Hallo,
mehrere (Tief-)Gefrierschränke sollen mit einem Mega328 überwacht
werden, ob sie die Solltemperaturen einhalten. Folgende
Rahmenbedingungen gelten:
Meßbereich: 0° bis -90° C
Genauigkeit: +/- 2 K
Meßinterval: 1 Minute
Anzahl der Sensoren: maximal 4
Fühlerlänge: maximal 5 m
Wegen der tiefen Temperaturen fällt mir spontan der PT1000 als Fühler
ein.
Wie baue ich eine Schaltung auf, die mit möglichst wenigen Bauteilen
auskommt, die dann möglichst auch noch als THT vorliegen sollten?
Könnte man bei der langen Zeit zwischen zwei Messungen den PT1000 auch
mit einer größeren Stromstärke als 0,3 mA belasten, ohne daß eine zu
starke Eigenerwärmung auftritt?
Wäre eine so einfache radiometrische Lösung möglich:
VCC
|
R1 8k (Vorwiderstand 8k)
|
O-----> A3 (interne VREF=1,1V)
|
R2 1k
|
O-----> A2
|
PT1000
|
GND---> A1
Aus (A2-A1)/(A3-A2) müßte sich doch die Temperatur berechnen lassen,
oder mache ich da einen Denkfehler?
Rechne mal nach wieviele °C da ein Stufe (ein LSB) des ADC wären.
Ich habe hier gute Erfahrungen mit Ti ADS1220 gemacht, der kann auch die
für PT1000 nötige Vierleitermessung.
Ist aber SMD und 3.3V Technik, müsste es aber auch als Breakout Board
geben.
svensson schrieb:> Wie baue ich eine Schaltung auf, die mit möglichst wenigen Bauteilen> auskommt, die dann möglichst auch noch als THT vorliegen sollten?
Was soll diese Vorgabe im Jahr 2021? Daß nicht jeder Chip Scale BGAs
verbauen will und kann ist ja OK, auch Profis nicht. Aber SMD ist seit
JAHRZEHNTEN Stand der Technik, den auch Bastler ohne große Mühe und
Aufwand beherrschen können.
Und wenn man schon solche Temperaturen auf 1-2K genau messen will, muss
man auch ein wenig mehr Aufwand treiben. Drei Widerstände und ein NE555
reichen halt nicht.
oszi40 schrieb:> Bei -90°C werden wohl auch ein paar Materialprobleme mit Steifigkeit
Es hat keiner davon gesprochen, dass der Sensor dabei bewegt werden
soll. Sonst gäbe es nicht nur ein Problem mit den Handschuhen.
Bis -100 Grad empfiehlt sich Teflonkabel.
Ja und auf 5M Kabel da geht die Genauigkeit schnell Flöten,
Also Wandler, möglichst nahe beim Fühler und digital übertragen.
Solche Schaltungen machen wir dauernd für PH oder Chlormesssonden.
Alle extrem hochohmig >1TOhm da geht nur Digital auf längeren Leitungen.
Es soll eine bereits vorhandene Schaltung, die jedoch mit DS18B20
arbeitet, modifiziert werden. Und die arbeitet nun einmal mit 5V. Und
die SPI-Schnittstelle ist auch schon belegt. I2C wäre jedoch noch frei.
Die Schaltung ist auf Punktraster aufgebaut, daher soll möglichst THT
verwendet werden, ob das nun modern ist oder nicht. Außerdem kann ich
das besser verabeiten. 😁
Für SMD-Bauteile müßten dann entsprechende Adapterboards benutzt werden,
was natürlich auch möglich wäre, da die Größe der Schaltung keine Rolle
spielen würde.
svensson schrieb:> Meßbereich: 0° bis -90° C> Genauigkeit: +/- 2 K> Meßinterval: 1 Minute> Anzahl der Sensoren: maximal 4> Fühlerlänge: maximal 5 m
Das ist überhaupt kein Problem, wenn eine Dreipunktkalibrierung für
jedes einzelne Exemplar des Sensors ein akzeptabler Aufwand ist.
