Aufwärmzeit DS18B20 Sensoren

Jürgen schrieb:
> bis Sie genaue Werte anzeigen.

Mit genaue Werte meine ich

Die Sensoren sind bei einer Temp ~ 30 C°   um ca. +/- 0,5 C° im meines 
Referenzwertes eines TESTO 905-T1 Messgerätes.

Beim Neustart des Programms und beim ersten Auslesen weichen die DS18B20 
Sensoren bis zu 3 Grad voneinander ab.

Lasse ich die Sensorenabfrage in einer Schleife mit 3 Sekunden Wartezeit 
laufen, so pendeln sie sich nach ca 1 Minute ein und zeigen fast alle 
die gleichen Werte. Die DS18B20 weichen dann im Differenzbereich von ca 
0,2 - 0,6 C° voneinander ab und sind auch im bereich von +/- 0,5 C° zum 
TESTO 905-T1 Messgerätes.

Das ist natürlich kein 100% genaues Gerät das TESTO aber doch so genau, 
dass ich mit den Werten gut leben kann

Anscheinend brauchen die DS18B20 Sensoren etwas Aufwärmzeit.
Hatte vor einiger Zeit mal eine test darüber gelesen dort war es 
ähnlich.

Mich würde mal interessieren wie man das am besten programmiertechnisch 
machen sollte

Jürgen schrieb:
> ich habe festgestellt das die DS18B20 Sensoren Teils einige Minuten
> benötigen bis Sie genaue Werte anzeigen.

Das kann ich bestaetigen.Liegt aber unter anderem hauptsaechlich daran 
wie der IC verpackt ist.
Hab mir auf Ebay vor einiger Zeit so ein Temperaturmessgeraet DST1000 
besorgt um meine Zimmertemperatur genau zu erfassen.Das funktioniert 
soweit auch ganz gut aber fuer schnelle Messungen ist das ganze etwas zu 
traege:Um z.B. die eigene Koerpertemperatur zu messen benoetigt man 
schon so 1-3 Minuten....

Benutzte Sonde
https://www.ebay.de/itm/1-2-5-10-PCS-Waterproof-Digital-Thermal-Probe-or-Sensor-DS18B20-Length-1M/311947905932?hash=item48a18b4b8c:m:mZGL7NIZoNatddmOty30mEQ

DST100
https://www.ebay.de/itm/DST1000-DC12-72V-AC110-220V-Temperature-Controller-Thermostat-and-DS18B20-Probe/401674631125?hash=item5d85ac77d5:m:mWOyTn1V-Kb_E8yg7yovUJA

Einhart P. schrieb:
> Die Sensoren zeigen sofort exakte Werte.

Also ich hatte eine Bericht gelesen da war es ähnlich das die Sensoren 
nach X-sekunden genauere Werte zeigten... mir ist leider der Link 
abhanden gekommen.
Damals wurden BME280, DS18B20, DHT22 und SHT Sensoren getestet


Wenn Du aber auch mehrere Sensoren an einen Bus hast und sofort genaue 
werte gezeigt werden dann muss bei mir was nicht stimmen.

Ich habe alle Sensoren Sternförmig geschaltet (ja ich weiss das ist 
nicht die idealste Verkabelung.

ich verwende ein 2x2x0,8 geschirmtes Kabel
Die Strecken der Sternschaltung schwanken zw. 1,5 und 3,5 Meter.
Insgesamt sind ~ 20 Meter verbaut.
Es hängen insgesamt 11 Sensoren an dem Bus

Bis zum 9 Sensor reichte der Pull-Up mit 4,7K
ab dem 10. Sensor musste ich einen weiteren 4,7K Pull-Up parallel 
schalten

mmmhh?

Toxic schrieb:
> Um z.B. die eigene Koerpertemperatur zu messen benoetigt

Achtung:
Nicht das ich es falsch erklärte.

Die Sensoren lagen bei diesem Test schon Stunden im Raum.
Deren Hülle hat sich also schon an die Umgebungstemp angepasst.
Bei einer Körpermessung dauert das ja bis sich die Hülle des Sensors an 
die Umgebung angepasst hat. Das würde mir sofort einleuchten das ich 
hier etwas mehr warten muss

Es geht hier in meiner Frage also rein um den Sensor der schon lange 
Zeit hatte sich die zu messende Umgebung in seinem Baukörper 
anzugleichen.

Einhart P. schrieb:
> Das
> die Messwerte erst nach einigen Messungen genau sind kann ich nicht
> bestätigen.

Wieviele sensoren hast Du an einem Bus und wie lange sind da die 
einzelnen Strecken?

Vielleicht liegt es bei mir ja doch an der Verkabelung

Falk B. schrieb:
> Ganz sicher nicht.

