So kostet er bei Reichelt mit 3,50€ mehr als der DS18S20.

=== DS1921 / DS1922 ===

Sind wie die DS1821 1-wire-Sensoren mit zusätzlicher Logging-Funktion.
Im iButton-Gehäuse befindet sich eine Lithium-Zelle, eine RTC, CMOS-RAM und der Temp-Sensor. Nach umfangreicher Programmierung startet der Button seine Mission (Aufzeichnung des Temperaturverlaufs).
Gibt es auch mit zusätzlicher Feuchtemessung (DS1923).

=== TSic ===

Die TSic Sensoren werden baugleich von 2 Herstellern angeboten:
* IST AG ([http://www.ist-ag.com/en/products-services/temperature-sensors Homepage])
* B+B Thermo-Technik ([https://shop.bb-sensors.com/Temperaturmesstechnik/Temperatursensoren/Digitaler-TSic-Temperatursensor-TO92.html Homepage])

Die TSic Sensoren ([https://shop.bb-sensors.com/out/media/Datasheet_Digital_Semiconductor_temperatur_sensor_TSIC.pdf Datenblatt]) geben ihre Temperaturmessdaten automatisch in einem festen Intervall aus. Daher muss der Host nur warten bis die nächsten Messdaten rausgeschickt werden. Die TSic Sensoren die es im freien Handel gibt, geben ihre Messdaten alle 100ms (10Hz) aus.
Zur Übertragung wird das [http://www.ist-ag.com/eh/ist-ag/resource.nsf/imgref/Download_ZACWireAppNotes.pdf/$FILE/ZACWireAppNotes.pdf ZACwire] Protokoll benutzt. Es handelt sich um eine einfach zwei Byte Übertragung per Manchester-Code. Diese zwei Byte repräsentieren den digital gewandelten Temperaturwert. Im Gegensatz zu Sensoren wie den DS18xxx von Dallas muss dieser Wert aber erst auf einen dezimalen Wert umgerechnet werden.
Die Sensoren kommen mit 3 Pins aus (VCC, GND, Dout).

Vorteile:
* Bereits kalibriert
* Verschiedene Genauigkeiten lieferbar
* Sehr einfaches Kommunikationsprotokoll
* Geringer Stromverbrauch
* Hochgenau: bis zu +/- 0.1°C (TSic 50x)

Nachteil:
* Recht teuer (Reichelt: 4,70€ für den TSic206)
* Nur ein Sensor an einem I/O nutzbar (Kein Bussystem)

Achtung!
Die TSic Sensoren gibt es auch als Version mit analog Ausgang. Bei der Typenbezeichnung gibt die 3. Stelle an ob es sich um die analog- oder Digitalversion handelt (1 = analog, 6 = digital).
Der TSic201 ist also analog, wärend der TSic206 ein digitaler ist.

Links:

* [http://www.mikrocontroller.net/topic/283615#3025721 ZACwire Protokoll im Logic Analyzer]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159774?goto=3157908#3157908 C-Code, (ohne Interrupt und ohne Timer) Sensor wird eingeschaltet->gelesen->ausgeschaltet]
* [http://www.avr-projekte.de/zacwireasm.htm Zacwire Protokoll, AVR-Assembler]
* [http://www.loetstelle.net/projekte2/tsic306/tsic306.php GCC AtMega8 Interruptgesteuerte Statemachine für TSIC206/306]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/45573#347765 Ansatz zum Empfang der Daten]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225554# Beispiel mit Strobe ohne Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/82087 Diskussion mit Beispielcode (MSP430, AVR, PIC) blockierend]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/144424#1367539 C++ Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/88847 noch mehr C, problematisch Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/151791#1426974 C für ATmega8]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159149#1510455 auch problematisch]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/188462#1837622 fertiger Code zum Einlesen des Zacwire-Protokolls für PIC in ASM]
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=55103 RN: Bascom]
* [http://www.avr-projekte.de/tinyclock.htm TSIC206 Thermometer mit Uhr und Kalender. Komplette Bauanleitung mit ASM Quellcode für AT-Tiny2313]
* [http://www.andeanelectronic.com/?Supporte___Arduino_con_TSic306%2CTSic506_y_TSic716 TSIC Routinen für Arduino von Andean Electronic aus Peru - Quelltext Dokumentation in Englisch]

=== SHT3x ===

Von [http://www.sensirion.com Sensirion] die aktuellen Versionen (2020) der Temperatur/Feuchte Sensoren

Vorteile:
* I2C
* Tempertur: +-0.3°C (SHT30) - +-0.1°C (SHT35)
* Temperaturbereich von -40 – +90°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-3 (SHT30) - 1.5%RH (SHT35)

Nachteile:
* nur als SMD-Package, gibt aber diverse Breakout-Boards zum Beispiel bei Adafruit oder Tindie [https://www.tindie.com/products/closedcube/sht35-d-digital-humidity-temperature-sensor/]

=== SHT1x/SHT7x (End of Life) ===

Der SHT1x/SHT7x (SHT10, SHT11, SHT15, STH71, SHT75) sind kombinierte Temperatur- und Feuchtesensoren von [http://www.sensirion.com Sensirion]. Sie unterscheiden sich in Bauform und Genauigkeit.

Vorteile:
* digitale Schnittstelle mit einfacher [[I²C]]-''ähnlicher'' Ansteuerung
* keine Kalibrierung notwendig
* Beispielcode (C, MC51) auf der Sensirion-Seite verfügbar (relativ leicht portierbar)
* interne Heizelemente (Funktionsprüfung, "raue" Umgebung)
* Spannungsmonitor ("Battery fail")
* sehr hohe Genauigkeit

Nachteile:
* kann nicht am [[I²C]] Bus betrieben werden, theoretisch gleiche Clockleitung möglich, fixe Adresse
* relativ teuer (Farnell 18,60€)(SHT11 bei CSD 14€)

[http://www.sensirion.com/de/produkte/feuchte-und-temperatur/ Übersicht] der Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren von Sensirion.

=== SHT21 (End of Life) ===

[http://www.sensirion.com Sensirion] bietet auch den SHT21 Feuchtigkeits- und Temperatursensor an, welcher wesentlich genauer ist.

Vorteile:
* I2C digital, PWM and SDM/analog Volt Ausgabe
* Maximal 5 Messungen/s @ 14bit
* Temperaturbereich von -40 – +125°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-2%RH
* Günstig (3-4€ Farnell/RS 2014)

Nachteile:
* nur als SMD-Package

Application Notes und Datenblätter findet man [http://www.sensirion.com/en/products/humidity-temperature/humidity-sensor-sht2x/ hier].

=== ADT7310 / ADT7xxx-Familie von AD ===

Der [http://www.analog.com/en/sensors/digital-temperature-sensors/adt7310/products/product.html ADT7310] von [http://www.analog.com/ Analog Devices] besitzt eine Auflösung von 16 Bit und eine Genauigkeit von ±0.5°C im Bereich von −40°C bis +105°C.

Vorteile:
* Ansteuerung per [[SPI]] ADT73xx oder [[I2C]] ADT74xx
* keine Kalibrierung notwendig
* hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 16 Bit
** ADT7x02 2,00°
** ADT7x01 1,00°
** ADT7x10 0,40 / 0,50°
** ADT7x20 0,20 / 0,25°
* auch für automotive / als Die lieferbar
* programmierbarer [[Interrupt]]ausgang für Unter- und Übertemperatur
* relativ günstig (ca. 3-8€ bei Digi-Key, Stand 12/2011)

Nachteile:
* TBD

NB: ONsemi hat auch Temperatursensoren mit der Bezeichnung ADT7xxx, verwendet aber ein anderes Namensschema

=== TSYS01 / G-NICO-018 von Measurement Specialties Inc. ===
* sehr hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 0,10° @ -5°C … +50°C 16/24 Bit
* Gehäuse 16-VQFN Exposed Pad
* SPI / I2C über Pin auswählbar
* Preis: 8,60 (4,40 @1k) bei Digikey
kleiner Nachteil: der Sensor liefert den ADC-Wert und die Kompensationskonstanten (5 Polynom-Koeffizienten), mit denen im µC die Temperatur berechnet werden muss.

=== SE95 ===

Der [http://www.nxp.com/documents/data_sheet/SE95.pdf SE95] von NXP hat 13 Bit Auflösung, Genauigkeit ±2°C im Messbereich von -55°C bis +125°C, I²C, Gehäuse SO8 und TSSOP8. Einzelstück-Preis bei Segor 1,50€ (2012/I)

=== Bosch Sensortec BMP085 / BMP180 ===
Die BMP085 (bzw. der verbesserte, aber Pin- und Software-komapatible Nachfolger BMP180) sind eigentlich Luftdrucksensoren, die jedoch auch einen Temperatursensor mitbringen. Der Anschluss erfolgt über I2C.

Vorteile:
* Wenig Stromverbrauch (5µA bei 1 Messung/s)
* Liefern Luftdruck gleich mit
* Absolute Genauigkeit (+-1°C typ. über kompletten Temperaturbereich). Relative Genauigkeit ist im Datenblatt nicht spezifiziert, gemessen gegen einen SHT11 ca. +-0.1°C.
* Auflösung: 0.1°C mit Herstellercode, mehr ist möglich (16Bit)
* Fertige Platinen für wenig Geld verfügbar (ca. 1,70€ inkl. Versand aus China)

Nachteile:
* Sehr aufwändige Linearisierung (Kalibrationskoeffizienten sind im Sensor gespeichert, müssen aber vom Host-µC verrechnet werden. Code ist im Datenblatt)
* Nur als SMD
* Bei Reichelt und Conrad nicht erhältlich.

Preis: Ebay 1,70€ (mit Platine, China), Aliexpress 1,10€ (nackter Chip, China, mind. 10 Stück sonst auch ca. 1,70€)

=== Bosch Sensortec BME280 / BME680 ===
* I2C-Sensor für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck (BME680 = BME280 + Luftgüte)

Vorteile:
* Breakout-Board BME280 Aliexpress ~2,20€, BME680 Watterott 15,95€
* Bosch-eigene Bibliotheken für gängige Mikrocontroller, Android und RaspberryPi
* Arduino-Bibliotheken von Adafruit, Sparkfun und Watterott
* Minimaler Platzbedarf
* SMT ermöglicht doppelseite Platine mit BME280/BME680 auf Frontseite und restlicher Elektronik auf Rückseite

Nachteile
* Ball-Grid-Array Reflow, manuelles Löten nur mit Breakout-Board oder Vias möglich

Bibliotheken/Datenblätter/Herstellerinformation:
* BME280: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme280
* BME680: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme680

Projekte/Code
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6473604 BME280 mit OLED Display am ATmega808]
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6495985 BME280 mit OLED Display am ATtiny85]

Preis: BME280 / BME680 Reichelt 5,20€ / 9,45€, Conrad 8,33€ / xxx, Aliexpress ~2,50€ / ~15,-€

=== HDC1080 ===
Der HDC1080 von Texas Instruments kombiniert einen digitalen Luftfeuchtesensor mit Temperaturmessung. Der Anschluss erfolgt über IC2.

Merkmale:
* geringe Stromaufnahme (1,3 µA bei 1 Messung/s)
* gleichzeitige Luftfeuchtemessung möglich
* Spannungsversorgung: 2,7 bis 5,5 V
* Genauigkeit: +/-0,2 °C typ. (im Temperaturbereich zwischen 5 bis 60 °C)
* Auflösung Temperatur: 11/14 bit wählbar
* Maximale Dauer einer Messung: 6,5 ms
* eingebautes Heizelement (gegen Feuchtigkeitskondensation, per Konfigurationsregister einschaltbar)
* Herstellerseitig kalibriert
* einfache Umrechnung
* Gehäuse: SMD 6-Pin PWSON (3x3 mm)

Erhältich als Pmod (''PmodHygro'' von Digilentic) und in Breakoutboards zahlreicher anderer Hersteller.

=== ScioSense ENS21x ===

Vom deutsch-holländischen Hersteller [http://www.sciosense.com ScioSense] werden mit der [https://www.sciosense.com/ens21x-family-of-high-performance-digital-temperature-and-humidity-sensors/ ENS21x Familie] kombinierte hochpräzise Feuchte- und Temperatursensoren mit I²C Interface angeboten. Dabei gibt es je nach Anforderung unterschiedliche Genauigkeitsklassen, die sich im Produktname klassifizieren

Merkmale:

* Stromaufnahme für RH und T Messung bei ~6.6µA @ 1Hz
* Spannungsbereich 1.7V....4.7V
* Temperaturbereich -40..125°C, relative Feuchte 0..100% rH
* Genauigkeit Temperatur +/- 0.1°C, 0.8%RH (ENS215) ...2.0%RH (ENS210)
* kontinuierliche Messung Feuchte und Temperatur möglich; Sensoren sind fertig kalibriert
* Ausgabedaten sind fertig aufbereitet, keine externe Kompensation o.ä. nötig
* QFN4 package (2.0 x 2.0 x 0.75mm3)
* GitHub/Arduino Integration mit Beispielcode

Erhältlich bei Mouse und Digikey, ebenso EVKit

Nenben den Temperatur/Feuchtesensoren sind auch hochpräzise barometrische Drucksensensoren ([https://www.sciosense.com/ens220-barometric-pressure-and-temperature-sensor/ ENS220]) sowie MOX-Gassensoren für Luftqualitätsbestimmung ([https://www.sciosense.com/ens16x-digital-metal-oxide-multi-gas-sensor-family/ ENS16x]) erhältlich, sowie weiter Kombinationen mit Partikel oder Flowsensoren.

== Preisübersicht ==

{| class="wikitable"
|+ '''Preisübersicht 11/2012 teilw. Update 10/2024'''
|-
! Bauteil || Segor || RS-Components || Conrad || Farnell || Reichelt || DigiKey || Mouser
|-
| AD592 || 21,40 || 5,74 || 6,43 || 5,90 || 3,95 || 4,61
|-
| ADT7310 || - || - || - || 4,56 || - || 3,02
|-
| ADT7410 || - || 3,35 || - || 2,71 || - || 3,02
|-
| DS1621 || 7,60 || 5,29 || 5,08 || 5,65 || - || 4,54
|-
| DS1629 || 8,70 || 8,68 || - || 5,00 || 6,50 || 7,65
|-
| DS1631 || 8,00 || 2,91 || - || 3,11 || - || 3,94
|-
| DS1731 || - || - || - || 9,79 || - || 3,81
|-
| DS1821 || 5,90 || 5,27 || 6,27 || - || - || 5,05
|-
| DS18B20 || 2,50 || 3,06 || - || 3,26 || 3,20 || 3,93
|-
| DS1921 || - || 26,15 || - || - || - || 21,13
|-
| DS1922 || - || 62,00 || - || - || - || 43,11
|-
| DS1923 || - || 97,96 || - || - || - || 80,30
|-
| KTY81/121 || - || - || - || 0,79 || 0,59 || 0,85
|-
| LM75 || 1,50 || 0,68 || 3,64 || 0,81 || 1,45 || 0,82
|-
| LM76 || - || 2,83 || - || 3,02 || - || 2,39
|-
| LM135 || 10,10 || 10,28 || - || 8,95 || 7,95 || 10,26
|-
| LM235 || - || - || - || 1,80 || 1,40 || 1,26
|-
| LM334 || 0,90 || 0,72 || 1,67 || 1,01 || 0,49 || 0,74
|-
| LM335 || 1,30 || 0,56 || 1,92 || 0,55 || 0,71 || 0,80
|-
| PT100 || 3,80 || 3,99 || 4,00 || 9,79 || 4,27 || 0,68
|-
| SE95 || 1,50 || 0,63 || - || 1,45 || - || 1,00
|-
| SHT11 || 26,00 || 24,38 || 33,20 || 25,65 || - || 36,76
|-
| SHT15 || - || 27,69 || 36,30 || 28,72 || - || -
|-
| SHT21 || 29,50 || 18,10 || - || 21,16 || - || -
|-
| SHT71 || 25,40 || 29,06 || 36,89 || 30,88 || - || -
|-
| SHT75 || - || 33,77 || 42,48 || 35,52 || - || -
|-
| SMT160-30 || - || 9,28 || 8,14 || 12,38 || - || -
|-
| TMP75 || - || 0,80 || - || 0,85 || - || 1,37
|-
| TSic206 || - || - || 5,84 || - || 4,20 || -
|-
| ENS210 || - || - || - || - || - || 2,55 || 2,74
|}

== Siehe auch ==

* [https://www.mikrocontroller.net/forum/mikrocontroller-elektronik?filter=temperatur* Beiträge im Forum]
* [[Feuchtesensor]]

[[Kategorie:Sensorik]]

Temperatursensor

2024-10-07T07:20:29Z

Tire:

Will man mit einem [[Mikrocontroller]] Temperaturen messen, dann braucht man
* einen [[Sensor]], der die Temperatur z. B. in eine Spannung oder einen Strom umsetzt
* einen [[ADC | AD-Wandler]], der das Signal digitalisiert. Der kann auf dem Sensor oder dem Mikrocontroller integriert sein.

Temperatursensoren gibt es nun in allen möglichen Varianten. Vom temperaturabhängigen [[Widerstand]] bis zum fertig abgeglichenen All-in-one-Bauteil mit digitalem Ausgang. Wie bei allen Sensoren sollte man auch hier genau hinschauen und [[Auflösung und Genauigkeit]] unterscheiden.

== Analoge Temperatursensoren ==

=== Pt100 ===

Unter einem Pt100 versteht man einen Platinwiderstand, der bei 0°C einen Widerstand von 100Ω hat.
Platinwiderstände sind temperaturabhängige Widerstände mit hoher Wiederholgenauigkeit und Konstanz[http://de.wikipedia.org/wiki/Konstante]. Wegen der relativ geringen Widerstandsänderung von nur ca. 0,4Ω pro Grad ist etwas mehr Schaltungsaufwand erforderlich als bei anderen Sensoren. Genauere Formeln zur Temperaturbestimmung gibt es u.a. bei [http://de.wikipedia.org/wiki/Pt100 Wikipedia]. Ein Schaltplan findet sich bei der [http://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't].

Die Sensoren gibt es auch mit anderen Widerstandswerten, z. B. mit 1000Ω und heißen dann entsprechend Pt1000. Man setzt diese vor allem ''dann'' ein, wenn Eigenerwärmung oder Stromverbrauch eine Rolle spielt.

Da bei der Entscheidung auf Pt100/Pt1000 Geld kaum eine Rolle spielt, entscheidet man sich für deren Auswertung häufig für fertige Schaltkreise mit passendem Verstärker und A/D-Wandler, wie dem MAX31865.
Im Interesse einer präzisen Funktion sollte dieser dennoch am besten mit einer vom Mikrocontroller entkoppelten stabilisierten Spannung betrieben werden.
Serienwiderstände in den I²C-Leitungen helfen, dass sich auch darüber weniger Störungen ausbreiten.

Vorteil:
* genormt
* großer Meßbereich
* hohe Linearität
* hohe Wiederholgenauigkeit
* einfach austauschbar

Nachteil:
* brauchen aufwändigere Auswerteschaltung

Links:
* [http://de.wikibooks.org/wiki/Linearisierung_von_resistiven_Sensoren/_Pt100 Wikibooks: Linearisierung von resistiven Sensoren - PT100]
* [https://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't-Artikel: Mikrocontroller-Programmierung: Timer, Sensoren und Drehgeber (mit PT100 Schaltung)]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 Maxim AN3450 Positive Analog Feedback Compensates PT100 Transducer]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4875 Maxim AN4875 High-Accuracy Temperature Measurements Call for Platinum Resistance Temperature Detectors (PRTDs) and Precision Delta-Sigma ADCs]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01154a.pdf Microchip AN1154 Precision RTD Instrumentation for Temperature Sensing]
* [http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN709_0.pdf Analog Devices AN709 RTD Interfacing and Linearization Using an ADuC8xx MicroConverter]

=== NTC/PTC ===

NTC und PTC sind temperaturabhängige Widerstände.

* NTC (engl. '''N'''egative '''T'''emperature '''C'''oefficient, Heißleiter), hat bei hohen Temperaturen seinen niedrigsten Widerstand, z. B. Silizium
* PTC (engl. '''P'''ositive '''T'''emperature '''C'''oefficient, Kaltleiter), hat bei niedrigen Temperaturen seinen geringsten Widerstand, z. B. Glühlampe

Um den Widerstandswert zu messen schaltet man sie mit einem normalen Widerstand oder einer [[Konstantstromquelle]] in Reihe zu einem [[Spannungsteiler]] und misst den Spannungsabfall.
Eine Beispielschaltung findet sich [http://www.mathar.com/msp_thermo1.html hier].

Aufgrund des geringen Preises, der geradezu gigantischen Steilheit und der Verfügbarkeit mit hohen Widerstandswerten werden NTCs faktisch überall in der Heim- und Konsumgüterelektronik eingesetzt:
An der Heizungssteuerung (auch im Außenfühler), im Elektronik-Thermostatventil, in der Wetterstation (innen und außen), in der Gefriertruhe, im Auto, im Schaltschrank und in sämtlichen China-Schaltungen zur Temperaturregelung.

Vorteil:
* billig (z.B. [https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=446&SEARCH=kty81 KTY81-x] bei Reichelt 0,52-0,75 € 2018-01-03)

Nachteil:
* müssen für höhere Genauigkeiten abgeglichen werden
* brauchen A/D-Wandler
* sind nichtlinear

Beispiele:
* KTY10-5
* KTY13-6
* KTY81-121
* KTY81-122
* KTY81-210

Links:
* [http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm Temperaturabhängige Stromquelle und NTC/PTC inclusive Linearisierung]
*[http://www.umnicom.de/Elektronik/Mikrokontroller/Atmel/AtFan/AtFan.html#2.2.2 Berechnung des Linearisierungswiderstandes für gewünschten Temperaturbereich] der fällt sonst immer vom Himmel
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/208587#2065880 KTY 10-5 Formelprobleme]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225563 Codesammlung: Beispiel mit 0,5°C Auflösung]
* [http://preis-ing.de/extras/alle-berechnungen-im-schnellzugriff/automatisches-erzeugen-einer-ntc-tabelle/ Automatisches Erzeugen von C-Code zur NTC Auswertung] Aus den NTC Parametern und den Anforderungen wird ein schneller und schlanker C-Code generiert.

=== LMx35 ===

Eine IC-Familie, die pro Kelvin Temperaturänderung ihre Ausgangsspannung um 10 mV ändert. Die ICs gibt es in verschiedenen Genauigkeiten und Temperaturbereichen mit den Bezeichnungen LM135(A), LM235(A) und LM335(A). Der günstigste ist der LM335 mit einem Temperaturbereich von −40 … +100°C.
In verschiedenen Bauformen erhältlich. Beispielschaltungen finden sich im [http://www.national.com/ds.cgi/LM/LM135.pdf Datenblatt] und [http://www.suessbrich.info/elek/elektherm1.html hier]

Vorteile:
* hat auch ohne Kalibrierung eine Genauigkeit von einem Grad (bei 25°C)
* relativ billig (LM335 bei Reichelt ab 0,76 €)

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* bei längerer Anschlussleitung störanfällig

Links:
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/analogsensoren.htm Test-Schaltungen und -Code zur Auswertung mit ADC (AVR-Assembler)]

=== LM334 ===

Ein IC ähnlich dem LM335 mit dem Unterschied, dass der durch das IC fließende Strom proportional von der Temperatur abhängt. Mit einer einfachen Schaltung aus nur zwei Widerständen kann man dann den Strom in einer Weise wandeln, dass pro Kelvin eine Spannungsänderung von 10mV ausgegeben wird. Da die Strom-Spannungswandlung auf der Platine (und damit nahe am AD-Wandler) stattfindet und die Übertragung des Messwerts durch einen Strom stattfindet, sind Störungen durch Netzbrummen etc. viel geringer als beim LM335

Vorteile:

* relativ billig ([http://www.reichelt.de/?ARTICLE=10468 Reichelt 0,54 €])

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* Bereich 0°C-70°C

Ähnliche ICs:
* AD592 (Ausgangsstrom 1µA pro Kelvin, absolute Temperatur) [http://www.reichelt.de/?ARTICLE=3825 Reichelt: 3,75 €], Conrad 174912 8,50 €
* B511N (geistern im Osten aus DDR-Beständen noch herum) wie AD592 aber deutlich mehr Parameterstreuung.

=== SMT160-30 ===

Ist ein Zwischending zwischen Digital und Analog. Sein Ausgangssignal ist ein digitales PWM-Signal, zu dessen Messung man am besten den Input-Capture-Eingang eines Mikrocontrollers verwendet. Man kann ihn also wie einen analogen Sensor nur indirekt auslesen, anstatt über einen AD-Wandler hier über einen Timer.

Vorteile:
* Digitales PWM-Signal ist unempfindlich gegen Störeinflüsse
* gibt es in SO8, TO18, TO92 und TO220, gut befestigbar, z.B am Kühlkörper
* linear
* kein Abgleich nötig

Nachteile (viele):
* benötigt Timer
* jittert extrem, genaue Messungen nur über Mittelung / Filterung möglich
* nicht nur das PWM-Verhältnis, sondern auch die Frequenz ist temp-abhängig (1-4kHz)
* teuer (Farnell 10,90€ +16%, Conrad 9,xx€ , www.hy-line.de ??).
* TO92 Gehäuse ist günstiger, dafür weniger genau

Links:
* http://www.hy-line.de/co/sensor-tec/hersteller/smartec/smt-160-30/index.html

=== Thermoelement ===

Ein Thermoelement besteht im einfachsten Fall aus zwei ungleichen Metallendrähten, die an einem Punkt miteinander verbunden sind und bei dem die Verbindungsstelle einer anderen Temperatur ausgesetzt ist als die offenen Enden der Drähte. An den offenen Enden der Drähten entsteht eine Spannung (Thermospannung). Dieser Effekt wurde 1821 von Thomas Seebeck entdeckt ([http://de.wikipedia.org/wiki/Seebeck-Effekt Seebeck-Effekt] bei Wikipedia). Eine weitere Anwendung ist der thermoelektrische Generator ("Thermogenerator").