Nur, wenn das nicht der Fall ist, wird es zu einem Problem.
Die Sensoren könnte ich mit Silikon (-60), Glasseide (-60) oder PFA
(-190) bekommen.
Die -90° sind auch nur ein Extremwert, um eine Überkühlung
festzustellen. Normalerweise ist -80° der maximal auftretende Wert.
> Bei -90°C werden wohl auch ein paar Materialprobleme mit Steifigkeit,> Ausdehnung und Temperaturstress auftreten... Das wird nicht ganz> einfach.
Die Gefrierschranke sollten normalerweise fest stehen und nicht bewegt
werden (mit einem Erdbeben rechne ich nicht). Die Temperaturen sollten
eigentlich - im Idealfalle - absolut konstant sein. Daher rechne ich
nicht mit Materialproblemen.
Es handelt sich auch nicht um eine Regelung, sondern lediglich um eine
Fernanzeige. Die muß auch nicht besonders genau sein, wenn es da z.B.
einen Offset von 3 Grad gibt, dann kann die Software den herausrechnen.
svensson schrieb:> Könnte man bei der langen Zeit zwischen zwei Messungen den PT1000 auch> mit einer größeren Stromstärke als 0,3 mA belasten
Ja, vorausgesetzt der Strom wird zwischen den Messungen abgeschaltet.
Georg
c-hater schrieb:> Das ist überhaupt kein Problem, wenn eine Dreipunktkalibrierung für> jedes einzelne Exemplar des Sensors ein akzeptabler Aufwand ist.
Ja, das wäre absolut kein Problem. Es sind auch nur maximal 4 Sensoren
vorgesehen.
Die Kurven müssen auch nicht ganz linear sein, sondern sollen
hauptsächlich eine Tendenz zeigen.
Patrick L. schrieb:> Ja und auf 5M Kabel da geht die Genauigkeit schnell Flöten,> Also Wandler, möglichst nahe beim Fühler und digital übertragen.
Du hast den 4-Leiter-Anschluss nicht verstanden.
Falk B. schrieb:> Und wenn man schon solche Temperaturen auf 1-2K> genau messen will, muss man auch ein wenig mehr> Aufwand treiben. Drei Widerstände und ein NE555> reichen halt nicht.
Logisch -- einen TL064 braucht man auch noch. Soviel
Luxus darf es schon sein.
svensson schrieb:> Meßbereich: 0° bis -90° C> Genauigkeit: +/- 2 K> Meßinterval: 1 Minute> Anzahl der Sensoren: maximal 4> Fühlerlänge: maximal 5 m>> Wegen der tiefen Temperaturen fällt mir spontan der> PT1000 als Fühler ein.>> Wie baue ich eine Schaltung auf, die mit möglichst> wenigen Bauteilen auskommt, die dann möglichst auch> noch als THT vorliegen sollten?
Schuss aus der Hüfte siehe Bild. Dimensionierung ist
nur grob geschätzt, müsste also nochmal genauer
gerechnet werden. Kennlinie Ua(T) ist krumm, muss
also rechnerisch linearisiert werden. Vref, Ub,
Abblockung usw. fehlt auch noch.
Als OPV eignet sich im Prinzip ein OP07, das kollidiert
aber mit Forderung nach single supply mit +5V. (OP07
ist drift- und offsetarm, kann aber kein R2R.)
Bei Pt1000, 10m Sensorleitung und 2K Genauigkeit
würde ich mir über 4-Leiter-Anschluss erstmal nicht
den Kopf zerbrechen.
Elektrische Störungen (Einstreuungen) können aber
kritisch werden.
svensson schrieb:> Und die SPI-Schnittstelle ist auch schon belegt. I2C wäre jedoch noch frei.
SPI und I2C sind Bussysteme, an die mehrere Slaves angeschlossen werden
können.