Wie ist dies dann zu erklären?

Das mit der Eigenerwärmuung durch häufiges Abfragen versuchte ich durch 
größere Wartezeiten auch zu testen.

Kann es an der Verkabelung liegen?
Das meine Kabellängen in der Sternschaltung nicht alle gleich sind?

Falk B. schrieb:
> Wie werden deine Sensoren mit Strom versorg? Normal mit 3 Leitungen oder
> parasitär?
>
> Wie lang sind deine Leitungen? Wir hatten hier schon einen Fall, wo an
> einer recht langen Leitung mit unklarer Leitungsführung und
> Störeinkopplung erst dann saubere Meßwerte empfangbar waren, nachdem ein
> 100nF Kondensator nah am IC platziert wurde.

Ok...

habe nun nochmal alles neu verbunden (die Kabelenden)
die Sensoren hängen alle auf gleicher Höhe, sind also keine 
Temp-Unterschiede

jetzt ist die Abweichung bei ~ 0,8 C°... das wäre NOCH im Rahmen
für meine Anforderung
Vielleicht wird es noch besser wenn die Enden dann sauber verlötet sind.
Ein Propblem an der Verkabelung habe ich noch

Die wasserdichten Sensoren haben alle das Billig-Kabel dran was nicht 
geschirmt ist...
hoffe das dies keine Probleme macht

Ist es hier besser sich wasserdichte Sensoren selbst zu bauen... mit 
geschirmten Kabel und in Epoxy eintauchen?

anbei mal ein Bild was u.U nicht viel aussagt

Ich habe sie nicht parasitär angeschlossen sondern über 3 Adern auch 
direkt mit Spannung versorgt
Da es ab dem 9. Sensor zu Problemen kam, habe ich nun einen zweiten 4.7K 
Widerstand parallel geschaltet um den Pull-up zu erhöhen
Seit dem werden alle 11 auch gefunden und ausgelesen

Ich habe hier 7 x DS18B20 lose Sensoren
und
4 x DS18B20 wasserdichte Sensoren an den üblichen Billig-Kabeln 
angeschlossen
die 4 wasserdichten Sensoren habe ich über billige nicht wasserdichte 
Mikrofone-Kupplungen verbunden (da sie im Raum keiner Luftfeuchtigkeit 
unterliegen brauche ich bei den Kupplungen nichts wassserdichtes)

Die einzelnen Kabel sind zw. 1,5m und ~ 4m lang

Aktuell habe ich am Testsystem alle Leitungen nur mit einer E-Klemme 
verbunden, also nicht sauber zusammengelötet (die Sensoren sind jedoch 
gelötet)
Evtl ist das ein Problemchen...

Hier der Code

Sorry weiß nicht wie ich diesen hier sauber formatiert einfügen kann
Es ist ein Standardcode aus der Lib
#################################################################
#include <OneWire.h>

// OneWire DS18S20, DS18B20, DS1822 Temperature Example
//
// http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_OneWire.html
//
// The DallasTemperature library can do all this work for you!
// http://milesburton.com/Dallas_Temperature_Control_Library

OneWire  ds(2);  // on signal pin (a single 4.7K resistor is necessary)

void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
}

void loop(void) {
  byte i;
  byte present = 0;
  byte type_s;
  byte data[12];
  byte addr[8];
  float celsius, fahrenheit;

  if ( !ds.search(addr)) {
    Serial.println("No more addresses.");
    Serial.println("________________________________________________________ 
_");
    ds.reset_search();
    delay(10000);
    return;
  }

  Serial.print("ROM =");
  for( i = 0; i < 8; i++) {
    Serial.write(' ');
    Serial.print(addr[i], HEX);
  }

  if (OneWire::crc8(addr, 7) != addr[7]) {
      Serial.println("CRC is not valid!");
      return;
  }
  Serial.println();

  // the first ROM byte indicates which chip
  switch (addr[0]) {
      case 0x28:
      Serial.println("  Chip = DS18B20");
      type_s = 0;
      break;
      default:
      Serial.println("Device is not a DS18x20 family device.");
      return;
  }

  ds.reset();
  ds.select(addr);
  ds.write(0x44, 1);        // start conversion, with parasite power on 
at the end

  delay(1000);     // maybe 750ms is enough, maybe not
  // we might do a ds.depower() here, but the reset will take care of 
it.

  present = ds.reset();
  ds.select(addr);
  ds.write(0xBE);         // Read Scratchpad

  Serial.print("  Data = ");
  Serial.print(present, HEX);
  Serial.print(" ");
  for ( i = 0; i < 9; i++) {           // we need 9 bytes
    data[i] = ds.read();
    Serial.print(data[i], HEX);
    Serial.print(" ");
  }
  Serial.print(" CRC=");
  Serial.print(OneWire::crc8(data, 8), HEX);
  Serial.println();