Der herausragende Vorteil eines Thermoelements (meistens „Typ K“) ist seine obere Grenztemperatur von über 1000 °C.
Das Thermoelement degradiert durch Kristallveränderungen in der Schweiß- oder Pressverbindung oder durch Aufschmelzen.
Mit Thermoelementdraht (2 Drähte unterschiedlicher Metalle) lassen sich Sensoren flugs mit Aderendhülse + Zange
oder kleinem Schweißgerät problemspezifisch und sehr klein in der Abmessung herstellen.

Ein Thermoelement ist selbst bei einfachen Digitalmultimetern mit Temperaturmessbereich beigefügt.

Da Thermoelemente, genauso wie Pt100/Pt1000-Widerstandssensoren, eine hohe Verstärkung und einen hochauflösenden A/D-Wandler benötigen, setzt man auch hier gern fertige Schaltkreise ein, die gleich die Kaltstellenkompensation mitbringen.

* MCP3421 18bit ADC 15SPS, I2C, auch mit andere Auflösungen erhältlich, Thermoelement kann direkt angeschlossen werden! (Reichelt : 2,10€)

Vorteil:
* über einen sehr weiten Temperaturbereich einsetzbar

Nachteil:
* die sehr geringen Temperaturspannungen im Mikrovoltbereich benötigen eine sehr gute Auswertelektronik (guter Analogteil + AD-Wandler). (aber: beachte MCP3421)

* Misst nur Temperaturdifferenz

Links:

* [http://www.sensorwell.at/fileadmin/templates/images/data_sheets/temperatur_messtechnik.pdf Warum Thermoelemente Relativtemperaturen messen! oder Was ist eine Kaltstelle?] - Technische Information von www.sensorwell.at (PDF, ca. 600kB)

=== P-N-Übergang ===

Nicht direkt ein ausgemachter Sensor, aber jede normale Siliziumdiode kann als Temperatursensor herhalten.
Gängig ist dazu die Verwendung des P-N-Übergangs zwischen Basis und Emitter eines NPN-Transistors.
Das Verbinden von B und C bewirkt eine Stromverstärkung und damit eine geringere Abhängigkeit der Spannung vom Strom.
Siehe nächster Abschnitt.

=== Im Mikrocontroller eingebauter Sensor ===

Mikrocontroller mit A/D-Wandler bieten häufig einen eingebauten Temperatursensor an,
der mittels Eingangsmultiplexer auf den Wandler gegeben werden kann.
Die häufigste Implementierung dürfte einen in Durchlassrichtung arbeitenden P-N-Übergang benutzen.
An diesem beträgt der Temperaturkoeffizient -2 mV/K.
Ziemlich klein aber dafür hinreichend linear.
Im AVR-Mikrocontroller sind Auflösungen im Zehntelgradbereich illusorisch,
schon ganze Grad sind an der Grenze des Machbaren.
Die Hauptanwendung dieses Sensors ist wohl eher die Überwachung einer
leistungsintensiven Schaltung, bspw. mit Leistungstransistoren,
mit einer hellen LED (Fahrradscheinwerfer!) oder mit zu ladenden Batterien.

=== indirekte Messung über die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit ===

Acoustic Thermometry Measures Temperature To 0.1 Degree
http://www.linear.com/solutions/1558
AN131 http://www.linear.com/docs/39793 (PDF momentan nicht verfügbar) -->
http://www.mikrocontroller.net/topic/307557#new

== Digitale Temperatursensoren ==

=== AM2301 / DHT21 ===

Low Cost One-Wire Sensoren

* Relativ großer Sensor
* Stromversorgung: DC 3.3 - 5.2 V
* Ausgangssignal: 1-Draht-Bus - digitales Signal (One wire)
* Sensorelement: Polymer Feuchtigkeits-Kondensator
* Messbereich:
** Luftfeuchtigkeit: 0 - 100% relative Luftfeuchte
** Temperatur: -40 °C bis +80°C
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 3%
** Temperatur: +/- 0,5°C
* Auflösung:
** Feuchtigkeit: 0,1 % RH
** Temperatur: 0,1 °C

Kleinere Version als DHT11 / DHT22 mit Drahtanschlüssen.
DHT11 :
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 5%
** Temperatur: +/- 2°C
* Kosten: ca. 2,00 € (Ali) bis 8,00 € (eBay Deutschland)

=== DS1621 ===

Der DS1621 ist Temperatursensor und A/D-Wandler in einem. Er gibt seine Daten per [[I²C]]-[[Bus]] aus. Ein Schaltplan für einen elektronischen Thermometer mit diesem IC findet sich [http://www.myplace.nu/avr/thermo/ hier].

Eine Library für den AVR: https://sourceforge.net/projects/ds1621avr/

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* da I²C ein Bus ist, kann man mehrere DS1621 und andere I²C-Bausteine zusammen anschließen und braucht dafür trotzdem nur zwei I/O-Ports.
* Messbereich -55°C to +125°C
* Genauigkeit +-0,5°C
* Auflösung besser 0,01°C, wenn man die beiden Zählerregister (Count-Remain und Count-per-C) auswertet

Nachteile:
* teuer (Segor 5,80€; RS 3,95€; Conrad 5,22€)
* obwohl die meisten Register [[Speicher#NVRAM | nichtflüchtig]] sind, kann man ihn nicht als Stand-Alone-Thermostat einsetzen, da er erst nach einem Start-Conversion-Befehl zu messen beginnt.

Nachfolger:
* DS1631, DS1631A (Auto-Start-> Stand-Alone-Thermostat), DS1731
* weitere Stand-Alone-Thermostaten: DS1821, DS1629

=== LM75 ===

Der LM75 ist so ähnlich wie der DS1621, allerdings nur in SMD erhältlich und nicht so genau. Er ist aber öfters mal auf PC-Mainboards zu finden, so dass man beim Schlachten eines solchen günstig an einen Temperatursensor kommen kann. Eine Beispiel Schaltplan mit einem ATmega8 findet man [http://www.ucblog.de/2010/09/mikrocontroller-thermometer-schaltplan/ hier]

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* I²C-Bus Ausgang
* billiger als DS1621 (Reichelt 1,45 €; RS 3V: 3,75€; 5V: 2,72€)
* Auflösung +-0,5°C

Nachteile:
* nur im SMD-Gehäuse erhältlich
* relativ ungenau (+-2°C), kann man jedoch kalibrieren / kompensieren

Kompatible Typen:
* AD7415ART
* DS7505S+

=== LM76 ===

Der LM76 ähnlich dem LM75, bietet aber eine 8-fach höhere Auflösung und eine Genauigkeit von 0.5 bzw. 1°C.

Vorteile:
* höhere Auflösung
* höhere Genauigkeit

Nachteil:
* schwerer zu beschaffen

=== TMP175 / TMP75 ===

Ähnelt dem LM75 stark! Temperatursensor von Texas Instruments.

EDIT 11.03.2024 Link funktioniert nicht mehr, Repo nicht mehr da.
Links:

[https://github.com/ManuelSchneid3r/RaspberryPi/blob/master/sensors/src/tmp.c Linux Kommandozeilen Tool für den Zugriff]

=== DS18S20 / DS18B20 ===

Der DS18S20 (Nachfolger des DS1820) und DS18B20 sind scheinbar Temperatursensoren und A/D-Wandler in einem. Wenn man genauer hinschaut, stellt man fest, dass es sich um direktwandelnde Sensoren handelt. Die Temperatur wird ohne Umweg über eine analoge Zwischengröße (Spannung oder Strom) in ein digitales Signal überführt.

Die Datenkommunikation erfolgt über ein 1-Wire-Interface, wodurch man am [[Mikrocontroller]] mit nur einem einzigen I/O-Pin auskommen kann. Außerdem beherrschen sie die parasitäre Stromversorgung, d.h., man braucht für Daten und Stromversorgung zusammen nur zwei Leitungen.

Beim DS18B20 sind Auflösungen von 9, 10, 11 und 12 Bits konfigurierbar. Je kleiner die Auflösung, desto kürzer ist die Messzeit. Der DS18S20 hat eine feste Auflösung von 12 Bits, wobei die unteren 4 Bits aufwändiger auszuwerten sind als beim DS18B20. Der DS18S20 ist als Ersatz für den DS1820 gedacht. Der Hersteller empfiehlt den DS18B20 für Neuentwicklungen.

Anwendungshinweise bei Problemen
* An jeden Sensor einen 100 nF Keramikkondensator platzieren.
* Pull Up Widerstand am One Wire Bus kleiner machen, statt 4,7kΩ nur 2,2kΩ oder 1kΩ.
* Einen Widerstand von 10-100 Ohm in '''Reihe''' zum Mikrocontrollerausgang schalten, damit die Flanken flacher werden und Reflektionen unterdrückt werden, was vor allem bei längeren Leitungen >1m zum Problem werden kann.
* Dünne Anschlussleitungen verwenden, damit wenig Wärme durch die Anschlussleitungen übertragen wird. z.B: 0.2mm Kupferlackdraht verwenden, zumindest für die letzten 5 cm.

Vorteile:
* bereits kalibriert
* Genauigkeit +-0,5°C
* 1-Wire-Ausgang

Preise:
* 2020: Reichelt: 1,60€ / CSD: 1,59€ / Conrad 5,08€
* 2022-10-05 DS18S20: Reichelt 18,50€ / Pollin 12,95€ / Conrad: 28,99 €
* 2022-10-05 DS18B20: Reichelt 3,80€ / Pollin 4,49 ; 7,90€ / Conrad: 7,99 €

Links:
* [https://www.ramser-elektro.at/1wire-sensor-zu-0-10v-konverter Zweikanaliger DS18B20 auf 0-10V Messumformer]
* [http://www.avr-projekte.de/ds18b20.htm Ein oder mehrere DS18B20 DS18S20 über Romcode einlesen. AVR-Assembler]
* [http://pic-projekte.de/wiki/index.php?title=Ansteuerung_eines_DS18S20 Ansteuern eines DS18S20 in C (PIC)]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18S20.pdf Datenblatt DS18S20]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18B20.pdf Datenblatt DS18B20]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4377 Vergleich DS18B20 <-> DS18S20]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/6505 Code zur Ansteuerung (ASM ATTiny12)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Code zur Ansteuerung (AVR-GCC)]
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/494918 Fehlervermeidung]
* [http://gandalf.arubi.uni-kl.de/avr_projects/tempsensor/ Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-GCC)]
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/digitalsensoren.htm Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-Assembler)]
* [http://chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/avrthermo/avrthermo.html LED-Thermometer mit AT90S2313 (C)]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-4-248219.html Webserver zur Ansteuerung von bis zu 63 Bausteinen]
* [http://www.teslabs.com/openplayer/docs/docs/other/ds18b20_pre1.pdf PDF Anleitung zur Beschaltung und Programmierung (C)]
* [http://www.digitemp.com/building.shtml Anleitung Sensorfühleraufbau (DigiTemp)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Forumsbeitrag]: Onewire + DS18x20 Ansteuerung in C
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/232156 Forumsbeitrag]: Timing der parasitären Versorgung
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/387139#4602608 Projekt]: Onewire + DS18x20 Bibliothek

=== DS1822 ===

Ähnlich wie DS18S20, aber weniger genau (+-2°) und in großen Stückzahlen billiger. Wegen der geringeren Verbreitung kommt der Preisvorteil aber bei Einzelstücken nicht beim Kunden an. So kostet er bei Reichelt mit 3,50€ mehr als der DS18S20.

=== DS1921 / DS1922 ===

Sind wie die DS1821 1-wire-Sensoren mit zusätzlicher Logging-Funktion.
Im iButton-Gehäuse befindet sich eine Lithium-Zelle, eine RTC, CMOS-RAM und der Temp-Sensor. Nach umfangreicher Programmierung startet der Button seine Mission (Aufzeichnung des Temperaturverlaufs).
Gibt es auch mit zusätzlicher Feuchtemessung (DS1923).

=== TSic ===

Die TSic Sensoren werden baugleich von 2 Herstellern angeboten:
* IST AG ([http://www.ist-ag.com/en/products-services/temperature-sensors Homepage])
* B+B Thermo-Technik ([https://shop.bb-sensors.com/Temperaturmesstechnik/Temperatursensoren/Digitaler-TSic-Temperatursensor-TO92.html Homepage])

Die TSic Sensoren ([https://shop.bb-sensors.com/out/media/Datasheet_Digital_Semiconductor_temperatur_sensor_TSIC.pdf Datenblatt]) geben ihre Temperaturmessdaten automatisch in einem festen Intervall aus. Daher muss der Host nur warten bis die nächsten Messdaten rausgeschickt werden. Die TSic Sensoren die es im freien Handel gibt, geben ihre Messdaten alle 100ms (10Hz) aus.
Zur Übertragung wird das [http://www.ist-ag.com/eh/ist-ag/resource.nsf/imgref/Download_ZACWireAppNotes.pdf/$FILE/ZACWireAppNotes.pdf ZACwire] Protokoll benutzt. Es handelt sich um eine einfach zwei Byte Übertragung per Manchester-Code. Diese zwei Byte repräsentieren den digital gewandelten Temperaturwert. Im Gegensatz zu Sensoren wie den DS18xxx von Dallas muss dieser Wert aber erst auf einen dezimalen Wert umgerechnet werden.
Die Sensoren kommen mit 3 Pins aus (VCC, GND, Dout).

Vorteile:
* Bereits kalibriert
* Verschiedene Genauigkeiten lieferbar
* Sehr einfaches Kommunikationsprotokoll
* Geringer Stromverbrauch
* Hochgenau: bis zu +/- 0.1°C (TSic 50x)

Nachteil:
* Recht teuer (Reichelt: 4,70€ für den TSic206)
* Nur ein Sensor an einem I/O nutzbar (Kein Bussystem)

Achtung!
Die TSic Sensoren gibt es auch als Version mit analog Ausgang. Bei der Typenbezeichnung gibt die 3. Stelle an ob es sich um die analog- oder Digitalversion handelt (1 = analog, 6 = digital).
Der TSic201 ist also analog, wärend der TSic206 ein digitaler ist.

Links:

* [http://www.mikrocontroller.net/topic/283615#3025721 ZACwire Protokoll im Logic Analyzer]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159774?goto=3157908#3157908 C-Code, (ohne Interrupt und ohne Timer) Sensor wird eingeschaltet->gelesen->ausgeschaltet]
* [http://www.avr-projekte.de/zacwireasm.htm Zacwire Protokoll, AVR-Assembler]
* [http://www.loetstelle.net/projekte2/tsic306/tsic306.php GCC AtMega8 Interruptgesteuerte Statemachine für TSIC206/306]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/45573#347765 Ansatz zum Empfang der Daten]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225554# Beispiel mit Strobe ohne Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/82087 Diskussion mit Beispielcode (MSP430, AVR, PIC) blockierend]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/144424#1367539 C++ Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/88847 noch mehr C, problematisch Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/151791#1426974 C für ATmega8]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159149#1510455 auch problematisch]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/188462#1837622 fertiger Code zum Einlesen des Zacwire-Protokolls für PIC in ASM]
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=55103 RN: Bascom]
* [http://www.avr-projekte.de/tinyclock.htm TSIC206 Thermometer mit Uhr und Kalender. Komplette Bauanleitung mit ASM Quellcode für AT-Tiny2313]
* [http://www.andeanelectronic.com/?Supporte___Arduino_con_TSic306%2CTSic506_y_TSic716 TSIC Routinen für Arduino von Andean Electronic aus Peru - Quelltext Dokumentation in Englisch]

=== SHT3x ===

Von [http://www.sensirion.com Sensirion] die aktuellen Versionen (2020) der Temperatur/Feuchte Sensoren

Vorteile:
* I2C
* Tempertur: +-0.3°C (SHT30) - +-0.1°C (SHT35)
* Temperaturbereich von -40 – +90°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-3 (SHT30) - 1.5%RH (SHT35)

Nachteile:
* nur als SMD-Package, gibt aber diverse Breakout-Boards zum Beispiel bei Adafruit oder Tindie [https://www.tindie.com/products/closedcube/sht35-d-digital-humidity-temperature-sensor/]

=== SHT1x/SHT7x (End of Life) ===

Der SHT1x/SHT7x (SHT10, SHT11, SHT15, STH71, SHT75) sind kombinierte Temperatur- und Feuchtesensoren von [http://www.sensirion.com Sensirion]. Sie unterscheiden sich in Bauform und Genauigkeit.

Vorteile:
* digitale Schnittstelle mit einfacher [[I²C]]-''ähnlicher'' Ansteuerung
* keine Kalibrierung notwendig
* Beispielcode (C, MC51) auf der Sensirion-Seite verfügbar (relativ leicht portierbar)
* interne Heizelemente (Funktionsprüfung, "raue" Umgebung)
* Spannungsmonitor ("Battery fail")
* sehr hohe Genauigkeit

Nachteile:
* kann nicht am [[I²C]] Bus betrieben werden, theoretisch gleiche Clockleitung möglich, fixe Adresse
* relativ teuer (Farnell 18,60€)(SHT11 bei CSD 14€)

[http://www.sensirion.com/de/produkte/feuchte-und-temperatur/ Übersicht] der Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren von Sensirion.

=== SHT21 (End of Life) ===

[http://www.sensirion.com Sensirion] bietet auch den SHT21 Feuchtigkeits- und Temperatursensor an, welcher wesentlich genauer ist.

Vorteile:
* I2C digital, PWM and SDM/analog Volt Ausgabe
* Maximal 5 Messungen/s @ 14bit
* Temperaturbereich von -40 – +125°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-2%RH
* Günstig (3-4€ Farnell/RS 2014)

Nachteile:
* nur als SMD-Package

Application Notes und Datenblätter findet man [http://www.sensirion.com/en/products/humidity-temperature/humidity-sensor-sht2x/ hier].

=== ADT7310 / ADT7xxx-Familie von AD ===

Der [http://www.analog.com/en/sensors/digital-temperature-sensors/adt7310/products/product.html ADT7310] von [http://www.analog.com/ Analog Devices] besitzt eine Auflösung von 16 Bit und eine Genauigkeit von ±0.5°C im Bereich von −40°C bis +105°C.

Vorteile:
* Ansteuerung per [[SPI]] ADT73xx oder [[I2C]] ADT74xx
* keine Kalibrierung notwendig
* hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 16 Bit
** ADT7x02 2,00°
** ADT7x01 1,00°
** ADT7x10 0,40 / 0,50°
** ADT7x20 0,20 / 0,25°
* auch für automotive / als Die lieferbar
* programmierbarer [[Interrupt]]ausgang für Unter- und Übertemperatur
* relativ günstig (ca. 3-8€ bei Digi-Key, Stand 12/2011)

Nachteile:
* TBD

NB: ONsemi hat auch Temperatursensoren mit der Bezeichnung ADT7xxx, verwendet aber ein anderes Namensschema

=== TSYS01 / G-NICO-018 von Measurement Specialties Inc. ===
* sehr hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 0,10° @ -5°C … +50°C 16/24 Bit
* Gehäuse 16-VQFN Exposed Pad
* SPI / I2C über Pin auswählbar
* Preis: 8,60 (4,40 @1k) bei Digikey
kleiner Nachteil: der Sensor liefert den ADC-Wert und die Kompensationskonstanten (5 Polynom-Koeffizienten), mit denen im µC die Temperatur berechnet werden muss.

=== SE95 ===

Der [http://www.nxp.com/documents/data_sheet/SE95.pdf SE95] von NXP hat 13 Bit Auflösung, Genauigkeit ±2°C im Messbereich von -55°C bis +125°C, I²C, Gehäuse SO8 und TSSOP8. Einzelstück-Preis bei Segor 1,50€ (2012/I)

=== Bosch Sensortec BMP085 / BMP180 ===
Die BMP085 (bzw. der verbesserte, aber Pin- und Software-komapatible Nachfolger BMP180) sind eigentlich Luftdrucksensoren, die jedoch auch einen Temperatursensor mitbringen. Der Anschluss erfolgt über I2C.

Vorteile:
* Wenig Stromverbrauch (5µA bei 1 Messung/s)
* Liefern Luftdruck gleich mit
* Absolute Genauigkeit (+-1°C typ. über kompletten Temperaturbereich). Relative Genauigkeit ist im Datenblatt nicht spezifiziert, gemessen gegen einen SHT11 ca. +-0.1°C.
* Auflösung: 0.1°C mit Herstellercode, mehr ist möglich (16Bit)
* Fertige Platinen für wenig Geld verfügbar (ca. 1,70€ inkl. Versand aus China)

Nachteile:
* Sehr aufwändige Linearisierung (Kalibrationskoeffizienten sind im Sensor gespeichert, müssen aber vom Host-µC verrechnet werden. Code ist im Datenblatt)
* Nur als SMD
* Bei Reichelt und Conrad nicht erhältlich.

Preis: Ebay 1,70€ (mit Platine, China), Aliexpress 1,10€ (nackter Chip, China, mind. 10 Stück sonst auch ca. 1,70€)

=== Bosch Sensortec BME280 / BME680 ===
* I2C-Sensor für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck (BME680 = BME280 + Luftgüte)

Vorteile:
* Breakout-Board BME280 Aliexpress ~2,20€, BME680 Watterott 15,95€
* Bosch-eigene Bibliotheken für gängige Mikrocontroller, Android und RaspberryPi
* Arduino-Bibliotheken von Adafruit, Sparkfun und Watterott
* Minimaler Platzbedarf
* SMT ermöglicht doppelseite Platine mit BME280/BME680 auf Frontseite und restlicher Elektronik auf Rückseite

Nachteile
* Ball-Grid-Array Reflow, manuelles Löten nur mit Breakout-Board oder Vias möglich

Bibliotheken/Datenblätter/Herstellerinformation:
* BME280: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme280
* BME680: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme680

Projekte/Code
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6473604 BME280 mit OLED Display am ATmega808]
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6495985 BME280 mit OLED Display am ATtiny85]

Preis: BME280 / BME680 Reichelt 5,20€ / 9,45€, Conrad 8,33€ / xxx, Aliexpress ~2,50€ / ~15,-€

=== HDC1080 ===
Der HDC1080 von Texas Instruments kombiniert einen digitalen Luftfeuchtesensor mit Temperaturmessung. Der Anschluss erfolgt über IC2.

Merkmale:
* geringe Stromaufnahme (1,3 µA bei 1 Messung/s)
* gleichzeitige Luftfeuchtemessung möglich
* Spannungsversorgung: 2,7 bis 5,5 V
* Genauigkeit: +/-0,2 °C typ. (im Temperaturbereich zwischen 5 bis 60 °C)
* Auflösung Temperatur: 11/14 bit wählbar
* Maximale Dauer einer Messung: 6,5 ms
* eingebautes Heizelement (gegen Feuchtigkeitskondensation, per Konfigurationsregister einschaltbar)
* Herstellerseitig kalibriert
* einfache Umrechnung
* Gehäuse: SMD 6-Pin PWSON (3x3 mm)

Erhältich als Pmod (''PmodHygro'' von Digilentic) und in Breakoutboards zahlreicher anderer Hersteller.

=== ScioSense ENS21x ===

Vom deutsch-holländischen Hersteller [http://www.sciosense.com ScioSense] werden mit der [https://www.sciosense.com/ens21x-family-of-high-performance-digital-temperature-and-humidity-sensors/ ENS21x Familie] kombinierte hochpräzise Feuchte- und Temperatursensoren mit I²C Interface angeboten. Dabei gibt es je nach Anforderung unterschiedliche Genauigkeitsklassen, die sich im Produktname klassifizieren

Merkmale:

* Stromaufnahme für RH und T Messung bei ~6.6µA @ 1Hz
* Spannungsbereich 1.7V....4.7V
* Temperaturbereich -40..125°C, relative Feuchte 0..100% rH
* Genauigkeit Temperatur +/- 0.1°C, 0.8%RH (ENS215) ...2.0%RH (ENS210)
* kontinuierliche Messung Feuchte und Temperatur möglich; Sensoren sind fertig kalibriert
* Ausgabedaten sind fertig aufbereitet, keine externe Kompensation o.ä. nötig
* QFN4 package (2.0 x 2.0 x 0.75mm3)
* GitHub/Arduino Integration mit Beispielcode

Erhältlich bei Mouse und Digikey, ebenso EVKit

Nenben den Temperatur/Feuchtesensoren sind auch hochpräzise barometrische Drucksensensoren ([https://www.sciosense.com/ens220-barometric-pressure-and-temperature-sensor/ ENS220]) sowie MOX-Gassensoren für Luftqualitätsbestimmung ([https://www.sciosense.com/ens16x-digital-metal-oxide-multi-gas-sensor-family/ ENS16x]) erhältlich, sowie weiter Kombinationen mit Partikel oder Flowsensoren.