Schau mal bei Afug-Info unter Downloads, ganz unten sind 2 Tabellen für
PT und NTC Sensoren. Letztere fand ich überaus nützlich bei meiner
letzten Thermometerschaltung, AD Werte sind auch integriert
http://afug-info.de/Download/
Mein Vorschlag für eine ratiometrische Messung bis zu 6 Kanälen:
Beitrag "Temperatursensor KTY81 am ATmega328 (Arduino UNO), 1-6 Kanäle" Ein Arduino ist die
einfachste Möglichkeit, die Schaltung schnell zu realisieren. Das läßt
sich auch alles mit bedrahteten/gesockelten Bauteilen aufbauen.
Die passende Tabelle für PT1000 kannst Du hier entnehmen:
http://mino-elektronik.de/7-Segment-Variationen/LCD.htm#lcd7 Bei Bedarf
kann man weitere Stützstellen im zu messenden Bereich ergänzen.
Die notwendige Auflösung/Genauigkeit müßtest Du für Dich noch
überprüfen, wobei ein >= 12-Bit ADC bessere Auflösung bieten würde.
Längere Zuleitungen bei PT1000 sind weniger problematisch; sofern
überhaupt ein relevanter Widerstand vorhanden ist, kann man ihn
herausrechnen.
Warum keine radiometrische Messung? Dann fällt die Vcc bei der
Berechnung raus. Geht mit MSP430 auch, gibt es sogar ne AppNote zu.
Alternativ ist nen MAX31865 auch interessant.
H. H. schrieb:> Auch für Thermoelemente.
Ja, Aber ohne Not würde ich die nicht verwenden. Die Spannungen sind arg
klein, d.h. störempfindlich und man braucht spezielle Ausgleichsleitung
und Stecker zur Verkabelung. Die nötige Nullstellenkompensation ist eine
weitere Fehlerquelle. Sie muß möglichst nah am letzten Thermostecker
erfolgen.
https://de.aliexpress.com/i/32767816121.html
tnsz schrieb:> Warum keine radiometrische Messung?
Etwa so: https://de.wikipedia.org/wiki/Radiometrie
oder doch besser so: https://de.wikipedia.org/wiki/Ratiometrisch
?
Ein PT1000 als Spannungsteiler mit einem 1 k Widerstand liefert im
Bereich -100° - 0° C eine Spannungsdifferenz von > 1 V und somit rund 10
mV/K. Der ADC des ATmega328 hat eine Auflösung von < 5 mV @ Vcc 5 V,
weshalb die Auflösung besser als 1 K ist.
Wozu dann noch die ganzen "Spezialbauteile", wenn der µC schon alles
Notwendige auf dem Chip hat?
m.n. schrieb:> Wozu dann noch die ganzen "Spezialbauteile", wenn der µC schon alles> Notwendige auf dem Chip hat?
Man benötigt nichtmal nen uC mit AD Wandler. Komparator und Timer sind
ausreichend. Funktioniert sogar mit PT100 oder PT500.
Es gibt immer mehrere Lösungen. Ich habe sowas seinerzeit mal mit einem
MSP430 realisiert.
Peter D. schrieb:> H. H. schrieb:>> Auch für Thermoelemente.>> Ja, Aber ohne Not würde ich die nicht verwenden. Die Spannungen sind arg> klein,
Dafür sehr niederohmig.
> d.h. störempfindlich
Nicht mehr als Pt1000.
> und man braucht spezielle Ausgleichsleitung> und Stecker zur Verkabelung.
Gibts für ganz kleines Geld von der Stange.
> Die nötige Nullstellenkompensation ist eine> weitere Fehlerquelle. Sie muß möglichst nah am letzten Thermostecker> erfolgen.
Muss man eben berücksichtigen.
> https://de.aliexpress.com/i/32767816121.html
Nicht besonders gut gemacht, aber tauglich.
H. H. schrieb:>> https://de.aliexpress.com/i/32767816121.html>> Nicht besonders gut gemacht, aber tauglich.
Wenn es denn tut, ich habe zum Teil gegenteilige Erfahrungen.