  // Convert the data to actual temperature
  // because the result is a 16 bit signed integer, it should
  // be stored to an "int16_t" type, which is always 16 bits
  // even when compiled on a 32 bit processor.
  int16_t raw = (data[1] << 8) | data[0];
  if (type_s) {
    raw = raw << 3; // 9 bit resolution default
    if (data[7] == 0x10) {
      // "count remain" gives full 12 bit resolution
      raw = (raw & 0xFFF0) + 12 - data[6];
    }
  } else {
    byte cfg = (data[4] & 0x60);
    // at lower res, the low bits are undefined, so let's zero them
    if (cfg == 0x00) raw = raw & ~7;  // 9 bit resolution, 93.75 ms
    else if (cfg == 0x20) raw = raw & ~3; // 10 bit res, 187.5 ms
    else if (cfg == 0x40) raw = raw & ~1; // 11 bit res, 375 ms
    //// default is 12 bit resolution, 750 ms conversion time
  }
  celsius = (float)raw / 16.0;
  fahrenheit = celsius * 1.8 + 32.0;
  Serial.print("  Temperature = ");
  Serial.print(celsius);
  Serial.print(" Celsius, ");
  Serial.print(fahrenheit);
  Serial.println(" Fahrenheit");
}


#####################################

hier die Ausgabe

ROM = 28 E0 87 8B A 0 0 8A
  Chip = DS18B20
  Data = 1 78 1 4B 46 7F FF 8 10 51  CRC=51
  Temperature = 23.50 Celsius, 74.30 Fahrenheit
ROM = 28 F4 CD 89 A 0 0 5E
  Chip = DS18B20
  Data = 1 7D 1 4B 46 7F FF 3 10 24  CRC=24
  Temperature = 23.81 Celsius, 74.86 Fahrenheit
ROM = 28 72 D 5D 5 0 0 74
  Chip = DS18B20
  Data = 1 70 1 4B 46 1F FF 10 10 71  CRC=71
  Temperature = 23.00 Celsius, 73.40 Fahrenheit
ROM = 28 1A 63 8B A 0 0 F2
  Chip = DS18B20
  Data = 1 7B 1 4B 46 7F FF 5 10 1D  CRC=1D
  Temperature = 23.69 Celsius, 74.64 Fahrenheit
ROM = 28 6 BD 8A A 0 0 A7
  Chip = DS18B20
  Data = 1 7B 1 4B 46 7F FF 5 10 1D  CRC=1D
  Temperature = 23.69 Celsius, 74.64 Fahrenheit
ROM = 28 86 55 8B A 0 0 26
  Chip = DS18B20
  Data = 1 7D 1 4B 46 7F FF 3 10 24  CRC=24
  Temperature = 23.81 Celsius, 74.86 Fahrenheit
ROM = 28 66 23 8A A 0 0 71
  Chip = DS18B20
  Data = 1 7C 1 4B 46 7F FF 4 10 9  CRC=9
  Temperature = 23.75 Celsius, 74.75 Fahrenheit
ROM = 28 56 45 8A A 0 0 11
  Chip = DS18B20
  Data = 1 7B 1 4B 46 7F FF 5 10 1D  CRC=1D
  Temperature = 23.69 Celsius, 74.64 Fahrenheit
ROM = 28 E 30 5D 5 0 0 F9
  Chip = DS18B20
  Data = 1 78 1 4B 46 1F FF 8 10 C1  CRC=C1
  Temperature = 23.50 Celsius, 74.30 Fahrenheit
ROM = 28 FF A EC 1 17 3 65
  Chip = DS18B20
  Data = 1 70 1 4B 46 1F FF 1F 10 69  CRC=69
  Temperature = 23.00 Celsius, 73.40 Fahrenheit
ROM = 28 FF BB FA 53 17 4 61
  Chip = DS18B20
  Data = 1 78 1 4B 46 1F FF 1F 10 43  CRC=43
  Temperature = 23.50 Celsius, 74.30 Fahrenheit
No more addresses.

sorry
er hatte das andere Bild nicht mit hochgeladen

Falk B. schrieb:
> her nicht. Aber auf denen Bildern sehe ich viel Kunststoff. Ich
> vermute, daß die thermische Kopplung vom IC zum Gehäuse bei den Sensoren
> nicht so dolle ist. Einfach den IC in ein Metallröhrchen stecken und mit
> Epoxidharz vergießen ist KEINE gute Anbindung, eher eine Isolation!
>
Das interessiert mich

Ich habe das 2x2x0,8 Kabel so nah als möglich zu den Lötpunkten 
abgeschirmt gelassen
die einzelnen Adern damit sie auch ja nicht zusammenkommen habe ich mit 
Isolierband gegen Kontakt geschützt
anschliessend habe ich es mit Schrumpfhülsen isoliert

Wie sollte ich die Sensoren sonst ans kabel anbringen und später 
isolieren?
Mir würde hier nur noch Epoxy oder Flüssigplastik einfallen

Meine Anbindung also die Lötstellen sollten ganz ok sein..