== Preisübersicht ==

{| class="wikitable"
|+ '''Preisübersicht 11/2012'''
|-
! Bauteil || Segor || RS-Components || Conrad || Farnell || Reichelt || DigiKey || Mouser
|-
| AD592 || 21,40 || 5,74 || 6,43 || 5,90 || 3,95 || 4,61
|-
| ADT7310 || - || - || - || 4,56 || - || 3,02
|-
| ADT7410 || - || 3,35 || - || 2,71 || - || 3,02
|-
| DS1621 || 7,60 || 5,29 || 5,08 || 5,65 || - || 4,54
|-
| DS1629 || 8,70 || 8,68 || - || 5,00 || 6,50 || 7,65
|-
| DS1631 || 8,00 || 2,91 || - || 3,11 || - || 3,94
|-
| DS1731 || - || - || - || 9,79 || - || 3,81
|-
| DS1821 || 5,90 || 5,27 || 6,27 || - || - || 5,05
|-
| DS18B20 || 2,50 || 3,06 || - || 3,26 || 3,20 || 3,93
|-
| DS1921 || - || 26,15 || - || - || - || 21,13
|-
| DS1922 || - || 62,00 || - || - || - || 43,11
|-
| DS1923 || - || 97,96 || - || - || - || 80,30
|-
| KTY81/121 || - || - || - || 0,79 || 0,59 || 0,85
|-
| LM75 || 1,50 || 0,68 || 3,64 || 0,81 || 1,45 || 0,82
|-
| LM76 || - || 2,83 || - || 3,02 || - || 2,39
|-
| LM135 || 10,10 || 10,28 || - || 8,95 || 7,95 || 10,26
|-
| LM235 || - || - || - || 1,80 || 1,40 || 1,26
|-
| LM334 || 0,90 || 0,72 || 1,67 || 1,01 || 0,49 || 0,74
|-
| LM335 || 1,30 || 0,56 || 1,92 || 0,55 || 0,71 || 0,80
|-
| PT100 || 3,80 || 3,99 || 4,00 || 9,79 || 4,27 || 0,68
|-
| SE95 || 1,50 || 0,63 || - || 1,45 || - || 1,00
|-
| SHT11 || 26,00 || 24,38 || 33,20 || 25,65 || - || 36,76
|-
| SHT15 || - || 27,69 || 36,30 || 28,72 || - || -
|-
| SHT21 || 29,50 || 18,10 || - || 21,16 || - || -
|-
| SHT71 || 25,40 || 29,06 || 36,89 || 30,88 || - || -
|-
| SHT75 || - || 33,77 || 42,48 || 35,52 || - || -
|-
| SMT160-30 || - || 9,28 || 8,14 || 12,38 || - || -
|-
| TMP75 || - || 0,80 || - || 0,85 || - || 1,37
|-
| TSic206 || - || - || 5,84 || - || 4,20 || -
|-
| ENS210 || - || - || - || - || - || 2,55 || 2,74
|}

== Siehe auch ==

* [https://www.mikrocontroller.net/forum/mikrocontroller-elektronik?filter=temperatur* Beiträge im Forum]
* [[Feuchtesensor]]

[[Kategorie:Sensorik]]

Temperatursensor

2024-10-07T07:18:30Z

Tire:

Will man mit einem [[Mikrocontroller]] Temperaturen messen, dann braucht man
* einen [[Sensor]], der die Temperatur z. B. in eine Spannung oder einen Strom umsetzt
* einen [[ADC | AD-Wandler]], der das Signal digitalisiert. Der kann auf dem Sensor oder dem Mikrocontroller integriert sein.

Temperatursensoren gibt es nun in allen möglichen Varianten. Vom temperaturabhängigen [[Widerstand]] bis zum fertig abgeglichenen All-in-one-Bauteil mit digitalem Ausgang. Wie bei allen Sensoren sollte man auch hier genau hinschauen und [[Auflösung und Genauigkeit]] unterscheiden.

== Analoge Temperatursensoren ==

=== Pt100 ===

Unter einem Pt100 versteht man einen Platinwiderstand, der bei 0°C einen Widerstand von 100Ω hat.
Platinwiderstände sind temperaturabhängige Widerstände mit hoher Wiederholgenauigkeit und Konstanz[http://de.wikipedia.org/wiki/Konstante]. Wegen der relativ geringen Widerstandsänderung von nur ca. 0,4Ω pro Grad ist etwas mehr Schaltungsaufwand erforderlich als bei anderen Sensoren. Genauere Formeln zur Temperaturbestimmung gibt es u.a. bei [http://de.wikipedia.org/wiki/Pt100 Wikipedia]. Ein Schaltplan findet sich bei der [http://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't].

Die Sensoren gibt es auch mit anderen Widerstandswerten, z. B. mit 1000Ω und heißen dann entsprechend Pt1000. Man setzt diese vor allem ''dann'' ein, wenn Eigenerwärmung oder Stromverbrauch eine Rolle spielt.

Da bei der Entscheidung auf Pt100/Pt1000 Geld kaum eine Rolle spielt, entscheidet man sich für deren Auswertung häufig für fertige Schaltkreise mit passendem Verstärker und A/D-Wandler, wie dem MAX31865.
Im Interesse einer präzisen Funktion sollte dieser dennoch am besten mit einer vom Mikrocontroller entkoppelten stabilisierten Spannung betrieben werden.
Serienwiderstände in den I²C-Leitungen helfen, dass sich auch darüber weniger Störungen ausbreiten.

Vorteil:
* genormt
* großer Meßbereich
* hohe Linearität
* hohe Wiederholgenauigkeit
* einfach austauschbar

Nachteil:
* brauchen aufwändigere Auswerteschaltung

Links:
* [http://de.wikibooks.org/wiki/Linearisierung_von_resistiven_Sensoren/_Pt100 Wikibooks: Linearisierung von resistiven Sensoren - PT100]
* [https://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't-Artikel: Mikrocontroller-Programmierung: Timer, Sensoren und Drehgeber (mit PT100 Schaltung)]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 Maxim AN3450 Positive Analog Feedback Compensates PT100 Transducer]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4875 Maxim AN4875 High-Accuracy Temperature Measurements Call for Platinum Resistance Temperature Detectors (PRTDs) and Precision Delta-Sigma ADCs]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01154a.pdf Microchip AN1154 Precision RTD Instrumentation for Temperature Sensing]
* [http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN709_0.pdf Analog Devices AN709 RTD Interfacing and Linearization Using an ADuC8xx MicroConverter]

=== NTC/PTC ===

NTC und PTC sind temperaturabhängige Widerstände.

* NTC (engl. '''N'''egative '''T'''emperature '''C'''oefficient, Heißleiter), hat bei hohen Temperaturen seinen niedrigsten Widerstand, z. B. Silizium
* PTC (engl. '''P'''ositive '''T'''emperature '''C'''oefficient, Kaltleiter), hat bei niedrigen Temperaturen seinen geringsten Widerstand, z. B. Glühlampe

Um den Widerstandswert zu messen schaltet man sie mit einem normalen Widerstand oder einer [[Konstantstromquelle]] in Reihe zu einem [[Spannungsteiler]] und misst den Spannungsabfall.
Eine Beispielschaltung findet sich [http://www.mathar.com/msp_thermo1.html hier].

Aufgrund des geringen Preises, der geradezu gigantischen Steilheit und der Verfügbarkeit mit hohen Widerstandswerten werden NTCs faktisch überall in der Heim- und Konsumgüterelektronik eingesetzt:
An der Heizungssteuerung (auch im Außenfühler), im Elektronik-Thermostatventil, in der Wetterstation (innen und außen), in der Gefriertruhe, im Auto, im Schaltschrank und in sämtlichen China-Schaltungen zur Temperaturregelung.

Vorteil:
* billig (z.B. [https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=446&SEARCH=kty81 KTY81-x] bei Reichelt 0,52-0,75 € 2018-01-03)

Nachteil:
* müssen für höhere Genauigkeiten abgeglichen werden
* brauchen A/D-Wandler
* sind nichtlinear

Beispiele:
* KTY10-5
* KTY13-6
* KTY81-121
* KTY81-122
* KTY81-210

Links:
* [http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm Temperaturabhängige Stromquelle und NTC/PTC inclusive Linearisierung]
*[http://www.umnicom.de/Elektronik/Mikrokontroller/Atmel/AtFan/AtFan.html#2.2.2 Berechnung des Linearisierungswiderstandes für gewünschten Temperaturbereich] der fällt sonst immer vom Himmel
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/208587#2065880 KTY 10-5 Formelprobleme]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225563 Codesammlung: Beispiel mit 0,5°C Auflösung]
* [http://preis-ing.de/extras/alle-berechnungen-im-schnellzugriff/automatisches-erzeugen-einer-ntc-tabelle/ Automatisches Erzeugen von C-Code zur NTC Auswertung] Aus den NTC Parametern und den Anforderungen wird ein schneller und schlanker C-Code generiert.

=== LMx35 ===

Eine IC-Familie, die pro Kelvin Temperaturänderung ihre Ausgangsspannung um 10 mV ändert. Die ICs gibt es in verschiedenen Genauigkeiten und Temperaturbereichen mit den Bezeichnungen LM135(A), LM235(A) und LM335(A). Der günstigste ist der LM335 mit einem Temperaturbereich von −40 … +100°C.
In verschiedenen Bauformen erhältlich. Beispielschaltungen finden sich im [http://www.national.com/ds.cgi/LM/LM135.pdf Datenblatt] und [http://www.suessbrich.info/elek/elektherm1.html hier]

Vorteile:
* hat auch ohne Kalibrierung eine Genauigkeit von einem Grad (bei 25°C)
* relativ billig (LM335 bei Reichelt ab 0,76 €)

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* bei längerer Anschlussleitung störanfällig

Links:
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/analogsensoren.htm Test-Schaltungen und -Code zur Auswertung mit ADC (AVR-Assembler)]

=== LM334 ===

Ein IC ähnlich dem LM335 mit dem Unterschied, dass der durch das IC fließende Strom proportional von der Temperatur abhängt. Mit einer einfachen Schaltung aus nur zwei Widerständen kann man dann den Strom in einer Weise wandeln, dass pro Kelvin eine Spannungsänderung von 10mV ausgegeben wird. Da die Strom-Spannungswandlung auf der Platine (und damit nahe am AD-Wandler) stattfindet und die Übertragung des Messwerts durch einen Strom stattfindet, sind Störungen durch Netzbrummen etc. viel geringer als beim LM335

Vorteile:

* relativ billig ([http://www.reichelt.de/?ARTICLE=10468 Reichelt 0,54 €])

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* Bereich 0°C-70°C

Ähnliche ICs:
* AD592 (Ausgangsstrom 1µA pro Kelvin, absolute Temperatur) [http://www.reichelt.de/?ARTICLE=3825 Reichelt: 3,75 €], Conrad 174912 8,50 €
* B511N (geistern im Osten aus DDR-Beständen noch herum) wie AD592 aber deutlich mehr Parameterstreuung.

=== SMT160-30 ===

Ist ein Zwischending zwischen Digital und Analog. Sein Ausgangssignal ist ein digitales PWM-Signal, zu dessen Messung man am besten den Input-Capture-Eingang eines Mikrocontrollers verwendet. Man kann ihn also wie einen analogen Sensor nur indirekt auslesen, anstatt über einen AD-Wandler hier über einen Timer.

Vorteile:
* Digitales PWM-Signal ist unempfindlich gegen Störeinflüsse
* gibt es in SO8, TO18, TO92 und TO220, gut befestigbar, z.B am Kühlkörper
* linear
* kein Abgleich nötig

Nachteile (viele):
* benötigt Timer
* jittert extrem, genaue Messungen nur über Mittelung / Filterung möglich
* nicht nur das PWM-Verhältnis, sondern auch die Frequenz ist temp-abhängig (1-4kHz)
* teuer (Farnell 10,90€ +16%, Conrad 9,xx€ , www.hy-line.de ??).
* TO92 Gehäuse ist günstiger, dafür weniger genau

Links:
* http://www.hy-line.de/co/sensor-tec/hersteller/smartec/smt-160-30/index.html

=== Thermoelement ===

Ein Thermoelement besteht im einfachsten Fall aus zwei ungleichen Metallendrähten, die an einem Punkt miteinander verbunden sind und bei dem die Verbindungsstelle einer anderen Temperatur ausgesetzt ist als die offenen Enden der Drähte. An den offenen Enden der Drähten entsteht eine Spannung (Thermospannung). Dieser Effekt wurde 1821 von Thomas Seebeck entdeckt ([http://de.wikipedia.org/wiki/Seebeck-Effekt Seebeck-Effekt] bei Wikipedia). Eine weitere Anwendung ist der thermoelektrische Generator ("Thermogenerator").

Der herausragende Vorteil eines Thermoelements (meistens „Typ K“) ist seine obere Grenztemperatur von über 1000 °C.
Das Thermoelement degradiert durch Kristallveränderungen in der Schweiß- oder Pressverbindung oder durch Aufschmelzen.
Mit Thermoelementdraht (2 Drähte unterschiedlicher Metalle) lassen sich Sensoren flugs mit Aderendhülse + Zange
oder kleinem Schweißgerät problemspezifisch und sehr klein in der Abmessung herstellen.

Ein Thermoelement ist selbst bei einfachen Digitalmultimetern mit Temperaturmessbereich beigefügt.

Da Thermoelemente, genauso wie Pt100/Pt1000-Widerstandssensoren, eine hohe Verstärkung und einen hochauflösenden A/D-Wandler benötigen, setzt man auch hier gern fertige Schaltkreise ein, die gleich die Kaltstellenkompensation mitbringen.

* MCP3421 18bit ADC 15SPS, I2C, auch mit andere Auflösungen erhältlich, Thermoelement kann direkt angeschlossen werden! (Reichelt : 2,10€)

Vorteil:
* über einen sehr weiten Temperaturbereich einsetzbar

Nachteil:
* die sehr geringen Temperaturspannungen im Mikrovoltbereich benötigen eine sehr gute Auswertelektronik (guter Analogteil + AD-Wandler). (aber: beachte MCP3421)

* Misst nur Temperaturdifferenz

Links:

* [http://www.sensorwell.at/fileadmin/templates/images/data_sheets/temperatur_messtechnik.pdf Warum Thermoelemente Relativtemperaturen messen! oder Was ist eine Kaltstelle?] - Technische Information von www.sensorwell.at (PDF, ca. 600kB)

=== P-N-Übergang ===

Nicht direkt ein ausgemachter Sensor, aber jede normale Siliziumdiode kann als Temperatursensor herhalten.
Gängig ist dazu die Verwendung des P-N-Übergangs zwischen Basis und Emitter eines NPN-Transistors.
Das Verbinden von B und C bewirkt eine Stromverstärkung und damit eine geringere Abhängigkeit der Spannung vom Strom.
Siehe nächster Abschnitt.

=== Im Mikrocontroller eingebauter Sensor ===

Mikrocontroller mit A/D-Wandler bieten häufig einen eingebauten Temperatursensor an,
der mittels Eingangsmultiplexer auf den Wandler gegeben werden kann.
Die häufigste Implementierung dürfte einen in Durchlassrichtung arbeitenden P-N-Übergang benutzen.
An diesem beträgt der Temperaturkoeffizient -2 mV/K.
Ziemlich klein aber dafür hinreichend linear.
Im AVR-Mikrocontroller sind Auflösungen im Zehntelgradbereich illusorisch,
schon ganze Grad sind an der Grenze des Machbaren.
Die Hauptanwendung dieses Sensors ist wohl eher die Überwachung einer
leistungsintensiven Schaltung, bspw. mit Leistungstransistoren,
mit einer hellen LED (Fahrradscheinwerfer!) oder mit zu ladenden Batterien.

=== indirekte Messung über die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit ===

Acoustic Thermometry Measures Temperature To 0.1 Degree
http://www.linear.com/solutions/1558
AN131 http://www.linear.com/docs/39793 (PDF momentan nicht verfügbar) -->
http://www.mikrocontroller.net/topic/307557#new

== Digitale Temperatursensoren ==

=== AM2301 / DHT21 ===

Low Cost One-Wire Sensoren

* Relativ großer Sensor
* Stromversorgung: DC 3.3 - 5.2 V
* Ausgangssignal: 1-Draht-Bus - digitales Signal (One wire)
* Sensorelement: Polymer Feuchtigkeits-Kondensator
* Messbereich:
** Luftfeuchtigkeit: 0 - 100% relative Luftfeuchte
** Temperatur: -40 °C bis +80°C
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 3%
** Temperatur: +/- 0,5°C
* Auflösung:
** Feuchtigkeit: 0,1 % RH
** Temperatur: 0,1 °C

Kleinere Version als DHT11 / DHT22 mit Drahtanschlüssen.
DHT11 :
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 5%
** Temperatur: +/- 2°C
* Kosten: ca. 2,00 € (Ali) bis 8,00 € (eBay Deutschland)

=== DS1621 ===

Der DS1621 ist Temperatursensor und A/D-Wandler in einem. Er gibt seine Daten per [[I²C]]-[[Bus]] aus. Ein Schaltplan für einen elektronischen Thermometer mit diesem IC findet sich [http://www.myplace.nu/avr/thermo/ hier].

Eine Library für den AVR: https://sourceforge.net/projects/ds1621avr/

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* da I²C ein Bus ist, kann man mehrere DS1621 und andere I²C-Bausteine zusammen anschließen und braucht dafür trotzdem nur zwei I/O-Ports.
* Messbereich -55°C to +125°C
* Genauigkeit +-0,5°C
* Auflösung besser 0,01°C, wenn man die beiden Zählerregister (Count-Remain und Count-per-C) auswertet

Nachteile:
* teuer (Segor 5,80€; RS 3,95€; Conrad 5,22€)
* obwohl die meisten Register [[Speicher#NVRAM | nichtflüchtig]] sind, kann man ihn nicht als Stand-Alone-Thermostat einsetzen, da er erst nach einem Start-Conversion-Befehl zu messen beginnt.

Nachfolger:
* DS1631, DS1631A (Auto-Start-> Stand-Alone-Thermostat), DS1731
* weitere Stand-Alone-Thermostaten: DS1821, DS1629

=== LM75 ===

Der LM75 ist so ähnlich wie der DS1621, allerdings nur in SMD erhältlich und nicht so genau. Er ist aber öfters mal auf PC-Mainboards zu finden, so dass man beim Schlachten eines solchen günstig an einen Temperatursensor kommen kann. Eine Beispiel Schaltplan mit einem ATmega8 findet man [http://www.ucblog.de/2010/09/mikrocontroller-thermometer-schaltplan/ hier]

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* I²C-Bus Ausgang
* billiger als DS1621 (Reichelt 1,45 €; RS 3V: 3,75€; 5V: 2,72€)
* Auflösung +-0,5°C

Nachteile:
* nur im SMD-Gehäuse erhältlich
* relativ ungenau (+-2°C), kann man jedoch kalibrieren / kompensieren

Kompatible Typen:
* AD7415ART
* DS7505S+

=== LM76 ===

Der LM76 ähnlich dem LM75, bietet aber eine 8-fach höhere Auflösung und eine Genauigkeit von 0.5 bzw. 1°C.

Vorteile:
* höhere Auflösung
* höhere Genauigkeit

Nachteil:
* schwerer zu beschaffen

=== TMP175 / TMP75 ===

Ähnelt dem LM75 stark! Temperatursensor von Texas Instruments.

EDIT 11.03.2024 Link funktioniert nicht mehr, Repo nicht mehr da.
Links:

[https://github.com/ManuelSchneid3r/RaspberryPi/blob/master/sensors/src/tmp.c Linux Kommandozeilen Tool für den Zugriff]

=== DS18S20 / DS18B20 ===

Der DS18S20 (Nachfolger des DS1820) und DS18B20 sind scheinbar Temperatursensoren und A/D-Wandler in einem. Wenn man genauer hinschaut, stellt man fest, dass es sich um direktwandelnde Sensoren handelt. Die Temperatur wird ohne Umweg über eine analoge Zwischengröße (Spannung oder Strom) in ein digitales Signal überführt.

Die Datenkommunikation erfolgt über ein 1-Wire-Interface, wodurch man am [[Mikrocontroller]] mit nur einem einzigen I/O-Pin auskommen kann. Außerdem beherrschen sie die parasitäre Stromversorgung, d.h., man braucht für Daten und Stromversorgung zusammen nur zwei Leitungen.

Beim DS18B20 sind Auflösungen von 9, 10, 11 und 12 Bits konfigurierbar. Je kleiner die Auflösung, desto kürzer ist die Messzeit. Der DS18S20 hat eine feste Auflösung von 12 Bits, wobei die unteren 4 Bits aufwändiger auszuwerten sind als beim DS18B20. Der DS18S20 ist als Ersatz für den DS1820 gedacht. Der Hersteller empfiehlt den DS18B20 für Neuentwicklungen.

Anwendungshinweise bei Problemen
* An jeden Sensor einen 100 nF Keramikkondensator platzieren.
* Pull Up Widerstand am One Wire Bus kleiner machen, statt 4,7kΩ nur 2,2kΩ oder 1kΩ.
* Einen Widerstand von 10-100 Ohm in '''Reihe''' zum Mikrocontrollerausgang schalten, damit die Flanken flacher werden und Reflektionen unterdrückt werden, was vor allem bei längeren Leitungen >1m zum Problem werden kann.
* Dünne Anschlussleitungen verwenden, damit wenig Wärme durch die Anschlussleitungen übertragen wird. z.B: 0.2mm Kupferlackdraht verwenden, zumindest für die letzten 5 cm.

Vorteile:
* bereits kalibriert
* Genauigkeit +-0,5°C
* 1-Wire-Ausgang

Preise:
* 2020: Reichelt: 1,60€ / CSD: 1,59€ / Conrad 5,08€
* 2022-10-05 DS18S20: Reichelt 18,50€ / Pollin 12,95€ / Conrad: 28,99 €
* 2022-10-05 DS18B20: Reichelt 3,80€ / Pollin 4,49 ; 7,90€ / Conrad: 7,99 €

Links:
* [https://www.ramser-elektro.at/1wire-sensor-zu-0-10v-konverter Zweikanaliger DS18B20 auf 0-10V Messumformer]
* [http://www.avr-projekte.de/ds18b20.htm Ein oder mehrere DS18B20 DS18S20 über Romcode einlesen. AVR-Assembler]
* [http://pic-projekte.de/wiki/index.php?title=Ansteuerung_eines_DS18S20 Ansteuern eines DS18S20 in C (PIC)]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18S20.pdf Datenblatt DS18S20]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18B20.pdf Datenblatt DS18B20]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4377 Vergleich DS18B20 <-> DS18S20]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/6505 Code zur Ansteuerung (ASM ATTiny12)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Code zur Ansteuerung (AVR-GCC)]
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/494918 Fehlervermeidung]
* [http://gandalf.arubi.uni-kl.de/avr_projects/tempsensor/ Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-GCC)]
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/digitalsensoren.htm Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-Assembler)]
* [http://chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/avrthermo/avrthermo.html LED-Thermometer mit AT90S2313 (C)]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-4-248219.html Webserver zur Ansteuerung von bis zu 63 Bausteinen]
* [http://www.teslabs.com/openplayer/docs/docs/other/ds18b20_pre1.pdf PDF Anleitung zur Beschaltung und Programmierung (C)]
* [http://www.digitemp.com/building.shtml Anleitung Sensorfühleraufbau (DigiTemp)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Forumsbeitrag]: Onewire + DS18x20 Ansteuerung in C
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/232156 Forumsbeitrag]: Timing der parasitären Versorgung
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/387139#4602608 Projekt]: Onewire + DS18x20 Bibliothek

=== DS1822 ===

Ähnlich wie DS18S20, aber weniger genau (+-2°) und in großen Stückzahlen billiger. Wegen der geringeren Verbreitung kommt der Preisvorteil aber bei Einzelstücken nicht beim Kunden an. So kostet er bei Reichelt mit 3,50€ mehr als der DS18S20.

=== DS1921 / DS1922 ===

Sind wie die DS1821 1-wire-Sensoren mit zusätzlicher Logging-Funktion.
Im iButton-Gehäuse befindet sich eine Lithium-Zelle, eine RTC, CMOS-RAM und der Temp-Sensor. Nach umfangreicher Programmierung startet der Button seine Mission (Aufzeichnung des Temperaturverlaufs).
Gibt es auch mit zusätzlicher Feuchtemessung (DS1923).

=== TSic ===

Die TSic Sensoren werden baugleich von 2 Herstellern angeboten:
* IST AG ([http://www.ist-ag.com/en/products-services/temperature-sensors Homepage])
* B+B Thermo-Technik ([https://shop.bb-sensors.com/Temperaturmesstechnik/Temperatursensoren/Digitaler-TSic-Temperatursensor-TO92.html Homepage])

Die TSic Sensoren ([https://shop.bb-sensors.com/out/media/Datasheet_Digital_Semiconductor_temperatur_sensor_TSIC.pdf Datenblatt]) geben ihre Temperaturmessdaten automatisch in einem festen Intervall aus. Daher muss der Host nur warten bis die nächsten Messdaten rausgeschickt werden. Die TSic Sensoren die es im freien Handel gibt, geben ihre Messdaten alle 100ms (10Hz) aus.
Zur Übertragung wird das [http://www.ist-ag.com/eh/ist-ag/resource.nsf/imgref/Download_ZACWireAppNotes.pdf/$FILE/ZACWireAppNotes.pdf ZACwire] Protokoll benutzt. Es handelt sich um eine einfach zwei Byte Übertragung per Manchester-Code. Diese zwei Byte repräsentieren den digital gewandelten Temperaturwert. Im Gegensatz zu Sensoren wie den DS18xxx von Dallas muss dieser Wert aber erst auf einen dezimalen Wert umgerechnet werden.
Die Sensoren kommen mit 3 Pins aus (VCC, GND, Dout).