Bei diesem Board wurde alles weggespart im Vergleich zum Referenzdesign
aus dem Datenblatt. Im Text steht zwar, daß ein Spannungsregler
vorhanden sein soll, auf dem Bild aber keiner zu sehen. Der Originalchip
ist nur bis 3,6 Volt spezifiziert, aber mit ziemlicher Sicherheit wurde
auch das Original weggespart und durch einen Fake ersetzt. Vielleicht
kann der Fake dann ja die angegebenen 5 Volt, was ich aber nicht glaube.
Wer -90 Grad Celsius messen möchte macht das im professionellen Umfeld,
und da sollte es nicht auf den letzten Cent ankommen. Da würde ich eher
hier schauen, und nicht bei AliExpress.
https://www.adafruit.com/product/269
tnsz schrieb:> Man benötigt nichtmal nen uC mit AD Wandler.> ...> Ich habe sowas seinerzeit mal mit einem> MSP430 realisiert.
Merkst Du was?
Dem TO wirst Du damit nicht helfen. Aber darum scheint es wohl auch
nicht mehr zu gehen.
Killer schrieb:> Der Originalchip> ist nur bis 3,6 Volt spezifiziert, aber mit ziemlicher Sicherheit wurde> auch das Original weggespart und durch einen Fake ersetzt.
Nö, der wurde durch den ollen MAX6675 ersetzt (steht jedenfalls auf dem
Board), der auch mit 5V läuft.
H. H. schrieb:>> https://www.adafruit.com/product/269>> Eindeutig besser.
Halt der MAX31855 mit Spannungsregler und (hoffentlich) Pegelanpassung.
Andreas B. schrieb:> Killer schrieb:>> Der Originalchip>> ist nur bis 3,6 Volt spezifiziert, aber mit ziemlicher Sicherheit wurde>> auch das Original weggespart und durch einen Fake ersetzt.>> Nö, der wurde durch den ollen MAX6675 ersetzt (steht jedenfalls auf dem> Board), der auch mit 5V läuft.
Das wäre für den TO der Supergau, der MAX6675 geht nur von 0-1023 Grad!.
Auf dem Board steht aber auch noch MAX31855, und es kommt auch mit einem
Chip mit der Aufschrift MAX31855. Ich hatte vor einiger Zeit so ein
Modul auch bestellt. Vermutlich soll das Board als Grundlage für den
MAX6675 als auch den MAX31855 dienen. Was aber auch schief geht, da
deren Eingangsbeschaltung etwas unterschiedlich ist.
> H. H. schrieb:>>> https://www.adafruit.com/product/269>>>> Eindeutig besser.> Halt der MAX31855 mit Spannungsregler und (hoffentlich) Pegelanpassung.
Auf den Spannungsregler kommt es nicht so sehr an, man kann das Board ja
auch an einen 3,3 Volt uC hängen. Was wichtig ist, sind die Entstör-Cs
am Eingang, die beim Nachbau fehlen. Ohne die habe ich beim Nachbau
keine stabilen Messergebnisse bekommen.
Vielen Dank für die rege Anteilnahme vorweg!
m.n. schrieb:> Mein Vorschlag für eine ratiometrische Messung bis zu 6 Kanälen:> Beitrag "Temperatursensor KTY81 am ATmega328 (Arduino UNO), 1-6 Kanäle"
Den Beitrag hatte ich schon gefunden über die Suchfunktion. Wenn ich es
recht verstehe, löst der 10 Bit A/D dann aber nur 4 mV auf. Bei 0,3mA
fallen an dem PT1000 bei 0° nur 312 mV ab und bei -80° 222 mV. Also ist
der Meßbereich nur 90 mV = 22 Bit. Die Auflösung wäre dann 4 K, das wäre
schon arg wenig; eine Verstärkung mittels OPV wäre wohl angesagt.