>
> Welche? Sieht nach Arduino-Standard Lib aus.

Ja, der Link zur Lib steht im Code

>
>>  ds.write(0x44, 1);        // start conversion, with parasite power on  at the
> end
>
> Warum das?
Das war wohl so in dem Beispielcode eingebaut... wahrscheinlich um alle 
Eventualitäten abzudecken
Wenn die Sensoren nun sauber laufen dann kopiere ich mir das das dem 
code was ich tatsächlich nur benötige

>

Einhart P. schrieb:
> Meine 12 Sensoren liegen an einem ~ 10m langen Bus mit Stichleitungen
> (bis 2m Länge). Da kommen verschiedene ungeschirmte Kabel mit geringem
> Querschnitt zum Einsatz. Falsche Werte bekomme ich nicht.

das muss ich mal hinterfragen

die ~ 10m sind für mich ja ok... aber die 2m Stichleitungen und das 
ungeschirmt
mmmhh
was für ein Microcontroller-Board nutzt Du?

aktuell ist es ja so das ich ganz zufrieden bin.
Nur wenn ich so eine Verkabelung sehe frage ich wieso ich so nen Aufwand 
mache

Jürgen schrieb:
> Die Sensoren sind bei einer Temp ~ 30 C°   um ca. +/- 0,5 C° im meines
> Referenzwertes eines TESTO 905-T1 Messgerätes.

Moin, und kalibriert? Ist die Eigenerwärmung an Luft bekannt? Ist die 
Hysterese bekannt?

Sollte man schon wissen ....


Jefe

wolle g. schrieb:
> Vor Beginn der Messung war der Aufbau tagelang abgestellt.
> Nur die letzte Stelle (0,0625K) "rauscht".

Ob die letzte Stelle rauscht oder nicht, hängt von der Temperatur ab. 
Wenn es ein paar 1/100K wärmer oder kälter ist, kann es genaus gut 
passieren, dass der Ausgabewert auf einem Wert festhängt. Das liegt 
daran, dass das Rauschen des Sensors im DS18B20 kleiner ist als die Höhe 
der Quantisierungsstufen.

Jürgen schrieb:
> Die Sensoren sind bei einer Temp ~ 30 C°   um ca. +/- 0,5 C° im meines
> Referenzwertes eines TESTO 905-T1 Messgerätes.

Dein Testo ist als Referenz denkbar ungeeignet, weil es selbst zu 
ungenau ist(kann man hier 
https://www.testo.com/de-DE/testo-905-t1/p/0560-9055 nachlesen).

Als nächste wäre noch interessant wie gut Dein Fühler vom Testo und 
Deine DS1820 thermisch gekoppelt waren.

wolle g. schrieb:
> Man kann ein Datenblatt zigmal lesen und sich einbilden, man hat es
> verstanden.

Dass ein 18x20 eine Einschwingzeit im Bereich von Minuten hat, ist 
einfach unglaubwürdig und entspricht nicht meiner Erfahrung.

Erst im Verlauf des Threads zeigt sich, dass Jürgen die Dinger 
konfektioniert in Metallhülse hat. Solche habe ich auch hier, die haben 
eine schlechte Wärmekopplung und reagieren sehr langsam auf Änderungen 
der Umwelt.

Jörn P. schrieb:
> Bei der Edelstahl Version handelt es sich um einen TO92, der in die
> Stahlhülle eingesteckt wurde.

So habe ich das vermutet, aber noch keinen aufgeschliffen. Dass die 
Dinger sehr träge sind, habe ich bemerkt, aber die meisten 
Temperaturänderungen sind ja auch eher langsam.

> Die Ansprechzeit dieser Versionen dauert daher wesentlich länger.
> Ich habe mal einen Edelstahl Typ geknackt...

Sehe ich auf deinen Bildern richtig, dass die Beinchen mit 
Gewebeschlauch isoliert und dann das gesamte in Schrumpfschlauch in die 
Hülse gepresst wird?

Edelstahl ist eine schlecht leitende Legierung und die unterlegen die 
noch zusätzlich mit Kunststoff?

Viel dämlicher kann man das garnicht bauen!

Manfred schrieb:
> Viel dämlicher kann man das garnicht bauen!

Ab 62 US-Cent -> was erwartest du da?