Vorteile:
* Bereits kalibriert
* Verschiedene Genauigkeiten lieferbar
* Sehr einfaches Kommunikationsprotokoll
* Geringer Stromverbrauch
* Hochgenau: bis zu +/- 0.1°C (TSic 50x)

Nachteil:
* Recht teuer (Reichelt: 4,70€ für den TSic206)
* Nur ein Sensor an einem I/O nutzbar (Kein Bussystem)

Achtung!
Die TSic Sensoren gibt es auch als Version mit analog Ausgang. Bei der Typenbezeichnung gibt die 3. Stelle an ob es sich um die analog- oder Digitalversion handelt (1 = analog, 6 = digital).
Der TSic201 ist also analog, wärend der TSic206 ein digitaler ist.

Links:

* [http://www.mikrocontroller.net/topic/283615#3025721 ZACwire Protokoll im Logic Analyzer]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159774?goto=3157908#3157908 C-Code, (ohne Interrupt und ohne Timer) Sensor wird eingeschaltet->gelesen->ausgeschaltet]
* [http://www.avr-projekte.de/zacwireasm.htm Zacwire Protokoll, AVR-Assembler]
* [http://www.loetstelle.net/projekte2/tsic306/tsic306.php GCC AtMega8 Interruptgesteuerte Statemachine für TSIC206/306]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/45573#347765 Ansatz zum Empfang der Daten]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225554# Beispiel mit Strobe ohne Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/82087 Diskussion mit Beispielcode (MSP430, AVR, PIC) blockierend]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/144424#1367539 C++ Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/88847 noch mehr C, problematisch Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/151791#1426974 C für ATmega8]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159149#1510455 auch problematisch]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/188462#1837622 fertiger Code zum Einlesen des Zacwire-Protokolls für PIC in ASM]
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=55103 RN: Bascom]
* [http://www.avr-projekte.de/tinyclock.htm TSIC206 Thermometer mit Uhr und Kalender. Komplette Bauanleitung mit ASM Quellcode für AT-Tiny2313]
* [http://www.andeanelectronic.com/?Supporte___Arduino_con_TSic306%2CTSic506_y_TSic716 TSIC Routinen für Arduino von Andean Electronic aus Peru - Quelltext Dokumentation in Englisch]

=== SHT3x ===

Von [http://www.sensirion.com Sensirion] die aktuellen Versionen (2020) der Temperatur/Feuchte Sensoren

Vorteile:
* I2C
* Tempertur: +-0.3°C (SHT30) - +-0.1°C (SHT35)
* Temperaturbereich von -40 – +90°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-3 (SHT30) - 1.5%RH (SHT35)

Nachteile:
* nur als SMD-Package, gibt aber diverse Breakout-Boards zum Beispiel bei Adafruit oder Tindie [https://www.tindie.com/products/closedcube/sht35-d-digital-humidity-temperature-sensor/]

=== SHT1x/SHT7x (End of Life) ===

Der SHT1x/SHT7x (SHT10, SHT11, SHT15, STH71, SHT75) sind kombinierte Temperatur- und Feuchtesensoren von [http://www.sensirion.com Sensirion]. Sie unterscheiden sich in Bauform und Genauigkeit.

Vorteile:
* digitale Schnittstelle mit einfacher [[I²C]]-''ähnlicher'' Ansteuerung
* keine Kalibrierung notwendig
* Beispielcode (C, MC51) auf der Sensirion-Seite verfügbar (relativ leicht portierbar)
* interne Heizelemente (Funktionsprüfung, "raue" Umgebung)
* Spannungsmonitor ("Battery fail")
* sehr hohe Genauigkeit

Nachteile:
* kann nicht am [[I²C]] Bus betrieben werden, theoretisch gleiche Clockleitung möglich, fixe Adresse
* relativ teuer (Farnell 18,60€)(SHT11 bei CSD 14€)

[http://www.sensirion.com/de/produkte/feuchte-und-temperatur/ Übersicht] der Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren von Sensirion.

=== SHT21 (End of Life) ===

[http://www.sensirion.com Sensirion] bietet auch den SHT21 Feuchtigkeits- und Temperatursensor an, welcher wesentlich genauer ist.

Vorteile:
* I2C digital, PWM and SDM/analog Volt Ausgabe
* Maximal 5 Messungen/s @ 14bit
* Temperaturbereich von -40 – +125°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-2%RH
* Günstig (3-4€ Farnell/RS 2014)

Nachteile:
* nur als SMD-Package

Application Notes und Datenblätter findet man [http://www.sensirion.com/en/products/humidity-temperature/humidity-sensor-sht2x/ hier].

=== ADT7310 / ADT7xxx-Familie von AD ===

Der [http://www.analog.com/en/sensors/digital-temperature-sensors/adt7310/products/product.html ADT7310] von [http://www.analog.com/ Analog Devices] besitzt eine Auflösung von 16 Bit und eine Genauigkeit von ±0.5°C im Bereich von −40°C bis +105°C.

Vorteile:
* Ansteuerung per [[SPI]] ADT73xx oder [[I2C]] ADT74xx
* keine Kalibrierung notwendig
* hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 16 Bit
** ADT7x02 2,00°
** ADT7x01 1,00°
** ADT7x10 0,40 / 0,50°
** ADT7x20 0,20 / 0,25°
* auch für automotive / als Die lieferbar
* programmierbarer [[Interrupt]]ausgang für Unter- und Übertemperatur
* relativ günstig (ca. 3-8€ bei Digi-Key, Stand 12/2011)

Nachteile:
* TBD

NB: ONsemi hat auch Temperatursensoren mit der Bezeichnung ADT7xxx, verwendet aber ein anderes Namensschema

=== TSYS01 / G-NICO-018 von Measurement Specialties Inc. ===
* sehr hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 0,10° @ -5°C … +50°C 16/24 Bit
* Gehäuse 16-VQFN Exposed Pad
* SPI / I2C über Pin auswählbar
* Preis: 8,60 (4,40 @1k) bei Digikey
kleiner Nachteil: der Sensor liefert den ADC-Wert und die Kompensationskonstanten (5 Polynom-Koeffizienten), mit denen im µC die Temperatur berechnet werden muss.

=== SE95 ===

Der [http://www.nxp.com/documents/data_sheet/SE95.pdf SE95] von NXP hat 13 Bit Auflösung, Genauigkeit ±2°C im Messbereich von -55°C bis +125°C, I²C, Gehäuse SO8 und TSSOP8. Einzelstück-Preis bei Segor 1,50€ (2012/I)

=== Bosch Sensortec BMP085 / BMP180 ===
Die BMP085 (bzw. der verbesserte, aber Pin- und Software-komapatible Nachfolger BMP180) sind eigentlich Luftdrucksensoren, die jedoch auch einen Temperatursensor mitbringen. Der Anschluss erfolgt über I2C.

Vorteile:
* Wenig Stromverbrauch (5µA bei 1 Messung/s)
* Liefern Luftdruck gleich mit
* Absolute Genauigkeit (+-1°C typ. über kompletten Temperaturbereich). Relative Genauigkeit ist im Datenblatt nicht spezifiziert, gemessen gegen einen SHT11 ca. +-0.1°C.
* Auflösung: 0.1°C mit Herstellercode, mehr ist möglich (16Bit)
* Fertige Platinen für wenig Geld verfügbar (ca. 1,70€ inkl. Versand aus China)

Nachteile:
* Sehr aufwändige Linearisierung (Kalibrationskoeffizienten sind im Sensor gespeichert, müssen aber vom Host-µC verrechnet werden. Code ist im Datenblatt)
* Nur als SMD
* Bei Reichelt und Conrad nicht erhältlich.

Preis: Ebay 1,70€ (mit Platine, China), Aliexpress 1,10€ (nackter Chip, China, mind. 10 Stück sonst auch ca. 1,70€)

=== Bosch Sensortec BME280 / BME680 ===
* I2C-Sensor für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck (BME680 = BME280 + Luftgüte)

Vorteile:
* Breakout-Board BME280 Aliexpress ~2,20€, BME680 Watterott 15,95€
* Bosch-eigene Bibliotheken für gängige Mikrocontroller, Android und RaspberryPi
* Arduino-Bibliotheken von Adafruit, Sparkfun und Watterott
* Minimaler Platzbedarf
* SMT ermöglicht doppelseite Platine mit BME280/BME680 auf Frontseite und restlicher Elektronik auf Rückseite

Nachteile
* Ball-Grid-Array Reflow, manuelles Löten nur mit Breakout-Board oder Vias möglich

Bibliotheken/Datenblätter/Herstellerinformation:
* BME280: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme280
* BME680: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme680

Projekte/Code
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6473604 BME280 mit OLED Display am ATmega808]
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6495985 BME280 mit OLED Display am ATtiny85]

Preis: BME280 / BME680 Reichelt 5,20€ / 9,45€, Conrad 8,33€ / xxx, Aliexpress ~2,50€ / ~15,-€

=== HDC1080 ===
Der HDC1080 von Texas Instruments kombiniert einen digitalen Luftfeuchtesensor mit Temperaturmessung. Der Anschluss erfolgt über IC2.

Merkmale:
* geringe Stromaufnahme (1,3 µA bei 1 Messung/s)
* gleichzeitige Luftfeuchtemessung möglich
* Spannungsversorgung: 2,7 bis 5,5 V
* Genauigkeit: +/-0,2 °C typ. (im Temperaturbereich zwischen 5 bis 60 °C)
* Auflösung Temperatur: 11/14 bit wählbar
* Maximale Dauer einer Messung: 6,5 ms
* eingebautes Heizelement (gegen Feuchtigkeitskondensation, per Konfigurationsregister einschaltbar)
* Herstellerseitig kalibriert
* einfache Umrechnung
* Gehäuse: SMD 6-Pin PWSON (3x3 mm)

Erhältich als Pmod (''PmodHygro'' von Digilentic) und in Breakoutboards zahlreicher anderer Hersteller.

=== ScioSense ENS21x ===

Vom deutsch-holländischen Hersteller [http://www.sciosense.com ScioSense] werden mit der [https://www.sciosense.com/ens21x-family-of-high-performance-digital-temperature-and-humidity-sensors/ ENS21x Familie] kombinierte hochpräzise Feuchte- und Temperatursensoren mit I²C Interface angeboten. Dabei gibt es je nach Anforderung unterschiedliche Genauigkeitsklassen, die sich im Produktname klassifizieren

Merkmale:

* Stromaufnahme für RH und T Messung bei ~6.6µA @ 1Hz
* Spannungsbereich 1.7V....4.7V
* Genauigkeit Temperatur +/- 0.1°C, 0.8%RH (ENS215) ...2.0%RH (ENS210)
* kontinuierliche Messung Feuchte und Temperatur möglich
* Sensoren sind fertig kalibriert
* Ausgabedaten sind fertig aufbereitet, keine externe Kompensation o.ä. nötig
* QFN4 package (2.0 x 2.0 x 0.75mm3)
* GitHub/Arduino Integration mit Beispielcode

Erhältlich bei Mouse und Digikey, ebenso EVKit

Nenben den Temperatur/Feuchtesensoren sind auch hochpräzise barometrische Drucksensensoren ([https://www.sciosense.com/ens220-barometric-pressure-and-temperature-sensor/ ENS220]) sowie MOX-Gassensoren für Luftqualitätsbestimmung ([https://www.sciosense.com/ens16x-digital-metal-oxide-multi-gas-sensor-family/ ENS16x]) erhältlich, sowie weiter Kombinationen mit Partikel oder Flowsensoren.

== Preisübersicht ==

{| class="wikitable"
|+ '''Preisübersicht 11/2012'''
|-
! Bauteil || Segor || RS-Components || Conrad || Farnell || Reichelt || DigiKey || Mouser
|-
| AD592 || 21,40 || 5,74 || 6,43 || 5,90 || 3,95 || 4,61
|-
| ADT7310 || - || - || - || 4,56 || - || 3,02
|-
| ADT7410 || - || 3,35 || - || 2,71 || - || 3,02
|-
| DS1621 || 7,60 || 5,29 || 5,08 || 5,65 || - || 4,54
|-
| DS1629 || 8,70 || 8,68 || - || 5,00 || 6,50 || 7,65
|-
| DS1631 || 8,00 || 2,91 || - || 3,11 || - || 3,94
|-
| DS1731 || - || - || - || 9,79 || - || 3,81
|-
| DS1821 || 5,90 || 5,27 || 6,27 || - || - || 5,05
|-
| DS18B20 || 2,50 || 3,06 || - || 3,26 || 3,20 || 3,93
|-
| DS1921 || - || 26,15 || - || - || - || 21,13
|-
| DS1922 || - || 62,00 || - || - || - || 43,11
|-
| DS1923 || - || 97,96 || - || - || - || 80,30
|-
| KTY81/121 || - || - || - || 0,79 || 0,59 || 0,85
|-
| LM75 || 1,50 || 0,68 || 3,64 || 0,81 || 1,45 || 0,82
|-
| LM76 || - || 2,83 || - || 3,02 || - || 2,39
|-
| LM135 || 10,10 || 10,28 || - || 8,95 || 7,95 || 10,26
|-
| LM235 || - || - || - || 1,80 || 1,40 || 1,26
|-
| LM334 || 0,90 || 0,72 || 1,67 || 1,01 || 0,49 || 0,74
|-
| LM335 || 1,30 || 0,56 || 1,92 || 0,55 || 0,71 || 0,80
|-
| PT100 || 3,80 || 3,99 || 4,00 || 9,79 || 4,27 || 0,68
|-
| SE95 || 1,50 || 0,63 || - || 1,45 || - || 1,00
|-
| SHT11 || 26,00 || 24,38 || 33,20 || 25,65 || - || 36,76
|-
| SHT15 || - || 27,69 || 36,30 || 28,72 || - || -
|-
| SHT21 || 29,50 || 18,10 || - || 21,16 || - || -
|-
| SHT71 || 25,40 || 29,06 || 36,89 || 30,88 || - || -
|-
| SHT75 || - || 33,77 || 42,48 || 35,52 || - || -
|-
| SMT160-30 || - || 9,28 || 8,14 || 12,38 || - || -
|-
| TMP75 || - || 0,80 || - || 0,85 || - || 1,37
|-
| TSic206 || - || - || 5,84 || - || 4,20 || -
|-
| ENS210 || - || - || - || - || - || 2,55 || 2,74
|}

== Siehe auch ==

* [https://www.mikrocontroller.net/forum/mikrocontroller-elektronik?filter=temperatur* Beiträge im Forum]
* [[Feuchtesensor]]

[[Kategorie:Sensorik]]

Temperatursensor

2024-10-07T07:18:07Z

Tire:

Will man mit einem [[Mikrocontroller]] Temperaturen messen, dann braucht man
* einen [[Sensor]], der die Temperatur z. B. in eine Spannung oder einen Strom umsetzt
* einen [[ADC | AD-Wandler]], der das Signal digitalisiert. Der kann auf dem Sensor oder dem Mikrocontroller integriert sein.

Temperatursensoren gibt es nun in allen möglichen Varianten. Vom temperaturabhängigen [[Widerstand]] bis zum fertig abgeglichenen All-in-one-Bauteil mit digitalem Ausgang. Wie bei allen Sensoren sollte man auch hier genau hinschauen und [[Auflösung und Genauigkeit]] unterscheiden.

== Analoge Temperatursensoren ==

=== Pt100 ===

Unter einem Pt100 versteht man einen Platinwiderstand, der bei 0°C einen Widerstand von 100Ω hat.
Platinwiderstände sind temperaturabhängige Widerstände mit hoher Wiederholgenauigkeit und Konstanz[http://de.wikipedia.org/wiki/Konstante]. Wegen der relativ geringen Widerstandsänderung von nur ca. 0,4Ω pro Grad ist etwas mehr Schaltungsaufwand erforderlich als bei anderen Sensoren. Genauere Formeln zur Temperaturbestimmung gibt es u.a. bei [http://de.wikipedia.org/wiki/Pt100 Wikipedia]. Ein Schaltplan findet sich bei der [http://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't].

Die Sensoren gibt es auch mit anderen Widerstandswerten, z. B. mit 1000Ω und heißen dann entsprechend Pt1000. Man setzt diese vor allem ''dann'' ein, wenn Eigenerwärmung oder Stromverbrauch eine Rolle spielt.

Da bei der Entscheidung auf Pt100/Pt1000 Geld kaum eine Rolle spielt, entscheidet man sich für deren Auswertung häufig für fertige Schaltkreise mit passendem Verstärker und A/D-Wandler, wie dem MAX31865.
Im Interesse einer präzisen Funktion sollte dieser dennoch am besten mit einer vom Mikrocontroller entkoppelten stabilisierten Spannung betrieben werden.
Serienwiderstände in den I²C-Leitungen helfen, dass sich auch darüber weniger Störungen ausbreiten.

Vorteil:
* genormt
* großer Meßbereich
* hohe Linearität
* hohe Wiederholgenauigkeit
* einfach austauschbar

Nachteil:
* brauchen aufwändigere Auswerteschaltung

Links:
* [http://de.wikibooks.org/wiki/Linearisierung_von_resistiven_Sensoren/_Pt100 Wikibooks: Linearisierung von resistiven Sensoren - PT100]
* [https://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't-Artikel: Mikrocontroller-Programmierung: Timer, Sensoren und Drehgeber (mit PT100 Schaltung)]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 Maxim AN3450 Positive Analog Feedback Compensates PT100 Transducer]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4875 Maxim AN4875 High-Accuracy Temperature Measurements Call for Platinum Resistance Temperature Detectors (PRTDs) and Precision Delta-Sigma ADCs]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01154a.pdf Microchip AN1154 Precision RTD Instrumentation for Temperature Sensing]
* [http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN709_0.pdf Analog Devices AN709 RTD Interfacing and Linearization Using an ADuC8xx MicroConverter]

=== NTC/PTC ===

NTC und PTC sind temperaturabhängige Widerstände.

* NTC (engl. '''N'''egative '''T'''emperature '''C'''oefficient, Heißleiter), hat bei hohen Temperaturen seinen niedrigsten Widerstand, z. B. Silizium
* PTC (engl. '''P'''ositive '''T'''emperature '''C'''oefficient, Kaltleiter), hat bei niedrigen Temperaturen seinen geringsten Widerstand, z. B. Glühlampe

Um den Widerstandswert zu messen schaltet man sie mit einem normalen Widerstand oder einer [[Konstantstromquelle]] in Reihe zu einem [[Spannungsteiler]] und misst den Spannungsabfall.
Eine Beispielschaltung findet sich [http://www.mathar.com/msp_thermo1.html hier].

Aufgrund des geringen Preises, der geradezu gigantischen Steilheit und der Verfügbarkeit mit hohen Widerstandswerten werden NTCs faktisch überall in der Heim- und Konsumgüterelektronik eingesetzt:
An der Heizungssteuerung (auch im Außenfühler), im Elektronik-Thermostatventil, in der Wetterstation (innen und außen), in der Gefriertruhe, im Auto, im Schaltschrank und in sämtlichen China-Schaltungen zur Temperaturregelung.

Vorteil:
* billig (z.B. [https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=446&SEARCH=kty81 KTY81-x] bei Reichelt 0,52-0,75 € 2018-01-03)

Nachteil:
* müssen für höhere Genauigkeiten abgeglichen werden
* brauchen A/D-Wandler
* sind nichtlinear

Beispiele:
* KTY10-5
* KTY13-6
* KTY81-121
* KTY81-122
* KTY81-210

Links:
* [http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm Temperaturabhängige Stromquelle und NTC/PTC inclusive Linearisierung]
*[http://www.umnicom.de/Elektronik/Mikrokontroller/Atmel/AtFan/AtFan.html#2.2.2 Berechnung des Linearisierungswiderstandes für gewünschten Temperaturbereich] der fällt sonst immer vom Himmel
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/208587#2065880 KTY 10-5 Formelprobleme]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225563 Codesammlung: Beispiel mit 0,5°C Auflösung]
* [http://preis-ing.de/extras/alle-berechnungen-im-schnellzugriff/automatisches-erzeugen-einer-ntc-tabelle/ Automatisches Erzeugen von C-Code zur NTC Auswertung] Aus den NTC Parametern und den Anforderungen wird ein schneller und schlanker C-Code generiert.

=== LMx35 ===

Eine IC-Familie, die pro Kelvin Temperaturänderung ihre Ausgangsspannung um 10 mV ändert. Die ICs gibt es in verschiedenen Genauigkeiten und Temperaturbereichen mit den Bezeichnungen LM135(A), LM235(A) und LM335(A). Der günstigste ist der LM335 mit einem Temperaturbereich von −40 … +100°C.
In verschiedenen Bauformen erhältlich. Beispielschaltungen finden sich im [http://www.national.com/ds.cgi/LM/LM135.pdf Datenblatt] und [http://www.suessbrich.info/elek/elektherm1.html hier]

Vorteile:
* hat auch ohne Kalibrierung eine Genauigkeit von einem Grad (bei 25°C)
* relativ billig (LM335 bei Reichelt ab 0,76 €)

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* bei längerer Anschlussleitung störanfällig

Links:
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/analogsensoren.htm Test-Schaltungen und -Code zur Auswertung mit ADC (AVR-Assembler)]

=== LM334 ===

Ein IC ähnlich dem LM335 mit dem Unterschied, dass der durch das IC fließende Strom proportional von der Temperatur abhängt. Mit einer einfachen Schaltung aus nur zwei Widerständen kann man dann den Strom in einer Weise wandeln, dass pro Kelvin eine Spannungsänderung von 10mV ausgegeben wird. Da die Strom-Spannungswandlung auf der Platine (und damit nahe am AD-Wandler) stattfindet und die Übertragung des Messwerts durch einen Strom stattfindet, sind Störungen durch Netzbrummen etc. viel geringer als beim LM335

Vorteile:

* relativ billig ([http://www.reichelt.de/?ARTICLE=10468 Reichelt 0,54 €])

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* Bereich 0°C-70°C

Ähnliche ICs:
* AD592 (Ausgangsstrom 1µA pro Kelvin, absolute Temperatur) [http://www.reichelt.de/?ARTICLE=3825 Reichelt: 3,75 €], Conrad 174912 8,50 €
* B511N (geistern im Osten aus DDR-Beständen noch herum) wie AD592 aber deutlich mehr Parameterstreuung.

=== SMT160-30 ===

Ist ein Zwischending zwischen Digital und Analog. Sein Ausgangssignal ist ein digitales PWM-Signal, zu dessen Messung man am besten den Input-Capture-Eingang eines Mikrocontrollers verwendet. Man kann ihn also wie einen analogen Sensor nur indirekt auslesen, anstatt über einen AD-Wandler hier über einen Timer.

Vorteile:
* Digitales PWM-Signal ist unempfindlich gegen Störeinflüsse
* gibt es in SO8, TO18, TO92 und TO220, gut befestigbar, z.B am Kühlkörper
* linear
* kein Abgleich nötig

Nachteile (viele):
* benötigt Timer
* jittert extrem, genaue Messungen nur über Mittelung / Filterung möglich
* nicht nur das PWM-Verhältnis, sondern auch die Frequenz ist temp-abhängig (1-4kHz)
* teuer (Farnell 10,90€ +16%, Conrad 9,xx€ , www.hy-line.de ??).
* TO92 Gehäuse ist günstiger, dafür weniger genau

Links:
* http://www.hy-line.de/co/sensor-tec/hersteller/smartec/smt-160-30/index.html

=== Thermoelement ===

Ein Thermoelement besteht im einfachsten Fall aus zwei ungleichen Metallendrähten, die an einem Punkt miteinander verbunden sind und bei dem die Verbindungsstelle einer anderen Temperatur ausgesetzt ist als die offenen Enden der Drähte. An den offenen Enden der Drähten entsteht eine Spannung (Thermospannung). Dieser Effekt wurde 1821 von Thomas Seebeck entdeckt ([http://de.wikipedia.org/wiki/Seebeck-Effekt Seebeck-Effekt] bei Wikipedia). Eine weitere Anwendung ist der thermoelektrische Generator ("Thermogenerator").

Der herausragende Vorteil eines Thermoelements (meistens „Typ K“) ist seine obere Grenztemperatur von über 1000 °C.
Das Thermoelement degradiert durch Kristallveränderungen in der Schweiß- oder Pressverbindung oder durch Aufschmelzen.
Mit Thermoelementdraht (2 Drähte unterschiedlicher Metalle) lassen sich Sensoren flugs mit Aderendhülse + Zange
oder kleinem Schweißgerät problemspezifisch und sehr klein in der Abmessung herstellen.

Ein Thermoelement ist selbst bei einfachen Digitalmultimetern mit Temperaturmessbereich beigefügt.

Da Thermoelemente, genauso wie Pt100/Pt1000-Widerstandssensoren, eine hohe Verstärkung und einen hochauflösenden A/D-Wandler benötigen, setzt man auch hier gern fertige Schaltkreise ein, die gleich die Kaltstellenkompensation mitbringen.