Peter D. schrieb:> Es gibt fertige Breakouts, z.B.:> https://de.aliexpress.com/item/32777376782.html
und
> https://www.adafruit.com/product/269
Die Idee ist ganz gut, jedoch nutzen die die SPI Schnittstelle, über die
derzeit die Netzwerkschnittstelle angebunden ist. Ich fürchte, daß ich
mir anständige Probleme mit Letzterer einhandele, wenn zwischendurch die
Sensoren abgefragt werden sollen.
Tom D. schrieb:> PT1000 und UTI 03 - den gibt es auch als DIL16
Der sieht sehr interessant aus, nutzt aber ebenfalls SPI. Vielleicht
könnte ich eine zweite SPI-Schnittstelle in Software implementieren, um
die Sensoren abzufragen.
tnsz schrieb:> Ich habe sowas seinerzeit mal mit einem> MSP430 realisiert.
Nun, der Mega328 ist gesetzt, da ich eine vorhandene Schaltung (jetzt
DS18B20) weiterverwenden möchte. Da ist auch schon die Software
vorhanden und muß nur noch modifiziert werden.
svensson schrieb:>> https://www.adafruit.com/product/269>> Die Idee ist ganz gut, jedoch nutzen die die SPI Schnittstelle, über die> derzeit die Netzwerkschnittstelle angebunden ist. Ich fürchte, daß ich> mir anständige Probleme mit Letzterer einhandele, wenn zwischendurch die> Sensoren abgefragt werden sollen.>> Tom D. schrieb:>> PT1000 und UTI 03 - den gibt es auch als DIL16>> Der sieht sehr interessant aus, nutzt aber ebenfalls SPI. Vielleicht> könnte ich eine zweite SPI-Schnittstelle in Software implementieren, um> die Sensoren abzufragen.
Adafruit liefert zu ihrem Board eine Arduino Library mit, die ein
Software SPI macht. Kannst du dir ja mal anschauen.
> tnsz schrieb:>> Ich habe sowas seinerzeit mal mit einem>> MSP430 realisiert.>> Nun, der Mega328 ist gesetzt, da ich eine vorhandene Schaltung (jetzt> DS18B20) weiterverwenden möchte. Da ist auch schon die Software> vorhanden und muß nur noch modifiziert werden.
Wenn deine Schaltung DS18B20 unterstützen kann, dann schau dir dieses
Board mal an. Ebenfalls one-wire Interface. Ich selbst kenne es nicht,
ist mir nur gerade eben auf der Adafruit Max31855 Seite aufgefallen.
https://learn.adafruit.com/adafruit-1-wire-thermocouple-amplifier-max31850k
Killer schrieb:> Das wäre für den TO der Supergau, der MAX6675 geht nur von 0-1023 Grad!.
Deshalb schrieb ich ja "oller Max 6675". Aber Fälschung ist halt was
anderes.
Killer schrieb:> Auf den Spannungsregler kommt es nicht so sehr an, man kann das Board ja> auch an einen 3,3 Volt uC hängen.
Was die Arduino-Jünger, für die solche Boards primär gedacht sind, aber
nicht tun.
Killer schrieb:> Was wichtig ist, sind die Entstör-Cs> am Eingang, die beim Nachbau fehlen.
Das ist allerdings weniger schön. Aber was ist bei Dir "Nachbau"? Da ist
halt ein billiges Board, um die Restposten an MAX 6675 noch
unterzubringen. Die sind nämlich abgekündigt.
Mal ehrlich: Wenn ich einen solchen Temperaturwandler benötige, dann ist
das Teil einer Schaltung. Und dann mache ich mir auch gleich ein
anständiges Board dazu. Dann kann ich selbst entscheiden wie die
Beschaltung ist und brauche dabei nicht rumzuraten.
Seit es Dienstleister in CN gibt, die so etwas fürn Appel und nen Ei
machen ist das nun wirklich kein Thema mehr.
svensson schrieb:> Wenn ich es> recht verstehe, löst der 10 Bit A/D dann aber nur 4 mV auf. Bei 0,3mA> fallen an dem PT1000 bei 0° nur 312 mV ab und bei -80° 222 mV.