* MCP3421 18bit ADC 15SPS, I2C, auch mit andere Auflösungen erhältlich, Thermoelement kann direkt angeschlossen werden! (Reichelt : 2,10€)

Vorteil:
* über einen sehr weiten Temperaturbereich einsetzbar

Nachteil:
* die sehr geringen Temperaturspannungen im Mikrovoltbereich benötigen eine sehr gute Auswertelektronik (guter Analogteil + AD-Wandler). (aber: beachte MCP3421)

* Misst nur Temperaturdifferenz

Links:

* [http://www.sensorwell.at/fileadmin/templates/images/data_sheets/temperatur_messtechnik.pdf Warum Thermoelemente Relativtemperaturen messen! oder Was ist eine Kaltstelle?] - Technische Information von www.sensorwell.at (PDF, ca. 600kB)

=== P-N-Übergang ===

Nicht direkt ein ausgemachter Sensor, aber jede normale Siliziumdiode kann als Temperatursensor herhalten.
Gängig ist dazu die Verwendung des P-N-Übergangs zwischen Basis und Emitter eines NPN-Transistors.
Das Verbinden von B und C bewirkt eine Stromverstärkung und damit eine geringere Abhängigkeit der Spannung vom Strom.
Siehe nächster Abschnitt.

=== Im Mikrocontroller eingebauter Sensor ===

Mikrocontroller mit A/D-Wandler bieten häufig einen eingebauten Temperatursensor an,
der mittels Eingangsmultiplexer auf den Wandler gegeben werden kann.
Die häufigste Implementierung dürfte einen in Durchlassrichtung arbeitenden P-N-Übergang benutzen.
An diesem beträgt der Temperaturkoeffizient -2 mV/K.
Ziemlich klein aber dafür hinreichend linear.
Im AVR-Mikrocontroller sind Auflösungen im Zehntelgradbereich illusorisch,
schon ganze Grad sind an der Grenze des Machbaren.
Die Hauptanwendung dieses Sensors ist wohl eher die Überwachung einer
leistungsintensiven Schaltung, bspw. mit Leistungstransistoren,
mit einer hellen LED (Fahrradscheinwerfer!) oder mit zu ladenden Batterien.

=== indirekte Messung über die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit ===

Acoustic Thermometry Measures Temperature To 0.1 Degree
http://www.linear.com/solutions/1558
AN131 http://www.linear.com/docs/39793 (PDF momentan nicht verfügbar) -->
http://www.mikrocontroller.net/topic/307557#new

== Digitale Temperatursensoren ==

=== AM2301 / DHT21 ===

Low Cost One-Wire Sensoren

* Relativ großer Sensor
* Stromversorgung: DC 3.3 - 5.2 V
* Ausgangssignal: 1-Draht-Bus - digitales Signal (One wire)
* Sensorelement: Polymer Feuchtigkeits-Kondensator
* Messbereich:
** Luftfeuchtigkeit: 0 - 100% relative Luftfeuchte
** Temperatur: -40 °C bis +80°C
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 3%
** Temperatur: +/- 0,5°C
* Auflösung:
** Feuchtigkeit: 0,1 % RH
** Temperatur: 0,1 °C

Kleinere Version als DHT11 / DHT22 mit Drahtanschlüssen.
DHT11 :
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 5%
** Temperatur: +/- 2°C
* Kosten: ca. 2,00 € (Ali) bis 8,00 € (eBay Deutschland)

=== DS1621 ===

Der DS1621 ist Temperatursensor und A/D-Wandler in einem. Er gibt seine Daten per [[I²C]]-[[Bus]] aus. Ein Schaltplan für einen elektronischen Thermometer mit diesem IC findet sich [http://www.myplace.nu/avr/thermo/ hier].

Eine Library für den AVR: https://sourceforge.net/projects/ds1621avr/

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* da I²C ein Bus ist, kann man mehrere DS1621 und andere I²C-Bausteine zusammen anschließen und braucht dafür trotzdem nur zwei I/O-Ports.
* Messbereich -55°C to +125°C
* Genauigkeit +-0,5°C
* Auflösung besser 0,01°C, wenn man die beiden Zählerregister (Count-Remain und Count-per-C) auswertet

Nachteile:
* teuer (Segor 5,80€; RS 3,95€; Conrad 5,22€)
* obwohl die meisten Register [[Speicher#NVRAM | nichtflüchtig]] sind, kann man ihn nicht als Stand-Alone-Thermostat einsetzen, da er erst nach einem Start-Conversion-Befehl zu messen beginnt.

Nachfolger:
* DS1631, DS1631A (Auto-Start-> Stand-Alone-Thermostat), DS1731
* weitere Stand-Alone-Thermostaten: DS1821, DS1629

=== LM75 ===

Der LM75 ist so ähnlich wie der DS1621, allerdings nur in SMD erhältlich und nicht so genau. Er ist aber öfters mal auf PC-Mainboards zu finden, so dass man beim Schlachten eines solchen günstig an einen Temperatursensor kommen kann. Eine Beispiel Schaltplan mit einem ATmega8 findet man [http://www.ucblog.de/2010/09/mikrocontroller-thermometer-schaltplan/ hier]

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* I²C-Bus Ausgang
* billiger als DS1621 (Reichelt 1,45 €; RS 3V: 3,75€; 5V: 2,72€)
* Auflösung +-0,5°C

Nachteile:
* nur im SMD-Gehäuse erhältlich
* relativ ungenau (+-2°C), kann man jedoch kalibrieren / kompensieren

Kompatible Typen:
* AD7415ART
* DS7505S+

=== LM76 ===

Der LM76 ähnlich dem LM75, bietet aber eine 8-fach höhere Auflösung und eine Genauigkeit von 0.5 bzw. 1°C.

Vorteile:
* höhere Auflösung
* höhere Genauigkeit

Nachteil:
* schwerer zu beschaffen

=== TMP175 / TMP75 ===

Ähnelt dem LM75 stark! Temperatursensor von Texas Instruments.

EDIT 11.03.2024 Link funktioniert nicht mehr, Repo nicht mehr da.
Links:

[https://github.com/ManuelSchneid3r/RaspberryPi/blob/master/sensors/src/tmp.c Linux Kommandozeilen Tool für den Zugriff]

=== DS18S20 / DS18B20 ===

Der DS18S20 (Nachfolger des DS1820) und DS18B20 sind scheinbar Temperatursensoren und A/D-Wandler in einem. Wenn man genauer hinschaut, stellt man fest, dass es sich um direktwandelnde Sensoren handelt. Die Temperatur wird ohne Umweg über eine analoge Zwischengröße (Spannung oder Strom) in ein digitales Signal überführt.

Die Datenkommunikation erfolgt über ein 1-Wire-Interface, wodurch man am [[Mikrocontroller]] mit nur einem einzigen I/O-Pin auskommen kann. Außerdem beherrschen sie die parasitäre Stromversorgung, d.h., man braucht für Daten und Stromversorgung zusammen nur zwei Leitungen.

Beim DS18B20 sind Auflösungen von 9, 10, 11 und 12 Bits konfigurierbar. Je kleiner die Auflösung, desto kürzer ist die Messzeit. Der DS18S20 hat eine feste Auflösung von 12 Bits, wobei die unteren 4 Bits aufwändiger auszuwerten sind als beim DS18B20. Der DS18S20 ist als Ersatz für den DS1820 gedacht. Der Hersteller empfiehlt den DS18B20 für Neuentwicklungen.

Anwendungshinweise bei Problemen
* An jeden Sensor einen 100 nF Keramikkondensator platzieren.
* Pull Up Widerstand am One Wire Bus kleiner machen, statt 4,7kΩ nur 2,2kΩ oder 1kΩ.
* Einen Widerstand von 10-100 Ohm in '''Reihe''' zum Mikrocontrollerausgang schalten, damit die Flanken flacher werden und Reflektionen unterdrückt werden, was vor allem bei längeren Leitungen >1m zum Problem werden kann.
* Dünne Anschlussleitungen verwenden, damit wenig Wärme durch die Anschlussleitungen übertragen wird. z.B: 0.2mm Kupferlackdraht verwenden, zumindest für die letzten 5 cm.

Vorteile:
* bereits kalibriert
* Genauigkeit +-0,5°C
* 1-Wire-Ausgang

Preise:
* 2020: Reichelt: 1,60€ / CSD: 1,59€ / Conrad 5,08€
* 2022-10-05 DS18S20: Reichelt 18,50€ / Pollin 12,95€ / Conrad: 28,99 €
* 2022-10-05 DS18B20: Reichelt 3,80€ / Pollin 4,49 ; 7,90€ / Conrad: 7,99 €

Links:
* [https://www.ramser-elektro.at/1wire-sensor-zu-0-10v-konverter Zweikanaliger DS18B20 auf 0-10V Messumformer]
* [http://www.avr-projekte.de/ds18b20.htm Ein oder mehrere DS18B20 DS18S20 über Romcode einlesen. AVR-Assembler]
* [http://pic-projekte.de/wiki/index.php?title=Ansteuerung_eines_DS18S20 Ansteuern eines DS18S20 in C (PIC)]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18S20.pdf Datenblatt DS18S20]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18B20.pdf Datenblatt DS18B20]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4377 Vergleich DS18B20 <-> DS18S20]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/6505 Code zur Ansteuerung (ASM ATTiny12)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Code zur Ansteuerung (AVR-GCC)]
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/494918 Fehlervermeidung]
* [http://gandalf.arubi.uni-kl.de/avr_projects/tempsensor/ Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-GCC)]
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/digitalsensoren.htm Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-Assembler)]
* [http://chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/avrthermo/avrthermo.html LED-Thermometer mit AT90S2313 (C)]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-4-248219.html Webserver zur Ansteuerung von bis zu 63 Bausteinen]
* [http://www.teslabs.com/openplayer/docs/docs/other/ds18b20_pre1.pdf PDF Anleitung zur Beschaltung und Programmierung (C)]
* [http://www.digitemp.com/building.shtml Anleitung Sensorfühleraufbau (DigiTemp)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Forumsbeitrag]: Onewire + DS18x20 Ansteuerung in C
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/232156 Forumsbeitrag]: Timing der parasitären Versorgung
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/387139#4602608 Projekt]: Onewire + DS18x20 Bibliothek

=== DS1822 ===

Ähnlich wie DS18S20, aber weniger genau (+-2°) und in großen Stückzahlen billiger. Wegen der geringeren Verbreitung kommt der Preisvorteil aber bei Einzelstücken nicht beim Kunden an. So kostet er bei Reichelt mit 3,50€ mehr als der DS18S20.

=== DS1921 / DS1922 ===

Sind wie die DS1821 1-wire-Sensoren mit zusätzlicher Logging-Funktion.
Im iButton-Gehäuse befindet sich eine Lithium-Zelle, eine RTC, CMOS-RAM und der Temp-Sensor. Nach umfangreicher Programmierung startet der Button seine Mission (Aufzeichnung des Temperaturverlaufs).
Gibt es auch mit zusätzlicher Feuchtemessung (DS1923).

=== TSic ===

Die TSic Sensoren werden baugleich von 2 Herstellern angeboten:
* IST AG ([http://www.ist-ag.com/en/products-services/temperature-sensors Homepage])
* B+B Thermo-Technik ([https://shop.bb-sensors.com/Temperaturmesstechnik/Temperatursensoren/Digitaler-TSic-Temperatursensor-TO92.html Homepage])

Die TSic Sensoren ([https://shop.bb-sensors.com/out/media/Datasheet_Digital_Semiconductor_temperatur_sensor_TSIC.pdf Datenblatt]) geben ihre Temperaturmessdaten automatisch in einem festen Intervall aus. Daher muss der Host nur warten bis die nächsten Messdaten rausgeschickt werden. Die TSic Sensoren die es im freien Handel gibt, geben ihre Messdaten alle 100ms (10Hz) aus.
Zur Übertragung wird das [http://www.ist-ag.com/eh/ist-ag/resource.nsf/imgref/Download_ZACWireAppNotes.pdf/$FILE/ZACWireAppNotes.pdf ZACwire] Protokoll benutzt. Es handelt sich um eine einfach zwei Byte Übertragung per Manchester-Code. Diese zwei Byte repräsentieren den digital gewandelten Temperaturwert. Im Gegensatz zu Sensoren wie den DS18xxx von Dallas muss dieser Wert aber erst auf einen dezimalen Wert umgerechnet werden.
Die Sensoren kommen mit 3 Pins aus (VCC, GND, Dout).

Vorteile:
* Bereits kalibriert
* Verschiedene Genauigkeiten lieferbar
* Sehr einfaches Kommunikationsprotokoll
* Geringer Stromverbrauch
* Hochgenau: bis zu +/- 0.1°C (TSic 50x)

Nachteil:
* Recht teuer (Reichelt: 4,70€ für den TSic206)
* Nur ein Sensor an einem I/O nutzbar (Kein Bussystem)

Achtung!
Die TSic Sensoren gibt es auch als Version mit analog Ausgang. Bei der Typenbezeichnung gibt die 3. Stelle an ob es sich um die analog- oder Digitalversion handelt (1 = analog, 6 = digital).
Der TSic201 ist also analog, wärend der TSic206 ein digitaler ist.

Links:

* [http://www.mikrocontroller.net/topic/283615#3025721 ZACwire Protokoll im Logic Analyzer]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159774?goto=3157908#3157908 C-Code, (ohne Interrupt und ohne Timer) Sensor wird eingeschaltet->gelesen->ausgeschaltet]
* [http://www.avr-projekte.de/zacwireasm.htm Zacwire Protokoll, AVR-Assembler]
* [http://www.loetstelle.net/projekte2/tsic306/tsic306.php GCC AtMega8 Interruptgesteuerte Statemachine für TSIC206/306]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/45573#347765 Ansatz zum Empfang der Daten]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225554# Beispiel mit Strobe ohne Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/82087 Diskussion mit Beispielcode (MSP430, AVR, PIC) blockierend]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/144424#1367539 C++ Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/88847 noch mehr C, problematisch Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/151791#1426974 C für ATmega8]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159149#1510455 auch problematisch]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/188462#1837622 fertiger Code zum Einlesen des Zacwire-Protokolls für PIC in ASM]
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=55103 RN: Bascom]
* [http://www.avr-projekte.de/tinyclock.htm TSIC206 Thermometer mit Uhr und Kalender. Komplette Bauanleitung mit ASM Quellcode für AT-Tiny2313]
* [http://www.andeanelectronic.com/?Supporte___Arduino_con_TSic306%2CTSic506_y_TSic716 TSIC Routinen für Arduino von Andean Electronic aus Peru - Quelltext Dokumentation in Englisch]

=== SHT3x ===

Von [http://www.sensirion.com Sensirion] die aktuellen Versionen (2020) der Temperatur/Feuchte Sensoren

Vorteile:
* I2C
* Tempertur: +-0.3°C (SHT30) - +-0.1°C (SHT35)
* Temperaturbereich von -40 – +90°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-3 (SHT30) - 1.5%RH (SHT35)

Nachteile:
* nur als SMD-Package, gibt aber diverse Breakout-Boards zum Beispiel bei Adafruit oder Tindie [https://www.tindie.com/products/closedcube/sht35-d-digital-humidity-temperature-sensor/]

=== SHT1x/SHT7x (End of Life) ===

Der SHT1x/SHT7x (SHT10, SHT11, SHT15, STH71, SHT75) sind kombinierte Temperatur- und Feuchtesensoren von [http://www.sensirion.com Sensirion]. Sie unterscheiden sich in Bauform und Genauigkeit.

Vorteile:
* digitale Schnittstelle mit einfacher [[I²C]]-''ähnlicher'' Ansteuerung
* keine Kalibrierung notwendig
* Beispielcode (C, MC51) auf der Sensirion-Seite verfügbar (relativ leicht portierbar)
* interne Heizelemente (Funktionsprüfung, "raue" Umgebung)
* Spannungsmonitor ("Battery fail")
* sehr hohe Genauigkeit

Nachteile:
* kann nicht am [[I²C]] Bus betrieben werden, theoretisch gleiche Clockleitung möglich, fixe Adresse
* relativ teuer (Farnell 18,60€)(SHT11 bei CSD 14€)

[http://www.sensirion.com/de/produkte/feuchte-und-temperatur/ Übersicht] der Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren von Sensirion.

=== SHT21 (End of Life) ===

[http://www.sensirion.com Sensirion] bietet auch den SHT21 Feuchtigkeits- und Temperatursensor an, welcher wesentlich genauer ist.

Vorteile:
* I2C digital, PWM and SDM/analog Volt Ausgabe
* Maximal 5 Messungen/s @ 14bit
* Temperaturbereich von -40 – +125°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-2%RH
* Günstig (3-4€ Farnell/RS 2014)

Nachteile:
* nur als SMD-Package

Application Notes und Datenblätter findet man [http://www.sensirion.com/en/products/humidity-temperature/humidity-sensor-sht2x/ hier].

=== ADT7310 / ADT7xxx-Familie von AD ===

Der [http://www.analog.com/en/sensors/digital-temperature-sensors/adt7310/products/product.html ADT7310] von [http://www.analog.com/ Analog Devices] besitzt eine Auflösung von 16 Bit und eine Genauigkeit von ±0.5°C im Bereich von −40°C bis +105°C.

Vorteile:
* Ansteuerung per [[SPI]] ADT73xx oder [[I2C]] ADT74xx
* keine Kalibrierung notwendig
* hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 16 Bit
** ADT7x02 2,00°
** ADT7x01 1,00°
** ADT7x10 0,40 / 0,50°
** ADT7x20 0,20 / 0,25°
* auch für automotive / als Die lieferbar
* programmierbarer [[Interrupt]]ausgang für Unter- und Übertemperatur
* relativ günstig (ca. 3-8€ bei Digi-Key, Stand 12/2011)

Nachteile:
* TBD

NB: ONsemi hat auch Temperatursensoren mit der Bezeichnung ADT7xxx, verwendet aber ein anderes Namensschema

=== TSYS01 / G-NICO-018 von Measurement Specialties Inc. ===
* sehr hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 0,10° @ -5°C … +50°C 16/24 Bit
* Gehäuse 16-VQFN Exposed Pad
* SPI / I2C über Pin auswählbar
* Preis: 8,60 (4,40 @1k) bei Digikey
kleiner Nachteil: der Sensor liefert den ADC-Wert und die Kompensationskonstanten (5 Polynom-Koeffizienten), mit denen im µC die Temperatur berechnet werden muss.

=== SE95 ===

Der [http://www.nxp.com/documents/data_sheet/SE95.pdf SE95] von NXP hat 13 Bit Auflösung, Genauigkeit ±2°C im Messbereich von -55°C bis +125°C, I²C, Gehäuse SO8 und TSSOP8. Einzelstück-Preis bei Segor 1,50€ (2012/I)

=== Bosch Sensortec BMP085 / BMP180 ===
Die BMP085 (bzw. der verbesserte, aber Pin- und Software-komapatible Nachfolger BMP180) sind eigentlich Luftdrucksensoren, die jedoch auch einen Temperatursensor mitbringen. Der Anschluss erfolgt über I2C.

Vorteile:
* Wenig Stromverbrauch (5µA bei 1 Messung/s)
* Liefern Luftdruck gleich mit
* Absolute Genauigkeit (+-1°C typ. über kompletten Temperaturbereich). Relative Genauigkeit ist im Datenblatt nicht spezifiziert, gemessen gegen einen SHT11 ca. +-0.1°C.
* Auflösung: 0.1°C mit Herstellercode, mehr ist möglich (16Bit)
* Fertige Platinen für wenig Geld verfügbar (ca. 1,70€ inkl. Versand aus China)

Nachteile:
* Sehr aufwändige Linearisierung (Kalibrationskoeffizienten sind im Sensor gespeichert, müssen aber vom Host-µC verrechnet werden. Code ist im Datenblatt)
* Nur als SMD
* Bei Reichelt und Conrad nicht erhältlich.

Preis: Ebay 1,70€ (mit Platine, China), Aliexpress 1,10€ (nackter Chip, China, mind. 10 Stück sonst auch ca. 1,70€)

=== Bosch Sensortec BME280 / BME680 ===
* I2C-Sensor für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck (BME680 = BME280 + Luftgüte)

Vorteile:
* Breakout-Board BME280 Aliexpress ~2,20€, BME680 Watterott 15,95€
* Bosch-eigene Bibliotheken für gängige Mikrocontroller, Android und RaspberryPi
* Arduino-Bibliotheken von Adafruit, Sparkfun und Watterott
* Minimaler Platzbedarf
* SMT ermöglicht doppelseite Platine mit BME280/BME680 auf Frontseite und restlicher Elektronik auf Rückseite

Nachteile
* Ball-Grid-Array Reflow, manuelles Löten nur mit Breakout-Board oder Vias möglich

Bibliotheken/Datenblätter/Herstellerinformation:
* BME280: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme280
* BME680: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme680

Projekte/Code
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6473604 BME280 mit OLED Display am ATmega808]
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6495985 BME280 mit OLED Display am ATtiny85]

Preis: BME280 / BME680 Reichelt 5,20€ / 9,45€, Conrad 8,33€ / xxx, Aliexpress ~2,50€ / ~15,-€

=== HDC1080 ===
Der HDC1080 von Texas Instruments kombiniert einen digitalen Luftfeuchtesensor mit Temperaturmessung. Der Anschluss erfolgt über IC2.

Merkmale:
* geringe Stromaufnahme (1,3 µA bei 1 Messung/s)
* gleichzeitige Luftfeuchtemessung möglich
* Spannungsversorgung: 2,7 bis 5,5 V
* Genauigkeit: +/-0,2 °C typ. (im Temperaturbereich zwischen 5 bis 60 °C)
* Auflösung Temperatur: 11/14 bit wählbar
* Maximale Dauer einer Messung: 6,5 ms
* eingebautes Heizelement (gegen Feuchtigkeitskondensation, per Konfigurationsregister einschaltbar)
* Herstellerseitig kalibriert
* einfache Umrechnung
* Gehäuse: SMD 6-Pin PWSON (3x3 mm)

Erhältich als Pmod (''PmodHygro'' von Digilentic) und in Breakoutboards zahlreicher anderer Hersteller.

=== Sciosense ENS21x ===

Vom deutsch-holländischen Hersteller [http://www.sciosense.com ScioSense] werden mit der [https://www.sciosense.com/ens21x-family-of-high-performance-digital-temperature-and-humidity-sensors/ ENS21x Familie] kombinierte hochpräzise Feuchte- und Temperatursensoren mit I²C Interface angeboten. Dabei gibt es je nach Anforderung unterschiedliche Genauigkeitsklassen, die sich im Produktname klassifizieren

Merkmale:

* Stromaufnahme für RH und T Messung bei ~6.6µA @ 1Hz
* Spannungsbereich 1.7V....4.7V
* Genauigkeit Temperatur +/- 0.1°C, 0.8%RH (ENS215) ...2.0%RH (ENS210)
* kontinuierliche Messung Feuchte und Temperatur möglich
* Sensoren sind fertig kalibriert
* Ausgabedaten sind fertig aufbereitet, keine externe Kompensation o.ä. nötig
* QFN4 package (2.0 x 2.0 x 0.75mm3)
* GitHub/Arduino Integration mit Beispielcode

Erhältlich bei Mouse und Digikey, ebenso EVKit

Nenben den Temperatur/Feuchtesensoren sind auch hochpräzise barometrische Drucksensensoren ([https://www.sciosense.com/ens220-barometric-pressure-and-temperature-sensor/ ENS220]) sowie MOX-Gassensoren für Luftqualitätsbestimmung ([https://www.sciosense.com/ens16x-digital-metal-oxide-multi-gas-sensor-family/ ENS16x]) erhältlich, sowie weiter Kombinationen mit Partikel oder Flowsensoren.

== Preisübersicht ==

{| class="wikitable"
|+ '''Preisübersicht 11/2012'''
|-
! Bauteil || Segor || RS-Components || Conrad || Farnell || Reichelt || DigiKey || Mouser
|-
| AD592 || 21,40 || 5,74 || 6,43 || 5,90 || 3,95 || 4,61
|-
| ADT7310 || - || - || - || 4,56 || - || 3,02
|-
| ADT7410 || - || 3,35 || - || 2,71 || - || 3,02
|-
| DS1621 || 7,60 || 5,29 || 5,08 || 5,65 || - || 4,54
|-
| DS1629 || 8,70 || 8,68 || - || 5,00 || 6,50 || 7,65
|-
| DS1631 || 8,00 || 2,91 || - || 3,11 || - || 3,94
|-
| DS1731 || - || - || - || 9,79 || - || 3,81
|-
| DS1821 || 5,90 || 5,27 || 6,27 || - || - || 5,05
|-
| DS18B20 || 2,50 || 3,06 || - || 3,26 || 3,20 || 3,93
|-
| DS1921 || - || 26,15 || - || - || - || 21,13
|-
| DS1922 || - || 62,00 || - || - || - || 43,11
|-
| DS1923 || - || 97,96 || - || - || - || 80,30
|-
| KTY81/121 || - || - || - || 0,79 || 0,59 || 0,85
|-
| LM75 || 1,50 || 0,68 || 3,64 || 0,81 || 1,45 || 0,82
|-
| LM76 || - || 2,83 || - || 3,02 || - || 2,39
|-
| LM135 || 10,10 || 10,28 || - || 8,95 || 7,95 || 10,26
|-
| LM235 || - || - || - || 1,80 || 1,40 || 1,26
|-
| LM334 || 0,90 || 0,72 || 1,67 || 1,01 || 0,49 || 0,74
|-
| LM335 || 1,30 || 0,56 || 1,92 || 0,55 || 0,71 || 0,80
|-
| PT100 || 3,80 || 3,99 || 4,00 || 9,79 || 4,27 || 0,68
|-
| SE95 || 1,50 || 0,63 || - || 1,45 || - || 1,00
|-
| SHT11 || 26,00 || 24,38 || 33,20 || 25,65 || - || 36,76
|-
| SHT15 || - || 27,69 || 36,30 || 28,72 || - || -
|-
| SHT21 || 29,50 || 18,10 || - || 21,16 || - || -
|-
| SHT71 || 25,40 || 29,06 || 36,89 || 30,88 || - || -
|-
| SHT75 || - || 33,77 || 42,48 || 35,52 || - || -
|-
| SMT160-30 || - || 9,28 || 8,14 || 12,38 || - || -
|-
| TMP75 || - || 0,80 || - || 0,85 || - || 1,37
|-
| TSic206 || - || - || 5,84 || - || 4,20 || -
|-
| ENS210 || - || - || - || - || - || 2,55 || 2,74
|}

== Siehe auch ==

* [https://www.mikrocontroller.net/forum/mikrocontroller-elektronik?filter=temperatur* Beiträge im Forum]
* [[Feuchtesensor]]

[[Kategorie:Sensorik]]

Temperatursensor

2024-10-07T07:13:04Z

Tire: Ergänzung ScioSense

Will man mit einem [[Mikrocontroller]] Temperaturen messen, dann braucht man
* einen [[Sensor]], der die Temperatur z. B. in eine Spannung oder einen Strom umsetzt
* einen [[ADC | AD-Wandler]], der das Signal digitalisiert. Der kann auf dem Sensor oder dem Mikrocontroller integriert sein.

Temperatursensoren gibt es nun in allen möglichen Varianten. Vom temperaturabhängigen [[Widerstand]] bis zum fertig abgeglichenen All-in-one-Bauteil mit digitalem Ausgang. Wie bei allen Sensoren sollte man auch hier genau hinschauen und [[Auflösung und Genauigkeit]] unterscheiden.

== Analoge Temperatursensoren ==

=== Pt100 ===

Unter einem Pt100 versteht man einen Platinwiderstand, der bei 0°C einen Widerstand von 100Ω hat.
Platinwiderstände sind temperaturabhängige Widerstände mit hoher Wiederholgenauigkeit und Konstanz[http://de.wikipedia.org/wiki/Konstante]. Wegen der relativ geringen Widerstandsänderung von nur ca. 0,4Ω pro Grad ist etwas mehr Schaltungsaufwand erforderlich als bei anderen Sensoren. Genauere Formeln zur Temperaturbestimmung gibt es u.a. bei [http://de.wikipedia.org/wiki/Pt100 Wikipedia]. Ein Schaltplan findet sich bei der [http://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't].

Die Sensoren gibt es auch mit anderen Widerstandswerten, z. B. mit 1000Ω und heißen dann entsprechend Pt1000. Man setzt diese vor allem ''dann'' ein, wenn Eigenerwärmung oder Stromverbrauch eine Rolle spielt.

Da bei der Entscheidung auf Pt100/Pt1000 Geld kaum eine Rolle spielt, entscheidet man sich für deren Auswertung häufig für fertige Schaltkreise mit passendem Verstärker und A/D-Wandler, wie dem MAX31865.
Im Interesse einer präzisen Funktion sollte dieser dennoch am besten mit einer vom Mikrocontroller entkoppelten stabilisierten Spannung betrieben werden.
Serienwiderstände in den I²C-Leitungen helfen, dass sich auch darüber weniger Störungen ausbreiten.

Vorteil:
* genormt
* großer Meßbereich
* hohe Linearität
* hohe Wiederholgenauigkeit
* einfach austauschbar

Nachteil:
* brauchen aufwändigere Auswerteschaltung

Links:
* [http://de.wikibooks.org/wiki/Linearisierung_von_resistiven_Sensoren/_Pt100 Wikibooks: Linearisierung von resistiven Sensoren - PT100]
* [https://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't-Artikel: Mikrocontroller-Programmierung: Timer, Sensoren und Drehgeber (mit PT100 Schaltung)]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 Maxim AN3450 Positive Analog Feedback Compensates PT100 Transducer]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4875 Maxim AN4875 High-Accuracy Temperature Measurements Call for Platinum Resistance Temperature Detectors (PRTDs) and Precision Delta-Sigma ADCs]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01154a.pdf Microchip AN1154 Precision RTD Instrumentation for Temperature Sensing]
* [http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN709_0.pdf Analog Devices AN709 RTD Interfacing and Linearization Using an ADuC8xx MicroConverter]

=== NTC/PTC ===

NTC und PTC sind temperaturabhängige Widerstände.

* NTC (engl. '''N'''egative '''T'''emperature '''C'''oefficient, Heißleiter), hat bei hohen Temperaturen seinen niedrigsten Widerstand, z. B. Silizium
* PTC (engl. '''P'''ositive '''T'''emperature '''C'''oefficient, Kaltleiter), hat bei niedrigen Temperaturen seinen geringsten Widerstand, z. B. Glühlampe

Um den Widerstandswert zu messen schaltet man sie mit einem normalen Widerstand oder einer [[Konstantstromquelle]] in Reihe zu einem [[Spannungsteiler]] und misst den Spannungsabfall.
Eine Beispielschaltung findet sich [http://www.mathar.com/msp_thermo1.html hier].

Aufgrund des geringen Preises, der geradezu gigantischen Steilheit und der Verfügbarkeit mit hohen Widerstandswerten werden NTCs faktisch überall in der Heim- und Konsumgüterelektronik eingesetzt:
An der Heizungssteuerung (auch im Außenfühler), im Elektronik-Thermostatventil, in der Wetterstation (innen und außen), in der Gefriertruhe, im Auto, im Schaltschrank und in sämtlichen China-Schaltungen zur Temperaturregelung.

Vorteil:
* billig (z.B. [https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=446&SEARCH=kty81 KTY81-x] bei Reichelt 0,52-0,75 € 2018-01-03)

Nachteil:
* müssen für höhere Genauigkeiten abgeglichen werden
* brauchen A/D-Wandler
* sind nichtlinear

Beispiele:
* KTY10-5
* KTY13-6
* KTY81-121
* KTY81-122
* KTY81-210

Links:
* [http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm Temperaturabhängige Stromquelle und NTC/PTC inclusive Linearisierung]
*[http://www.umnicom.de/Elektronik/Mikrokontroller/Atmel/AtFan/AtFan.html#2.2.2 Berechnung des Linearisierungswiderstandes für gewünschten Temperaturbereich] der fällt sonst immer vom Himmel
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/208587#2065880 KTY 10-5 Formelprobleme]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225563 Codesammlung: Beispiel mit 0,5°C Auflösung]
* [http://preis-ing.de/extras/alle-berechnungen-im-schnellzugriff/automatisches-erzeugen-einer-ntc-tabelle/ Automatisches Erzeugen von C-Code zur NTC Auswertung] Aus den NTC Parametern und den Anforderungen wird ein schneller und schlanker C-Code generiert.

=== LMx35 ===

Eine IC-Familie, die pro Kelvin Temperaturänderung ihre Ausgangsspannung um 10 mV ändert. Die ICs gibt es in verschiedenen Genauigkeiten und Temperaturbereichen mit den Bezeichnungen LM135(A), LM235(A) und LM335(A). Der günstigste ist der LM335 mit einem Temperaturbereich von −40 … +100°C.
In verschiedenen Bauformen erhältlich. Beispielschaltungen finden sich im [http://www.national.com/ds.cgi/LM/LM135.pdf Datenblatt] und [http://www.suessbrich.info/elek/elektherm1.html hier]

Vorteile:
* hat auch ohne Kalibrierung eine Genauigkeit von einem Grad (bei 25°C)
* relativ billig (LM335 bei Reichelt ab 0,76 €)

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* bei längerer Anschlussleitung störanfällig

Links:
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/analogsensoren.htm Test-Schaltungen und -Code zur Auswertung mit ADC (AVR-Assembler)]

=== LM334 ===

Ein IC ähnlich dem LM335 mit dem Unterschied, dass der durch das IC fließende Strom proportional von der Temperatur abhängt. Mit einer einfachen Schaltung aus nur zwei Widerständen kann man dann den Strom in einer Weise wandeln, dass pro Kelvin eine Spannungsänderung von 10mV ausgegeben wird. Da die Strom-Spannungswandlung auf der Platine (und damit nahe am AD-Wandler) stattfindet und die Übertragung des Messwerts durch einen Strom stattfindet, sind Störungen durch Netzbrummen etc. viel geringer als beim LM335

Vorteile:

* relativ billig ([http://www.reichelt.de/?ARTICLE=10468 Reichelt 0,54 €])

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* Bereich 0°C-70°C

Ähnliche ICs:
* AD592 (Ausgangsstrom 1µA pro Kelvin, absolute Temperatur) [http://www.reichelt.de/?ARTICLE=3825 Reichelt: 3,75 €], Conrad 174912 8,50 €
* B511N (geistern im Osten aus DDR-Beständen noch herum) wie AD592 aber deutlich mehr Parameterstreuung.

=== SMT160-30 ===

Ist ein Zwischending zwischen Digital und Analog. Sein Ausgangssignal ist ein digitales PWM-Signal, zu dessen Messung man am besten den Input-Capture-Eingang eines Mikrocontrollers verwendet. Man kann ihn also wie einen analogen Sensor nur indirekt auslesen, anstatt über einen AD-Wandler hier über einen Timer.

Vorteile:
* Digitales PWM-Signal ist unempfindlich gegen Störeinflüsse
* gibt es in SO8, TO18, TO92 und TO220, gut befestigbar, z.B am Kühlkörper
* linear
* kein Abgleich nötig

Nachteile (viele):
* benötigt Timer
* jittert extrem, genaue Messungen nur über Mittelung / Filterung möglich
* nicht nur das PWM-Verhältnis, sondern auch die Frequenz ist temp-abhängig (1-4kHz)
* teuer (Farnell 10,90€ +16%, Conrad 9,xx€ , www.hy-line.de ??).
* TO92 Gehäuse ist günstiger, dafür weniger genau

Links:
* http://www.hy-line.de/co/sensor-tec/hersteller/smartec/smt-160-30/index.html

=== Thermoelement ===

Ein Thermoelement besteht im einfachsten Fall aus zwei ungleichen Metallendrähten, die an einem Punkt miteinander verbunden sind und bei dem die Verbindungsstelle einer anderen Temperatur ausgesetzt ist als die offenen Enden der Drähte. An den offenen Enden der Drähten entsteht eine Spannung (Thermospannung). Dieser Effekt wurde 1821 von Thomas Seebeck entdeckt ([http://de.wikipedia.org/wiki/Seebeck-Effekt Seebeck-Effekt] bei Wikipedia). Eine weitere Anwendung ist der thermoelektrische Generator ("Thermogenerator").

Der herausragende Vorteil eines Thermoelements (meistens „Typ K“) ist seine obere Grenztemperatur von über 1000 °C.
Das Thermoelement degradiert durch Kristallveränderungen in der Schweiß- oder Pressverbindung oder durch Aufschmelzen.
Mit Thermoelementdraht (2 Drähte unterschiedlicher Metalle) lassen sich Sensoren flugs mit Aderendhülse + Zange
oder kleinem Schweißgerät problemspezifisch und sehr klein in der Abmessung herstellen.

Ein Thermoelement ist selbst bei einfachen Digitalmultimetern mit Temperaturmessbereich beigefügt.

Da Thermoelemente, genauso wie Pt100/Pt1000-Widerstandssensoren, eine hohe Verstärkung und einen hochauflösenden A/D-Wandler benötigen, setzt man auch hier gern fertige Schaltkreise ein, die gleich die Kaltstellenkompensation mitbringen.

* MCP3421 18bit ADC 15SPS, I2C, auch mit andere Auflösungen erhältlich, Thermoelement kann direkt angeschlossen werden! (Reichelt : 2,10€)

Vorteil:
* über einen sehr weiten Temperaturbereich einsetzbar

Nachteil:
* die sehr geringen Temperaturspannungen im Mikrovoltbereich benötigen eine sehr gute Auswertelektronik (guter Analogteil + AD-Wandler). (aber: beachte MCP3421)

* Misst nur Temperaturdifferenz

Links:

* [http://www.sensorwell.at/fileadmin/templates/images/data_sheets/temperatur_messtechnik.pdf Warum Thermoelemente Relativtemperaturen messen! oder Was ist eine Kaltstelle?] - Technische Information von www.sensorwell.at (PDF, ca. 600kB)

=== P-N-Übergang ===

Nicht direkt ein ausgemachter Sensor, aber jede normale Siliziumdiode kann als Temperatursensor herhalten.
Gängig ist dazu die Verwendung des P-N-Übergangs zwischen Basis und Emitter eines NPN-Transistors.
Das Verbinden von B und C bewirkt eine Stromverstärkung und damit eine geringere Abhängigkeit der Spannung vom Strom.
Siehe nächster Abschnitt.

=== Im Mikrocontroller eingebauter Sensor ===

Mikrocontroller mit A/D-Wandler bieten häufig einen eingebauten Temperatursensor an,
der mittels Eingangsmultiplexer auf den Wandler gegeben werden kann.
Die häufigste Implementierung dürfte einen in Durchlassrichtung arbeitenden P-N-Übergang benutzen.
An diesem beträgt der Temperaturkoeffizient -2 mV/K.
Ziemlich klein aber dafür hinreichend linear.
Im AVR-Mikrocontroller sind Auflösungen im Zehntelgradbereich illusorisch,
schon ganze Grad sind an der Grenze des Machbaren.
Die Hauptanwendung dieses Sensors ist wohl eher die Überwachung einer
leistungsintensiven Schaltung, bspw. mit Leistungstransistoren,
mit einer hellen LED (Fahrradscheinwerfer!) oder mit zu ladenden Batterien.

=== indirekte Messung über die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit ===

Acoustic Thermometry Measures Temperature To 0.1 Degree
http://www.linear.com/solutions/1558
AN131 http://www.linear.com/docs/39793 (PDF momentan nicht verfügbar) -->
http://www.mikrocontroller.net/topic/307557#new

== Digitale Temperatursensoren ==

=== AM2301 / DHT21 ===

Low Cost One-Wire Sensoren

* Relativ großer Sensor
* Stromversorgung: DC 3.3 - 5.2 V
* Ausgangssignal: 1-Draht-Bus - digitales Signal (One wire)
* Sensorelement: Polymer Feuchtigkeits-Kondensator
* Messbereich:
** Luftfeuchtigkeit: 0 - 100% relative Luftfeuchte
** Temperatur: -40 °C bis +80°C
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 3%
** Temperatur: +/- 0,5°C
* Auflösung:
** Feuchtigkeit: 0,1 % RH
** Temperatur: 0,1 °C

Kleinere Version als DHT11 / DHT22 mit Drahtanschlüssen.
DHT11 :
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 5%
** Temperatur: +/- 2°C
* Kosten: ca. 2,00 € (Ali) bis 8,00 € (eBay Deutschland)

=== DS1621 ===

Der DS1621 ist Temperatursensor und A/D-Wandler in einem. Er gibt seine Daten per [[I²C]]-[[Bus]] aus. Ein Schaltplan für einen elektronischen Thermometer mit diesem IC findet sich [http://www.myplace.nu/avr/thermo/ hier].

Eine Library für den AVR: https://sourceforge.net/projects/ds1621avr/

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* da I²C ein Bus ist, kann man mehrere DS1621 und andere I²C-Bausteine zusammen anschließen und braucht dafür trotzdem nur zwei I/O-Ports.
* Messbereich -55°C to +125°C
* Genauigkeit +-0,5°C
* Auflösung besser 0,01°C, wenn man die beiden Zählerregister (Count-Remain und Count-per-C) auswertet

Nachteile:
* teuer (Segor 5,80€; RS 3,95€; Conrad 5,22€)
* obwohl die meisten Register [[Speicher#NVRAM | nichtflüchtig]] sind, kann man ihn nicht als Stand-Alone-Thermostat einsetzen, da er erst nach einem Start-Conversion-Befehl zu messen beginnt.

Nachfolger:
* DS1631, DS1631A (Auto-Start-> Stand-Alone-Thermostat), DS1731
* weitere Stand-Alone-Thermostaten: DS1821, DS1629

=== LM75 ===

Der LM75 ist so ähnlich wie der DS1621, allerdings nur in SMD erhältlich und nicht so genau. Er ist aber öfters mal auf PC-Mainboards zu finden, so dass man beim Schlachten eines solchen günstig an einen Temperatursensor kommen kann. Eine Beispiel Schaltplan mit einem ATmega8 findet man [http://www.ucblog.de/2010/09/mikrocontroller-thermometer-schaltplan/ hier]

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* I²C-Bus Ausgang
* billiger als DS1621 (Reichelt 1,45 €; RS 3V: 3,75€; 5V: 2,72€)
* Auflösung +-0,5°C

Nachteile:
* nur im SMD-Gehäuse erhältlich
* relativ ungenau (+-2°C), kann man jedoch kalibrieren / kompensieren

Kompatible Typen:
* AD7415ART
* DS7505S+

=== LM76 ===

Der LM76 ähnlich dem LM75, bietet aber eine 8-fach höhere Auflösung und eine Genauigkeit von 0.5 bzw. 1°C.

Vorteile:
* höhere Auflösung
* höhere Genauigkeit

Nachteil:
* schwerer zu beschaffen

=== TMP175 / TMP75 ===

Ähnelt dem LM75 stark! Temperatursensor von Texas Instruments.

EDIT 11.03.2024 Link funktioniert nicht mehr, Repo nicht mehr da.
Links:

[https://github.com/ManuelSchneid3r/RaspberryPi/blob/master/sensors/src/tmp.c Linux Kommandozeilen Tool für den Zugriff]

=== DS18S20 / DS18B20 ===

Der DS18S20 (Nachfolger des DS1820) und DS18B20 sind scheinbar Temperatursensoren und A/D-Wandler in einem. Wenn man genauer hinschaut, stellt man fest, dass es sich um direktwandelnde Sensoren handelt. Die Temperatur wird ohne Umweg über eine analoge Zwischengröße (Spannung oder Strom) in ein digitales Signal überführt.

Die Datenkommunikation erfolgt über ein 1-Wire-Interface, wodurch man am [[Mikrocontroller]] mit nur einem einzigen I/O-Pin auskommen kann. Außerdem beherrschen sie die parasitäre Stromversorgung, d.h., man braucht für Daten und Stromversorgung zusammen nur zwei Leitungen.

Beim DS18B20 sind Auflösungen von 9, 10, 11 und 12 Bits konfigurierbar. Je kleiner die Auflösung, desto kürzer ist die Messzeit. Der DS18S20 hat eine feste Auflösung von 12 Bits, wobei die unteren 4 Bits aufwändiger auszuwerten sind als beim DS18B20. Der DS18S20 ist als Ersatz für den DS1820 gedacht. Der Hersteller empfiehlt den DS18B20 für Neuentwicklungen.

Anwendungshinweise bei Problemen
* An jeden Sensor einen 100 nF Keramikkondensator platzieren.
* Pull Up Widerstand am One Wire Bus kleiner machen, statt 4,7kΩ nur 2,2kΩ oder 1kΩ.
* Einen Widerstand von 10-100 Ohm in '''Reihe''' zum Mikrocontrollerausgang schalten, damit die Flanken flacher werden und Reflektionen unterdrückt werden, was vor allem bei längeren Leitungen >1m zum Problem werden kann.
* Dünne Anschlussleitungen verwenden, damit wenig Wärme durch die Anschlussleitungen übertragen wird. z.B: 0.2mm Kupferlackdraht verwenden, zumindest für die letzten 5 cm.

Vorteile:
* bereits kalibriert
* Genauigkeit +-0,5°C
* 1-Wire-Ausgang

Preise:
* 2020: Reichelt: 1,60€ / CSD: 1,59€ / Conrad 5,08€
* 2022-10-05 DS18S20: Reichelt 18,50€ / Pollin 12,95€ / Conrad: 28,99 €
* 2022-10-05 DS18B20: Reichelt 3,80€ / Pollin 4,49 ; 7,90€ / Conrad: 7,99 €

Links:
* [https://www.ramser-elektro.at/1wire-sensor-zu-0-10v-konverter Zweikanaliger DS18B20 auf 0-10V Messumformer]
* [http://www.avr-projekte.de/ds18b20.htm Ein oder mehrere DS18B20 DS18S20 über Romcode einlesen. AVR-Assembler]
* [http://pic-projekte.de/wiki/index.php?title=Ansteuerung_eines_DS18S20 Ansteuern eines DS18S20 in C (PIC)]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18S20.pdf Datenblatt DS18S20]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18B20.pdf Datenblatt DS18B20]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4377 Vergleich DS18B20 <-> DS18S20]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/6505 Code zur Ansteuerung (ASM ATTiny12)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Code zur Ansteuerung (AVR-GCC)]
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/494918 Fehlervermeidung]
* [http://gandalf.arubi.uni-kl.de/avr_projects/tempsensor/ Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-GCC)]
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/digitalsensoren.htm Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-Assembler)]
* [http://chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/avrthermo/avrthermo.html LED-Thermometer mit AT90S2313 (C)]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-4-248219.html Webserver zur Ansteuerung von bis zu 63 Bausteinen]
* [http://www.teslabs.com/openplayer/docs/docs/other/ds18b20_pre1.pdf PDF Anleitung zur Beschaltung und Programmierung (C)]
* [http://www.digitemp.com/building.shtml Anleitung Sensorfühleraufbau (DigiTemp)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Forumsbeitrag]: Onewire + DS18x20 Ansteuerung in C
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/232156 Forumsbeitrag]: Timing der parasitären Versorgung
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/387139#4602608 Projekt]: Onewire + DS18x20 Bibliothek

=== DS1822 ===

Ähnlich wie DS18S20, aber weniger genau (+-2°) und in großen Stückzahlen billiger. Wegen der geringeren Verbreitung kommt der Preisvorteil aber bei Einzelstücken nicht beim Kunden an. So kostet er bei Reichelt mit 3,50€ mehr als der DS18S20.

=== DS1921 / DS1922 ===

Sind wie die DS1821 1-wire-Sensoren mit zusätzlicher Logging-Funktion.
Im iButton-Gehäuse befindet sich eine Lithium-Zelle, eine RTC, CMOS-RAM und der Temp-Sensor. Nach umfangreicher Programmierung startet der Button seine Mission (Aufzeichnung des Temperaturverlaufs).
Gibt es auch mit zusätzlicher Feuchtemessung (DS1923).

=== TSic ===

Die TSic Sensoren werden baugleich von 2 Herstellern angeboten:
* IST AG ([http://www.ist-ag.com/en/products-services/temperature-sensors Homepage])
* B+B Thermo-Technik ([https://shop.bb-sensors.com/Temperaturmesstechnik/Temperatursensoren/Digitaler-TSic-Temperatursensor-TO92.html Homepage])

Die TSic Sensoren ([https://shop.bb-sensors.com/out/media/Datasheet_Digital_Semiconductor_temperatur_sensor_TSIC.pdf Datenblatt]) geben ihre Temperaturmessdaten automatisch in einem festen Intervall aus. Daher muss der Host nur warten bis die nächsten Messdaten rausgeschickt werden. Die TSic Sensoren die es im freien Handel gibt, geben ihre Messdaten alle 100ms (10Hz) aus.
Zur Übertragung wird das [http://www.ist-ag.com/eh/ist-ag/resource.nsf/imgref/Download_ZACWireAppNotes.pdf/$FILE/ZACWireAppNotes.pdf ZACwire] Protokoll benutzt. Es handelt sich um eine einfach zwei Byte Übertragung per Manchester-Code. Diese zwei Byte repräsentieren den digital gewandelten Temperaturwert. Im Gegensatz zu Sensoren wie den DS18xxx von Dallas muss dieser Wert aber erst auf einen dezimalen Wert umgerechnet werden.
Die Sensoren kommen mit 3 Pins aus (VCC, GND, Dout).

Vorteile:
* Bereits kalibriert
* Verschiedene Genauigkeiten lieferbar
* Sehr einfaches Kommunikationsprotokoll
* Geringer Stromverbrauch
* Hochgenau: bis zu +/- 0.1°C (TSic 50x)

Nachteil:
* Recht teuer (Reichelt: 4,70€ für den TSic206)
* Nur ein Sensor an einem I/O nutzbar (Kein Bussystem)

Achtung!
Die TSic Sensoren gibt es auch als Version mit analog Ausgang. Bei der Typenbezeichnung gibt die 3. Stelle an ob es sich um die analog- oder Digitalversion handelt (1 = analog, 6 = digital).
Der TSic201 ist also analog, wärend der TSic206 ein digitaler ist.

Links:

* [http://www.mikrocontroller.net/topic/283615#3025721 ZACwire Protokoll im Logic Analyzer]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159774?goto=3157908#3157908 C-Code, (ohne Interrupt und ohne Timer) Sensor wird eingeschaltet->gelesen->ausgeschaltet]
* [http://www.avr-projekte.de/zacwireasm.htm Zacwire Protokoll, AVR-Assembler]
* [http://www.loetstelle.net/projekte2/tsic306/tsic306.php GCC AtMega8 Interruptgesteuerte Statemachine für TSIC206/306]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/45573#347765 Ansatz zum Empfang der Daten]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225554# Beispiel mit Strobe ohne Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/82087 Diskussion mit Beispielcode (MSP430, AVR, PIC) blockierend]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/144424#1367539 C++ Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/88847 noch mehr C, problematisch Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/151791#1426974 C für ATmega8]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159149#1510455 auch problematisch]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/188462#1837622 fertiger Code zum Einlesen des Zacwire-Protokolls für PIC in ASM]
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=55103 RN: Bascom]
* [http://www.avr-projekte.de/tinyclock.htm TSIC206 Thermometer mit Uhr und Kalender. Komplette Bauanleitung mit ASM Quellcode für AT-Tiny2313]
* [http://www.andeanelectronic.com/?Supporte___Arduino_con_TSic306%2CTSic506_y_TSic716 TSIC Routinen für Arduino von Andean Electronic aus Peru - Quelltext Dokumentation in Englisch]

=== SHT3x ===

Von [http://www.sensirion.com Sensirion] die aktuellen Versionen (2020) der Temperatur/Feuchte Sensoren

Vorteile:
* I2C
* Tempertur: +-0.3°C (SHT30) - +-0.1°C (SHT35)
* Temperaturbereich von -40 – +90°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-3 (SHT30) - 1.5%RH (SHT35)

Nachteile:
* nur als SMD-Package, gibt aber diverse Breakout-Boards zum Beispiel bei Adafruit oder Tindie [https://www.tindie.com/products/closedcube/sht35-d-digital-humidity-temperature-sensor/]

=== SHT1x/SHT7x (End of Life) ===

Der SHT1x/SHT7x (SHT10, SHT11, SHT15, STH71, SHT75) sind kombinierte Temperatur- und Feuchtesensoren von [http://www.sensirion.com Sensirion]. Sie unterscheiden sich in Bauform und Genauigkeit.

Vorteile:
* digitale Schnittstelle mit einfacher [[I²C]]-''ähnlicher'' Ansteuerung
* keine Kalibrierung notwendig
* Beispielcode (C, MC51) auf der Sensirion-Seite verfügbar (relativ leicht portierbar)
* interne Heizelemente (Funktionsprüfung, "raue" Umgebung)
* Spannungsmonitor ("Battery fail")
* sehr hohe Genauigkeit

Nachteile:
* kann nicht am [[I²C]] Bus betrieben werden, theoretisch gleiche Clockleitung möglich, fixe Adresse
* relativ teuer (Farnell 18,60€)(SHT11 bei CSD 14€)

[http://www.sensirion.com/de/produkte/feuchte-und-temperatur/ Übersicht] der Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren von Sensirion.

=== SHT21 (End of Life) ===

[http://www.sensirion.com Sensirion] bietet auch den SHT21 Feuchtigkeits- und Temperatursensor an, welcher wesentlich genauer ist.

Vorteile:
* I2C digital, PWM and SDM/analog Volt Ausgabe
* Maximal 5 Messungen/s @ 14bit
* Temperaturbereich von -40 – +125°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-2%RH
* Günstig (3-4€ Farnell/RS 2014)

Nachteile:
* nur als SMD-Package

Application Notes und Datenblätter findet man [http://www.sensirion.com/en/products/humidity-temperature/humidity-sensor-sht2x/ hier].

=== ADT7310 / ADT7xxx-Familie von AD ===

Der [http://www.analog.com/en/sensors/digital-temperature-sensors/adt7310/products/product.html ADT7310] von [http://www.analog.com/ Analog Devices] besitzt eine Auflösung von 16 Bit und eine Genauigkeit von ±0.5°C im Bereich von −40°C bis +105°C.

Vorteile:
* Ansteuerung per [[SPI]] ADT73xx oder [[I2C]] ADT74xx
* keine Kalibrierung notwendig
* hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 16 Bit
** ADT7x02 2,00°
** ADT7x01 1,00°
** ADT7x10 0,40 / 0,50°
** ADT7x20 0,20 / 0,25°
* auch für automotive / als Die lieferbar
* programmierbarer [[Interrupt]]ausgang für Unter- und Übertemperatur
* relativ günstig (ca. 3-8€ bei Digi-Key, Stand 12/2011)

Nachteile:
* TBD

NB: ONsemi hat auch Temperatursensoren mit der Bezeichnung ADT7xxx, verwendet aber ein anderes Namensschema

=== TSYS01 / G-NICO-018 von Measurement Specialties Inc. ===
* sehr hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 0,10° @ -5°C … +50°C 16/24 Bit
* Gehäuse 16-VQFN Exposed Pad
* SPI / I2C über Pin auswählbar
* Preis: 8,60 (4,40 @1k) bei Digikey
kleiner Nachteil: der Sensor liefert den ADC-Wert und die Kompensationskonstanten (5 Polynom-Koeffizienten), mit denen im µC die Temperatur berechnet werden muss.

=== SE95 ===

Der [http://www.nxp.com/documents/data_sheet/SE95.pdf SE95] von NXP hat 13 Bit Auflösung, Genauigkeit ±2°C im Messbereich von -55°C bis +125°C, I²C, Gehäuse SO8 und TSSOP8. Einzelstück-Preis bei Segor 1,50€ (2012/I)

=== Bosch Sensortec BMP085 / BMP180 ===
Die BMP085 (bzw. der verbesserte, aber Pin- und Software-komapatible Nachfolger BMP180) sind eigentlich Luftdrucksensoren, die jedoch auch einen Temperatursensor mitbringen. Der Anschluss erfolgt über I2C.

Vorteile:
* Wenig Stromverbrauch (5µA bei 1 Messung/s)
* Liefern Luftdruck gleich mit
* Absolute Genauigkeit (+-1°C typ. über kompletten Temperaturbereich). Relative Genauigkeit ist im Datenblatt nicht spezifiziert, gemessen gegen einen SHT11 ca. +-0.1°C.
* Auflösung: 0.1°C mit Herstellercode, mehr ist möglich (16Bit)
* Fertige Platinen für wenig Geld verfügbar (ca. 1,70€ inkl. Versand aus China)

Nachteile:
* Sehr aufwändige Linearisierung (Kalibrationskoeffizienten sind im Sensor gespeichert, müssen aber vom Host-µC verrechnet werden. Code ist im Datenblatt)
* Nur als SMD
* Bei Reichelt und Conrad nicht erhältlich.

Preis: Ebay 1,70€ (mit Platine, China), Aliexpress 1,10€ (nackter Chip, China, mind. 10 Stück sonst auch ca. 1,70€)

=== Bosch Sensortec BME280 / BME680 ===
* I2C-Sensor für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck (BME680 = BME280 + Luftgüte)

Vorteile:
* Breakout-Board BME280 Aliexpress ~2,20€, BME680 Watterott 15,95€
* Bosch-eigene Bibliotheken für gängige Mikrocontroller, Android und RaspberryPi
* Arduino-Bibliotheken von Adafruit, Sparkfun und Watterott
* Minimaler Platzbedarf
* SMT ermöglicht doppelseite Platine mit BME280/BME680 auf Frontseite und restlicher Elektronik auf Rückseite

Nachteile
* Ball-Grid-Array Reflow, manuelles Löten nur mit Breakout-Board oder Vias möglich

Bibliotheken/Datenblätter/Herstellerinformation:
* BME280: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme280
* BME680: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme680

Projekte/Code
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6473604 BME280 mit OLED Display am ATmega808]
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6495985 BME280 mit OLED Display am ATtiny85]

Preis: BME280 / BME680 Reichelt 5,20€ / 9,45€, Conrad 8,33€ / xxx, Aliexpress ~2,50€ / ~15,-€

=== HDC1080 ===
Der HDC1080 von Texas Instruments kombiniert einen digitalen Luftfeuchtesensor mit Temperaturmessung. Der Anschluss erfolgt über IC2.

Merkmale:
* geringe Stromaufnahme (1,3 µA bei 1 Messung/s)
* gleichzeitige Luftfeuchtemessung möglich
* Spannungsversorgung: 2,7 bis 5,5 V
* Genauigkeit: +/-0,2 °C typ. (im Temperaturbereich zwischen 5 bis 60 °C)
* Auflösung Temperatur: 11/14 bit wählbar
* Maximale Dauer einer Messung: 6,5 ms
* eingebautes Heizelement (gegen Feuchtigkeitskondensation, per Konfigurationsregister einschaltbar)
* Herstellerseitig kalibriert
* einfache Umrechnung
* Gehäuse: SMD 6-Pin PWSON (3x3 mm)

Erhältich als Pmod (''PmodHygro'' von Digilentic) und in Breakoutboards zahlreicher anderer Hersteller.

=== ENS21x ===

Vom deutsch-holländischen Hersteller [http://www.sciosense.com ScioSense] werden mit der [https://www.sciosense.com/ens21x-family-of-high-performance-digital-temperature-and-humidity-sensors/ ENS21x Familie] kombinierte hochpräzise Feuchte- und Temperatursensoren mit I²C Interface angeboten. Dabei gibt es je nach Anforderung unterschiedliche Genauigkeitsklassen, die sich im Produktname klassifizieren

Merkmale:

* Stromaufnahme für RH und T Messung bei ~6.6µA @ 1Hz
* Spannungsbereich 1.7V....4.7V
* Genauigkeit Temperatur +/- 0.1°C, 0.8%RH (ENS215) ...2.0%RH (ENS210)
* kontinuierliche Messung Feuchte und Temperatur möglich
* Sensoren sind fertig kalibriert
* Ausgabedaten sind fertig aufbereitet, keine externe Kompensation o.ä. nötig
* QFN4 package (2.0 x 2.0 x 0.75mm3)
* GitHub/Arduino Integration mit Beispielcode

Erhältlich bei Mouse und Digikey, ebenso EVKit

Nenben den Temperatur/Feuchtesensoren sind auch hochpräzise barometrische Drucksensensoren ([https://www.sciosense.com/ens220-barometric-pressure-and-temperature-sensor/ ENS220]) sowie MOX-Gassensoren für Luftqualitätsbestimmung ([https://www.sciosense.com/ens16x-digital-metal-oxide-multi-gas-sensor-family/ ENS16x]) erhältlich, sowie weiter Kombinationen mit Partikel oder Flowsensoren.

== Preisübersicht ==

{| class="wikitable"
|+ '''Preisübersicht 11/2012'''
|-
! Bauteil || Segor || RS-Components || Conrad || Farnell || Reichelt || DigiKey || Mouser
|-
| AD592 || 21,40 || 5,74 || 6,43 || 5,90 || 3,95 || 4,61
|-
| ADT7310 || - || - || - || 4,56 || - || 3,02
|-
| ADT7410 || - || 3,35 || - || 2,71 || - || 3,02
|-
| DS1621 || 7,60 || 5,29 || 5,08 || 5,65 || - || 4,54
|-
| DS1629 || 8,70 || 8,68 || - || 5,00 || 6,50 || 7,65
|-
| DS1631 || 8,00 || 2,91 || - || 3,11 || - || 3,94
|-
| DS1731 || - || - || - || 9,79 || - || 3,81
|-
| DS1821 || 5,90 || 5,27 || 6,27 || - || - || 5,05
|-
| DS18B20 || 2,50 || 3,06 || - || 3,26 || 3,20 || 3,93
|-
| DS1921 || - || 26,15 || - || - || - || 21,13
|-
| DS1922 || - || 62,00 || - || - || - || 43,11
|-
| DS1923 || - || 97,96 || - || - || - || 80,30
|-
| KTY81/121 || - || - || - || 0,79 || 0,59 || 0,85
|-
| LM75 || 1,50 || 0,68 || 3,64 || 0,81 || 1,45 || 0,82
|-
| LM76 || - || 2,83 || - || 3,02 || - || 2,39
|-
| LM135 || 10,10 || 10,28 || - || 8,95 || 7,95 || 10,26
|-
| LM235 || - || - || - || 1,80 || 1,40 || 1,26
|-
| LM334 || 0,90 || 0,72 || 1,67 || 1,01 || 0,49 || 0,74
|-
| LM335 || 1,30 || 0,56 || 1,92 || 0,55 || 0,71 || 0,80
|-
| PT100 || 3,80 || 3,99 || 4,00 || 9,79 || 4,27 || 0,68
|-
| SE95 || 1,50 || 0,63 || - || 1,45 || - || 1,00
|-
| SHT11 || 26,00 || 24,38 || 33,20 || 25,65 || - || 36,76
|-
| SHT15 || - || 27,69 || 36,30 || 28,72 || - || -
|-
| SHT21 || 29,50 || 18,10 || - || 21,16 || - || -
|-
| SHT71 || 25,40 || 29,06 || 36,89 || 30,88 || - || -
|-
| SHT75 || - || 33,77 || 42,48 || 35,52 || - || -
|-
| SMT160-30 || - || 9,28 || 8,14 || 12,38 || - || -
|-
| TMP75 || - || 0,80 || - || 0,85 || - || 1,37
|-
| TSic206 || - || - || 5,84 || - || 4,20 || -
|-
| ENS210 || - || - || - || - || - || 2,55 || 2,74
|}

== Siehe auch ==

* [https://www.mikrocontroller.net/forum/mikrocontroller-elektronik?filter=temperatur* Beiträge im Forum]
* [[Feuchtesensor]]

[[Kategorie:Sensorik]]

Temperatursensor

2024-10-07T07:10:59Z

Tire: Ergänzung ScioSense

Will man mit einem [[Mikrocontroller]] Temperaturen messen, dann braucht man
* einen [[Sensor]], der die Temperatur z. B. in eine Spannung oder einen Strom umsetzt
* einen [[ADC | AD-Wandler]], der das Signal digitalisiert. Der kann auf dem Sensor oder dem Mikrocontroller integriert sein.

Temperatursensoren gibt es nun in allen möglichen Varianten. Vom temperaturabhängigen [[Widerstand]] bis zum fertig abgeglichenen All-in-one-Bauteil mit digitalem Ausgang. Wie bei allen Sensoren sollte man auch hier genau hinschauen und [[Auflösung und Genauigkeit]] unterscheiden.

== Analoge Temperatursensoren ==

=== Pt100 ===

Unter einem Pt100 versteht man einen Platinwiderstand, der bei 0°C einen Widerstand von 100Ω hat.
Platinwiderstände sind temperaturabhängige Widerstände mit hoher Wiederholgenauigkeit und Konstanz[http://de.wikipedia.org/wiki/Konstante]. Wegen der relativ geringen Widerstandsänderung von nur ca. 0,4Ω pro Grad ist etwas mehr Schaltungsaufwand erforderlich als bei anderen Sensoren. Genauere Formeln zur Temperaturbestimmung gibt es u.a. bei [http://de.wikipedia.org/wiki/Pt100 Wikipedia]. Ein Schaltplan findet sich bei der [http://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't].

Die Sensoren gibt es auch mit anderen Widerstandswerten, z. B. mit 1000Ω und heißen dann entsprechend Pt1000. Man setzt diese vor allem ''dann'' ein, wenn Eigenerwärmung oder Stromverbrauch eine Rolle spielt.

Da bei der Entscheidung auf Pt100/Pt1000 Geld kaum eine Rolle spielt, entscheidet man sich für deren Auswertung häufig für fertige Schaltkreise mit passendem Verstärker und A/D-Wandler, wie dem MAX31865.
Im Interesse einer präzisen Funktion sollte dieser dennoch am besten mit einer vom Mikrocontroller entkoppelten stabilisierten Spannung betrieben werden.
Serienwiderstände in den I²C-Leitungen helfen, dass sich auch darüber weniger Störungen ausbreiten.

Vorteil:
* genormt
* großer Meßbereich
* hohe Linearität
* hohe Wiederholgenauigkeit
* einfach austauschbar

Nachteil:
* brauchen aufwändigere Auswerteschaltung

Links:
* [http://de.wikibooks.org/wiki/Linearisierung_von_resistiven_Sensoren/_Pt100 Wikibooks: Linearisierung von resistiven Sensoren - PT100]
* [https://www.heise.de/ct/artikel/Sensibelchen-289608.html c't-Artikel: Mikrocontroller-Programmierung: Timer, Sensoren und Drehgeber (mit PT100 Schaltung)]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 Maxim AN3450 Positive Analog Feedback Compensates PT100 Transducer]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4875 Maxim AN4875 High-Accuracy Temperature Measurements Call for Platinum Resistance Temperature Detectors (PRTDs) and Precision Delta-Sigma ADCs]
* [http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01154a.pdf Microchip AN1154 Precision RTD Instrumentation for Temperature Sensing]
* [http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN709_0.pdf Analog Devices AN709 RTD Interfacing and Linearization Using an ADuC8xx MicroConverter]

=== NTC/PTC ===

NTC und PTC sind temperaturabhängige Widerstände.

* NTC (engl. '''N'''egative '''T'''emperature '''C'''oefficient, Heißleiter), hat bei hohen Temperaturen seinen niedrigsten Widerstand, z. B. Silizium
* PTC (engl. '''P'''ositive '''T'''emperature '''C'''oefficient, Kaltleiter), hat bei niedrigen Temperaturen seinen geringsten Widerstand, z. B. Glühlampe

Um den Widerstandswert zu messen schaltet man sie mit einem normalen Widerstand oder einer [[Konstantstromquelle]] in Reihe zu einem [[Spannungsteiler]] und misst den Spannungsabfall.
Eine Beispielschaltung findet sich [http://www.mathar.com/msp_thermo1.html hier].

Aufgrund des geringen Preises, der geradezu gigantischen Steilheit und der Verfügbarkeit mit hohen Widerstandswerten werden NTCs faktisch überall in der Heim- und Konsumgüterelektronik eingesetzt:
An der Heizungssteuerung (auch im Außenfühler), im Elektronik-Thermostatventil, in der Wetterstation (innen und außen), in der Gefriertruhe, im Auto, im Schaltschrank und in sämtlichen China-Schaltungen zur Temperaturregelung.

Vorteil:
* billig (z.B. [https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=446&SEARCH=kty81 KTY81-x] bei Reichelt 0,52-0,75 € 2018-01-03)

Nachteil:
* müssen für höhere Genauigkeiten abgeglichen werden
* brauchen A/D-Wandler
* sind nichtlinear

Beispiele:
* KTY10-5
* KTY13-6
* KTY81-121
* KTY81-122
* KTY81-210

Links:
* [http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm Temperaturabhängige Stromquelle und NTC/PTC inclusive Linearisierung]
*[http://www.umnicom.de/Elektronik/Mikrokontroller/Atmel/AtFan/AtFan.html#2.2.2 Berechnung des Linearisierungswiderstandes für gewünschten Temperaturbereich] der fällt sonst immer vom Himmel
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/208587#2065880 KTY 10-5 Formelprobleme]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225563 Codesammlung: Beispiel mit 0,5°C Auflösung]
* [http://preis-ing.de/extras/alle-berechnungen-im-schnellzugriff/automatisches-erzeugen-einer-ntc-tabelle/ Automatisches Erzeugen von C-Code zur NTC Auswertung] Aus den NTC Parametern und den Anforderungen wird ein schneller und schlanker C-Code generiert.

=== LMx35 ===

Eine IC-Familie, die pro Kelvin Temperaturänderung ihre Ausgangsspannung um 10 mV ändert. Die ICs gibt es in verschiedenen Genauigkeiten und Temperaturbereichen mit den Bezeichnungen LM135(A), LM235(A) und LM335(A). Der günstigste ist der LM335 mit einem Temperaturbereich von −40 … +100°C.
In verschiedenen Bauformen erhältlich. Beispielschaltungen finden sich im [http://www.national.com/ds.cgi/LM/LM135.pdf Datenblatt] und [http://www.suessbrich.info/elek/elektherm1.html hier]

Vorteile:
* hat auch ohne Kalibrierung eine Genauigkeit von einem Grad (bei 25°C)
* relativ billig (LM335 bei Reichelt ab 0,76 €)

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* bei längerer Anschlussleitung störanfällig

Links:
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/analogsensoren.htm Test-Schaltungen und -Code zur Auswertung mit ADC (AVR-Assembler)]

=== LM334 ===

Ein IC ähnlich dem LM335 mit dem Unterschied, dass der durch das IC fließende Strom proportional von der Temperatur abhängt. Mit einer einfachen Schaltung aus nur zwei Widerständen kann man dann den Strom in einer Weise wandeln, dass pro Kelvin eine Spannungsänderung von 10mV ausgegeben wird. Da die Strom-Spannungswandlung auf der Platine (und damit nahe am AD-Wandler) stattfindet und die Übertragung des Messwerts durch einen Strom stattfindet, sind Störungen durch Netzbrummen etc. viel geringer als beim LM335

Vorteile:

* relativ billig ([http://www.reichelt.de/?ARTICLE=10468 Reichelt 0,54 €])

Nachteile:
* benötigt A/D-Wandler
* Bereich 0°C-70°C

Ähnliche ICs:
* AD592 (Ausgangsstrom 1µA pro Kelvin, absolute Temperatur) [http://www.reichelt.de/?ARTICLE=3825 Reichelt: 3,75 €], Conrad 174912 8,50 €
* B511N (geistern im Osten aus DDR-Beständen noch herum) wie AD592 aber deutlich mehr Parameterstreuung.

=== SMT160-30 ===

Ist ein Zwischending zwischen Digital und Analog. Sein Ausgangssignal ist ein digitales PWM-Signal, zu dessen Messung man am besten den Input-Capture-Eingang eines Mikrocontrollers verwendet. Man kann ihn also wie einen analogen Sensor nur indirekt auslesen, anstatt über einen AD-Wandler hier über einen Timer.

Vorteile:
* Digitales PWM-Signal ist unempfindlich gegen Störeinflüsse
* gibt es in SO8, TO18, TO92 und TO220, gut befestigbar, z.B am Kühlkörper
* linear
* kein Abgleich nötig

Nachteile (viele):
* benötigt Timer
* jittert extrem, genaue Messungen nur über Mittelung / Filterung möglich
* nicht nur das PWM-Verhältnis, sondern auch die Frequenz ist temp-abhängig (1-4kHz)
* teuer (Farnell 10,90€ +16%, Conrad 9,xx€ , www.hy-line.de ??).
* TO92 Gehäuse ist günstiger, dafür weniger genau

Links:
* http://www.hy-line.de/co/sensor-tec/hersteller/smartec/smt-160-30/index.html

=== Thermoelement ===

Ein Thermoelement besteht im einfachsten Fall aus zwei ungleichen Metallendrähten, die an einem Punkt miteinander verbunden sind und bei dem die Verbindungsstelle einer anderen Temperatur ausgesetzt ist als die offenen Enden der Drähte. An den offenen Enden der Drähten entsteht eine Spannung (Thermospannung). Dieser Effekt wurde 1821 von Thomas Seebeck entdeckt ([http://de.wikipedia.org/wiki/Seebeck-Effekt Seebeck-Effekt] bei Wikipedia). Eine weitere Anwendung ist der thermoelektrische Generator ("Thermogenerator").

Der herausragende Vorteil eines Thermoelements (meistens „Typ K“) ist seine obere Grenztemperatur von über 1000 °C.
Das Thermoelement degradiert durch Kristallveränderungen in der Schweiß- oder Pressverbindung oder durch Aufschmelzen.
Mit Thermoelementdraht (2 Drähte unterschiedlicher Metalle) lassen sich Sensoren flugs mit Aderendhülse + Zange
oder kleinem Schweißgerät problemspezifisch und sehr klein in der Abmessung herstellen.

Ein Thermoelement ist selbst bei einfachen Digitalmultimetern mit Temperaturmessbereich beigefügt.

Da Thermoelemente, genauso wie Pt100/Pt1000-Widerstandssensoren, eine hohe Verstärkung und einen hochauflösenden A/D-Wandler benötigen, setzt man auch hier gern fertige Schaltkreise ein, die gleich die Kaltstellenkompensation mitbringen.

* MCP3421 18bit ADC 15SPS, I2C, auch mit andere Auflösungen erhältlich, Thermoelement kann direkt angeschlossen werden! (Reichelt : 2,10€)

Vorteil:
* über einen sehr weiten Temperaturbereich einsetzbar

Nachteil:
* die sehr geringen Temperaturspannungen im Mikrovoltbereich benötigen eine sehr gute Auswertelektronik (guter Analogteil + AD-Wandler). (aber: beachte MCP3421)

* Misst nur Temperaturdifferenz

Links:

* [http://www.sensorwell.at/fileadmin/templates/images/data_sheets/temperatur_messtechnik.pdf Warum Thermoelemente Relativtemperaturen messen! oder Was ist eine Kaltstelle?] - Technische Information von www.sensorwell.at (PDF, ca. 600kB)

=== P-N-Übergang ===

Nicht direkt ein ausgemachter Sensor, aber jede normale Siliziumdiode kann als Temperatursensor herhalten.
Gängig ist dazu die Verwendung des P-N-Übergangs zwischen Basis und Emitter eines NPN-Transistors.
Das Verbinden von B und C bewirkt eine Stromverstärkung und damit eine geringere Abhängigkeit der Spannung vom Strom.
Siehe nächster Abschnitt.

=== Im Mikrocontroller eingebauter Sensor ===

Mikrocontroller mit A/D-Wandler bieten häufig einen eingebauten Temperatursensor an,
der mittels Eingangsmultiplexer auf den Wandler gegeben werden kann.
Die häufigste Implementierung dürfte einen in Durchlassrichtung arbeitenden P-N-Übergang benutzen.
An diesem beträgt der Temperaturkoeffizient -2 mV/K.
Ziemlich klein aber dafür hinreichend linear.
Im AVR-Mikrocontroller sind Auflösungen im Zehntelgradbereich illusorisch,
schon ganze Grad sind an der Grenze des Machbaren.
Die Hauptanwendung dieses Sensors ist wohl eher die Überwachung einer
leistungsintensiven Schaltung, bspw. mit Leistungstransistoren,
mit einer hellen LED (Fahrradscheinwerfer!) oder mit zu ladenden Batterien.

=== indirekte Messung über die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit ===

Acoustic Thermometry Measures Temperature To 0.1 Degree
http://www.linear.com/solutions/1558
AN131 http://www.linear.com/docs/39793 (PDF momentan nicht verfügbar) -->
http://www.mikrocontroller.net/topic/307557#new

== Digitale Temperatursensoren ==

=== AM2301 / DHT21 ===

Low Cost One-Wire Sensoren

* Relativ großer Sensor
* Stromversorgung: DC 3.3 - 5.2 V
* Ausgangssignal: 1-Draht-Bus - digitales Signal (One wire)
* Sensorelement: Polymer Feuchtigkeits-Kondensator
* Messbereich:
** Luftfeuchtigkeit: 0 - 100% relative Luftfeuchte
** Temperatur: -40 °C bis +80°C
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 3%
** Temperatur: +/- 0,5°C
* Auflösung:
** Feuchtigkeit: 0,1 % RH
** Temperatur: 0,1 °C

Kleinere Version als DHT11 / DHT22 mit Drahtanschlüssen.
DHT11 :
* Genauigkeit:
** Luftfeuchtigkeit: +/- 5%
** Temperatur: +/- 2°C
* Kosten: ca. 2,00 € (Ali) bis 8,00 € (eBay Deutschland)

=== DS1621 ===

Der DS1621 ist Temperatursensor und A/D-Wandler in einem. Er gibt seine Daten per [[I²C]]-[[Bus]] aus. Ein Schaltplan für einen elektronischen Thermometer mit diesem IC findet sich [http://www.myplace.nu/avr/thermo/ hier].

Eine Library für den AVR: https://sourceforge.net/projects/ds1621avr/

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* da I²C ein Bus ist, kann man mehrere DS1621 und andere I²C-Bausteine zusammen anschließen und braucht dafür trotzdem nur zwei I/O-Ports.
* Messbereich -55°C to +125°C
* Genauigkeit +-0,5°C
* Auflösung besser 0,01°C, wenn man die beiden Zählerregister (Count-Remain und Count-per-C) auswertet

Nachteile:
* teuer (Segor 5,80€; RS 3,95€; Conrad 5,22€)
* obwohl die meisten Register [[Speicher#NVRAM | nichtflüchtig]] sind, kann man ihn nicht als Stand-Alone-Thermostat einsetzen, da er erst nach einem Start-Conversion-Befehl zu messen beginnt.

Nachfolger:
* DS1631, DS1631A (Auto-Start-> Stand-Alone-Thermostat), DS1731
* weitere Stand-Alone-Thermostaten: DS1821, DS1629

=== LM75 ===

Der LM75 ist so ähnlich wie der DS1621, allerdings nur in SMD erhältlich und nicht so genau. Er ist aber öfters mal auf PC-Mainboards zu finden, so dass man beim Schlachten eines solchen günstig an einen Temperatursensor kommen kann. Eine Beispiel Schaltplan mit einem ATmega8 findet man [http://www.ucblog.de/2010/09/mikrocontroller-thermometer-schaltplan/ hier]

Vorteile:
* bereits kalibriert
* kein A/D-Wandler nötig
* I²C-Bus Ausgang
* billiger als DS1621 (Reichelt 1,45 €; RS 3V: 3,75€; 5V: 2,72€)
* Auflösung +-0,5°C

Nachteile:
* nur im SMD-Gehäuse erhältlich
* relativ ungenau (+-2°C), kann man jedoch kalibrieren / kompensieren

Kompatible Typen:
* AD7415ART
* DS7505S+

=== LM76 ===

Der LM76 ähnlich dem LM75, bietet aber eine 8-fach höhere Auflösung und eine Genauigkeit von 0.5 bzw. 1°C.

Vorteile:
* höhere Auflösung
* höhere Genauigkeit

Nachteil:
* schwerer zu beschaffen

=== TMP175 / TMP75 ===

Ähnelt dem LM75 stark! Temperatursensor von Texas Instruments.

EDIT 11.03.2024 Link funktioniert nicht mehr, Repo nicht mehr da.
Links:

[https://github.com/ManuelSchneid3r/RaspberryPi/blob/master/sensors/src/tmp.c Linux Kommandozeilen Tool für den Zugriff]

=== DS18S20 / DS18B20 ===

Der DS18S20 (Nachfolger des DS1820) und DS18B20 sind scheinbar Temperatursensoren und A/D-Wandler in einem. Wenn man genauer hinschaut, stellt man fest, dass es sich um direktwandelnde Sensoren handelt. Die Temperatur wird ohne Umweg über eine analoge Zwischengröße (Spannung oder Strom) in ein digitales Signal überführt.

Die Datenkommunikation erfolgt über ein 1-Wire-Interface, wodurch man am [[Mikrocontroller]] mit nur einem einzigen I/O-Pin auskommen kann. Außerdem beherrschen sie die parasitäre Stromversorgung, d.h., man braucht für Daten und Stromversorgung zusammen nur zwei Leitungen.

Beim DS18B20 sind Auflösungen von 9, 10, 11 und 12 Bits konfigurierbar. Je kleiner die Auflösung, desto kürzer ist die Messzeit. Der DS18S20 hat eine feste Auflösung von 12 Bits, wobei die unteren 4 Bits aufwändiger auszuwerten sind als beim DS18B20. Der DS18S20 ist als Ersatz für den DS1820 gedacht. Der Hersteller empfiehlt den DS18B20 für Neuentwicklungen.

Anwendungshinweise bei Problemen
* An jeden Sensor einen 100 nF Keramikkondensator platzieren.
* Pull Up Widerstand am One Wire Bus kleiner machen, statt 4,7kΩ nur 2,2kΩ oder 1kΩ.
* Einen Widerstand von 10-100 Ohm in '''Reihe''' zum Mikrocontrollerausgang schalten, damit die Flanken flacher werden und Reflektionen unterdrückt werden, was vor allem bei längeren Leitungen >1m zum Problem werden kann.
* Dünne Anschlussleitungen verwenden, damit wenig Wärme durch die Anschlussleitungen übertragen wird. z.B: 0.2mm Kupferlackdraht verwenden, zumindest für die letzten 5 cm.

Vorteile:
* bereits kalibriert
* Genauigkeit +-0,5°C
* 1-Wire-Ausgang

Preise:
* 2020: Reichelt: 1,60€ / CSD: 1,59€ / Conrad 5,08€
* 2022-10-05 DS18S20: Reichelt 18,50€ / Pollin 12,95€ / Conrad: 28,99 €
* 2022-10-05 DS18B20: Reichelt 3,80€ / Pollin 4,49 ; 7,90€ / Conrad: 7,99 €

Links:
* [https://www.ramser-elektro.at/1wire-sensor-zu-0-10v-konverter Zweikanaliger DS18B20 auf 0-10V Messumformer]
* [http://www.avr-projekte.de/ds18b20.htm Ein oder mehrere DS18B20 DS18S20 über Romcode einlesen. AVR-Assembler]
* [http://pic-projekte.de/wiki/index.php?title=Ansteuerung_eines_DS18S20 Ansteuern eines DS18S20 in C (PIC)]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18S20.pdf Datenblatt DS18S20]
* [http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/DS18B20.pdf Datenblatt DS18B20]
* [http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/4377 Vergleich DS18B20 <-> DS18S20]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/6505 Code zur Ansteuerung (ASM ATTiny12)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Code zur Ansteuerung (AVR-GCC)]
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/494918 Fehlervermeidung]
* [http://gandalf.arubi.uni-kl.de/avr_projects/tempsensor/ Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-GCC)]
* [http://www.schramm-software.de/tipps/temperaturmessung/digitalsensoren.htm Code zur Ansteuerung mit CRC-Prüfung (AVR-Assembler)]
* [http://chaokhun.kmitl.ac.th/~kswichit/avrthermo/avrthermo.html LED-Thermometer mit AT90S2313 (C)]
* [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-4-248219.html Webserver zur Ansteuerung von bis zu 63 Bausteinen]
* [http://www.teslabs.com/openplayer/docs/docs/other/ds18b20_pre1.pdf PDF Anleitung zur Beschaltung und Programmierung (C)]
* [http://www.digitemp.com/building.shtml Anleitung Sensorfühleraufbau (DigiTemp)]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/14792 Forumsbeitrag]: Onewire + DS18x20 Ansteuerung in C
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/232156 Forumsbeitrag]: Timing der parasitären Versorgung
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/387139#4602608 Projekt]: Onewire + DS18x20 Bibliothek

=== DS1822 ===

Ähnlich wie DS18S20, aber weniger genau (+-2°) und in großen Stückzahlen billiger. Wegen der geringeren Verbreitung kommt der Preisvorteil aber bei Einzelstücken nicht beim Kunden an. So kostet er bei Reichelt mit 3,50€ mehr als der DS18S20.

=== DS1921 / DS1922 ===

Sind wie die DS1821 1-wire-Sensoren mit zusätzlicher Logging-Funktion.
Im iButton-Gehäuse befindet sich eine Lithium-Zelle, eine RTC, CMOS-RAM und der Temp-Sensor. Nach umfangreicher Programmierung startet der Button seine Mission (Aufzeichnung des Temperaturverlaufs).
Gibt es auch mit zusätzlicher Feuchtemessung (DS1923).

=== TSic ===

Die TSic Sensoren werden baugleich von 2 Herstellern angeboten:
* IST AG ([http://www.ist-ag.com/en/products-services/temperature-sensors Homepage])
* B+B Thermo-Technik ([https://shop.bb-sensors.com/Temperaturmesstechnik/Temperatursensoren/Digitaler-TSic-Temperatursensor-TO92.html Homepage])

Die TSic Sensoren ([https://shop.bb-sensors.com/out/media/Datasheet_Digital_Semiconductor_temperatur_sensor_TSIC.pdf Datenblatt]) geben ihre Temperaturmessdaten automatisch in einem festen Intervall aus. Daher muss der Host nur warten bis die nächsten Messdaten rausgeschickt werden. Die TSic Sensoren die es im freien Handel gibt, geben ihre Messdaten alle 100ms (10Hz) aus.
Zur Übertragung wird das [http://www.ist-ag.com/eh/ist-ag/resource.nsf/imgref/Download_ZACWireAppNotes.pdf/$FILE/ZACWireAppNotes.pdf ZACwire] Protokoll benutzt. Es handelt sich um eine einfach zwei Byte Übertragung per Manchester-Code. Diese zwei Byte repräsentieren den digital gewandelten Temperaturwert. Im Gegensatz zu Sensoren wie den DS18xxx von Dallas muss dieser Wert aber erst auf einen dezimalen Wert umgerechnet werden.
Die Sensoren kommen mit 3 Pins aus (VCC, GND, Dout).

Vorteile:
* Bereits kalibriert
* Verschiedene Genauigkeiten lieferbar
* Sehr einfaches Kommunikationsprotokoll
* Geringer Stromverbrauch
* Hochgenau: bis zu +/- 0.1°C (TSic 50x)

Nachteil:
* Recht teuer (Reichelt: 4,70€ für den TSic206)
* Nur ein Sensor an einem I/O nutzbar (Kein Bussystem)

Achtung!
Die TSic Sensoren gibt es auch als Version mit analog Ausgang. Bei der Typenbezeichnung gibt die 3. Stelle an ob es sich um die analog- oder Digitalversion handelt (1 = analog, 6 = digital).
Der TSic201 ist also analog, wärend der TSic206 ein digitaler ist.

Links:

* [http://www.mikrocontroller.net/topic/283615#3025721 ZACwire Protokoll im Logic Analyzer]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159774?goto=3157908#3157908 C-Code, (ohne Interrupt und ohne Timer) Sensor wird eingeschaltet->gelesen->ausgeschaltet]
* [http://www.avr-projekte.de/zacwireasm.htm Zacwire Protokoll, AVR-Assembler]
* [http://www.loetstelle.net/projekte2/tsic306/tsic306.php GCC AtMega8 Interruptgesteuerte Statemachine für TSIC206/306]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/45573#347765 Ansatz zum Empfang der Daten]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/225554# Beispiel mit Strobe ohne Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/82087 Diskussion mit Beispielcode (MSP430, AVR, PIC) blockierend]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/144424#1367539 C++ Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/88847 noch mehr C, problematisch Interrupt]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/151791#1426974 C für ATmega8]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/159149#1510455 auch problematisch]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/188462#1837622 fertiger Code zum Einlesen des Zacwire-Protokolls für PIC in ASM]
* [http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=55103 RN: Bascom]
* [http://www.avr-projekte.de/tinyclock.htm TSIC206 Thermometer mit Uhr und Kalender. Komplette Bauanleitung mit ASM Quellcode für AT-Tiny2313]
* [http://www.andeanelectronic.com/?Supporte___Arduino_con_TSic306%2CTSic506_y_TSic716 TSIC Routinen für Arduino von Andean Electronic aus Peru - Quelltext Dokumentation in Englisch]

=== SHT3x ===

Von [http://www.sensirion.com Sensirion] die aktuellen Versionen (2020) der Temperatur/Feuchte Sensoren

Vorteile:
* I2C
* Tempertur: +-0.3°C (SHT30) - +-0.1°C (SHT35)
* Temperaturbereich von -40 – +90°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-3 (SHT30) - 1.5%RH (SHT35)

Nachteile:
* nur als SMD-Package, gibt aber diverse Breakout-Boards zum Beispiel bei Adafruit oder Tindie [https://www.tindie.com/products/closedcube/sht35-d-digital-humidity-temperature-sensor/]

=== SHT1x/SHT7x (End of Life) ===

Der SHT1x/SHT7x (SHT10, SHT11, SHT15, STH71, SHT75) sind kombinierte Temperatur- und Feuchtesensoren von [http://www.sensirion.com Sensirion]. Sie unterscheiden sich in Bauform und Genauigkeit.

Vorteile:
* digitale Schnittstelle mit einfacher [[I²C]]-''ähnlicher'' Ansteuerung
* keine Kalibrierung notwendig
* Beispielcode (C, MC51) auf der Sensirion-Seite verfügbar (relativ leicht portierbar)
* interne Heizelemente (Funktionsprüfung, "raue" Umgebung)
* Spannungsmonitor ("Battery fail")
* sehr hohe Genauigkeit

Nachteile:
* kann nicht am [[I²C]] Bus betrieben werden, theoretisch gleiche Clockleitung möglich, fixe Adresse
* relativ teuer (Farnell 18,60€)(SHT11 bei CSD 14€)

[http://www.sensirion.com/de/produkte/feuchte-und-temperatur/ Übersicht] der Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren von Sensirion.

=== SHT21 (End of Life) ===

[http://www.sensirion.com Sensirion] bietet auch den SHT21 Feuchtigkeits- und Temperatursensor an, welcher wesentlich genauer ist.

Vorteile:
* I2C digital, PWM and SDM/analog Volt Ausgabe
* Maximal 5 Messungen/s @ 14bit
* Temperaturbereich von -40 – +125°C
* Feuchtigkeit mit einer Genauigkeit von +-2%RH
* Günstig (3-4€ Farnell/RS 2014)

Nachteile:
* nur als SMD-Package

Application Notes und Datenblätter findet man [http://www.sensirion.com/en/products/humidity-temperature/humidity-sensor-sht2x/ hier].

=== ADT7310 / ADT7xxx-Familie von AD ===

Der [http://www.analog.com/en/sensors/digital-temperature-sensors/adt7310/products/product.html ADT7310] von [http://www.analog.com/ Analog Devices] besitzt eine Auflösung von 16 Bit und eine Genauigkeit von ±0.5°C im Bereich von −40°C bis +105°C.

Vorteile:
* Ansteuerung per [[SPI]] ADT73xx oder [[I2C]] ADT74xx
* keine Kalibrierung notwendig
* hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 16 Bit
** ADT7x02 2,00°
** ADT7x01 1,00°
** ADT7x10 0,40 / 0,50°
** ADT7x20 0,20 / 0,25°
* auch für automotive / als Die lieferbar
* programmierbarer [[Interrupt]]ausgang für Unter- und Übertemperatur
* relativ günstig (ca. 3-8€ bei Digi-Key, Stand 12/2011)

Nachteile:
* TBD

NB: ONsemi hat auch Temperatursensoren mit der Bezeichnung ADT7xxx, verwendet aber ein anderes Namensschema

=== TSYS01 / G-NICO-018 von Measurement Specialties Inc. ===
* sehr hohe [[Auflösung und Genauigkeit]]: 0,10° @ -5°C … +50°C 16/24 Bit
* Gehäuse 16-VQFN Exposed Pad
* SPI / I2C über Pin auswählbar
* Preis: 8,60 (4,40 @1k) bei Digikey
kleiner Nachteil: der Sensor liefert den ADC-Wert und die Kompensationskonstanten (5 Polynom-Koeffizienten), mit denen im µC die Temperatur berechnet werden muss.

=== SE95 ===

Der [http://www.nxp.com/documents/data_sheet/SE95.pdf SE95] von NXP hat 13 Bit Auflösung, Genauigkeit ±2°C im Messbereich von -55°C bis +125°C, I²C, Gehäuse SO8 und TSSOP8. Einzelstück-Preis bei Segor 1,50€ (2012/I)

=== Bosch Sensortec BMP085 / BMP180 ===
Die BMP085 (bzw. der verbesserte, aber Pin- und Software-komapatible Nachfolger BMP180) sind eigentlich Luftdrucksensoren, die jedoch auch einen Temperatursensor mitbringen. Der Anschluss erfolgt über I2C.

Vorteile:
* Wenig Stromverbrauch (5µA bei 1 Messung/s)
* Liefern Luftdruck gleich mit
* Absolute Genauigkeit (+-1°C typ. über kompletten Temperaturbereich). Relative Genauigkeit ist im Datenblatt nicht spezifiziert, gemessen gegen einen SHT11 ca. +-0.1°C.
* Auflösung: 0.1°C mit Herstellercode, mehr ist möglich (16Bit)
* Fertige Platinen für wenig Geld verfügbar (ca. 1,70€ inkl. Versand aus China)

Nachteile:
* Sehr aufwändige Linearisierung (Kalibrationskoeffizienten sind im Sensor gespeichert, müssen aber vom Host-µC verrechnet werden. Code ist im Datenblatt)
* Nur als SMD
* Bei Reichelt und Conrad nicht erhältlich.

Preis: Ebay 1,70€ (mit Platine, China), Aliexpress 1,10€ (nackter Chip, China, mind. 10 Stück sonst auch ca. 1,70€)

=== Bosch Sensortec BME280 / BME680 ===
* I2C-Sensor für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck (BME680 = BME280 + Luftgüte)

Vorteile:
* Breakout-Board BME280 Aliexpress ~2,20€, BME680 Watterott 15,95€
* Bosch-eigene Bibliotheken für gängige Mikrocontroller, Android und RaspberryPi
* Arduino-Bibliotheken von Adafruit, Sparkfun und Watterott
* Minimaler Platzbedarf
* SMT ermöglicht doppelseite Platine mit BME280/BME680 auf Frontseite und restlicher Elektronik auf Rückseite

Nachteile
* Ball-Grid-Array Reflow, manuelles Löten nur mit Breakout-Board oder Vias möglich

Bibliotheken/Datenblätter/Herstellerinformation:
* BME280: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme280
* BME680: https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme680

Projekte/Code
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6473604 BME280 mit OLED Display am ATmega808]
* [ASM] [https://www.mikrocontroller.net/topic/506743#6495985 BME280 mit OLED Display am ATtiny85]

Preis: BME280 / BME680 Reichelt 5,20€ / 9,45€, Conrad 8,33€ / xxx, Aliexpress ~2,50€ / ~15,-€

=== HDC1080 ===
Der HDC1080 von Texas Instruments kombiniert einen digitalen Luftfeuchtesensor mit Temperaturmessung. Der Anschluss erfolgt über IC2.

Merkmale:
* geringe Stromaufnahme (1,3 µA bei 1 Messung/s)
* gleichzeitige Luftfeuchtemessung möglich
* Spannungsversorgung: 2,7 bis 5,5 V
* Genauigkeit: +/-0,2 °C typ. (im Temperaturbereich zwischen 5 bis 60 °C)
* Auflösung Temperatur: 11/14 bit wählbar
* Maximale Dauer einer Messung: 6,5 ms
* eingebautes Heizelement (gegen Feuchtigkeitskondensation, per Konfigurationsregister einschaltbar)
* Herstellerseitig kalibriert
* einfache Umrechnung
* Gehäuse: SMD 6-Pin PWSON (3x3 mm)

Erhältich als Pmod (''PmodHygro'' von Digilentic) und in Breakoutboards zahlreicher anderer Hersteller.

=== ENS21x ===
Vom deutsch-holländischen Hersteller [http://www.sciosense.com ScioSense] werden mit der [https://www.sciosense.com/ens21x-family-of-high-performance-digital-temperature-and-humidity-sensors/ ENS21x Familie] kombinierte hochpräzise Feuchte- und Temperatursensoren mit I²C Interface angeboten. Dabei gibt es je nach Anforderung unterschiedliche Genauigkeitsklassen, die sich im Produktname klassifizieren

Merkmale:

* Stromaufnahme für RH und T Messung bei ~6.6µA @ 1Hz
* Spannungsbereich 1.7V....4.7V
* Genauigkeit Temperatur +/- 0.1°C, 0.8%RH (ENS215) ...2.0%RH (ENS210)
* kontinuierliche Messung Feuchte und Temperatur möglich
* Sensoren sind fertig kalibriert
* Ausgabedaten sind fertig aufbereitet, keine externe Kompensation o.ä. nötig
* QFN4 package (2.0 x 2.0 x 0.75mm3)
* GitHub/Arduino Integration mit Beispielcode

Erhältlich bei Mouse und Digikey, ebenso EVKit

Nenben den Temperatur/Feuchtesensoren sind auch hochpräzise barometrische Drucksensensoren ([https://www.sciosense.com/ens220-barometric-pressure-and-temperature-sensor/ ENS220]) sowie MOX-Gassensoren für Luftqualitätsbestimmung ([https://www.sciosense.com/ens16x-digital-metal-oxide-multi-gas-sensor-family/ ENS16x]) erhältlich, sowie weiter Kombinationen mit Partikel oder Flowsensoren.

== Preisübersicht ==

{| class="wikitable"
|+ '''Preisübersicht 11/2012'''
|-
! Bauteil || Segor || RS-Components || Conrad || Farnell || Reichelt || DigiKey || Mouser
|-
| AD592 || 21,40 || 5,74 || 6,43 || 5,90 || 3,95 || 4,61
|-
| ADT7310 || - || - || - || 4,56 || - || 3,02
|-
| ADT7410 || - || 3,35 || - || 2,71 || - || 3,02
|-
| DS1621 || 7,60 || 5,29 || 5,08 || 5,65 || - || 4,54
|-
| DS1629 || 8,70 || 8,68 || - || 5,00 || 6,50 || 7,65
|-
| DS1631 || 8,00 || 2,91 || - || 3,11 || - || 3,94
|-
| DS1731 || - || - || - || 9,79 || - || 3,81
|-
| DS1821 || 5,90 || 5,27 || 6,27 || - || - || 5,05
|-
| DS18B20 || 2,50 || 3,06 || - || 3,26 || 3,20 || 3,93
|-
| DS1921 || - || 26,15 || - || - || - || 21,13
|-
| DS1922 || - || 62,00 || - || - || - || 43,11
|-
| DS1923 || - || 97,96 || - || - || - || 80,30
|-
| KTY81/121 || - || - || - || 0,79 || 0,59 || 0,85
|-
| LM75 || 1,50 || 0,68 || 3,64 || 0,81 || 1,45 || 0,82
|-
| LM76 || - || 2,83 || - || 3,02 || - || 2,39
|-
| LM135 || 10,10 || 10,28 || - || 8,95 || 7,95 || 10,26
|-
| LM235 || - || - || - || 1,80 || 1,40 || 1,26
|-
| LM334 || 0,90 || 0,72 || 1,67 || 1,01 || 0,49 || 0,74
|-
| LM335 || 1,30 || 0,56 || 1,92 || 0,55 || 0,71 || 0,80
|-
| PT100 || 3,80 || 3,99 || 4,00 || 9,79 || 4,27 || 0,68
|-
| SE95 || 1,50 || 0,63 || - || 1,45 || - || 1,00
|-
| SHT11 || 26,00 || 24,38 || 33,20 || 25,65 || - || 36,76
|-
| SHT15 || - || 27,69 || 36,30 || 28,72 || - || -
|-
| SHT21 || 29,50 || 18,10 || - || 21,16 || - || -
|-
| SHT71 || 25,40 || 29,06 || 36,89 || 30,88 || - || -
|-
| SHT75 || - || 33,77 || 42,48 || 35,52 || - || -
|-
| SMT160-30 || - || 9,28 || 8,14 || 12,38 || - || -
|-
| TMP75 || - || 0,80 || - || 0,85 || - || 1,37
|-
| TSic206 || - || - || 5,84 || - || 4,20 || -
| ENS210 || - || - || - || - || - || 2,55 || 2,74
|}

== Siehe auch ==

* [https://www.mikrocontroller.net/forum/mikrocontroller-elektronik?filter=temperatur* Beiträge im Forum]
* [[Feuchtesensor]]

[[Kategorie:Sensorik]]