Du hast es nicht richtig verstanden.
Der ADC hat eine Auflösung von 5 V / 1024 und somit etwa 4,88 mV.
Der Messstrom bei 0°C beträgt mit dem 1 k Spannungsteiler 2,5 mA und die
Spannung am ADC somit 2,5 V. Siehe Schaltung.
Bei -100°C hat der PT1000 603 Ohm und der ADC erhält an seinem Eingang
mit 5 V / 1603 x 603 rund 1,88 V. Die Spannungsänderung für 100 K ist
somit rund 0,72 V oder 7,2 mV/K.
Andreas B. schrieb:> Was die Arduino-Jünger, für die solche Boards primär gedacht sind, aber> nicht tun.
... es sei denn, sie verwenden einen Arduino Clone, der mit 3.3V läuft
oder irgend einen anderen 3.3V Controller, der von der Arduino IDE
unterstützt wird, z.B. ESP8266, ESP32 oder gar einen originalen Arduino
Due.
m.n. schrieb:> er Messstrom bei 0°C beträgt mit dem 1 k Spannungsteiler 2,5 mA und die> Spannung am ADC somit 2,5 V. Siehe Schaltung.
Aber der PT1000 soll doch nur mit einem Meßstrom von 0,3 mA betrieben
werden (Referenzwiderstand 15k). Macht bei 603 Ohm also 180,9 mV.
dummschwaetzer schrieb:> TI ADS122c04
Der sieht nicht übel aus. Lediglich müßte ich ihn auf einen Adapter
löten, aber das müßte doch machbar sein.
svensson schrieb:> Wie baue ich eine Schaltung auf, die mit möglichst wenigen Bauteilen> auskommt, die dann möglichst auch noch als THT vorliegen sollten?
Bei derartigen Zusammenstellungen von Randbedingungen kommt mir seit
einiger Zeit der Zorn hoch. Eine Temperaturmessung mit PT100 und nur
einem IC nebst einem Widerstand kriegt man seit vielen Jahren (> 10
Jahre) problemlos hin. Aber heuer (anno domini 2021) noch auf THT
herumhacken zu wollen, ist längst nicht mehr zeitgemäß.
Also klein, wenig aufwendig und billig ist ein R und ein
Sigma-Delta-Wandler von MicroChip und ein PT100.
Wer etwas mehr an Geld hat, kann auch einen R und einen
Sigma-Delta-Wandler von Analog, einen Quarz und einen PT1000 nehmen.
Die zugehörigen Schaltungen kann man den Applikationsschriften der
Hersteller entnehmen. Das ist alles kein Hexenwerk und auch keine
Raketenwissenschaft.
W.S.
Ich habe den Eindruck, daß Du schnell wie möglich Resultate haben willst
anstatt den Weg zum Ziel zu machen. Wenn Du also auf einen alten Fuchs
hören willst, dann lese mal weiter:
Wenn Du Dir die Arbeit einfach machen willst, besorg Dir also die
gewünschte Anzahl von MAX31865 Modulen oder multiplexe die PT100 bzw.
PT1000 auf ein Modul und fertig. Multiplexen geht schön mit CD4066B Quad
Analog Schalter. Ich würde in Deinen Fall aber separate Module nehmen
und mit CS aktivieren weil es da weniger Schaltungsfußangeln gibt.
Genauigkeit ist mit dem MAX31865 um +/- 0.5 Grad mit einer 0.00325 Grad
Bitauflösung gegeben. Also braucht man auch nicht die teuersten PT
Klassen. Ein 1/3 DIN sollte genügen. Allerdings sollte mindestens mit
Drei- oder Vierdraht Methode gearbeitet werden.
https://www.ebay.com/itm/144131889259?hash=item218eee186b:g:ES8AAOSwTuJYs8It
Linearisierung lasst sich mit interpolierter LUT auch schmerzlos machen.
Brauchbare Bibliotheken für den MAX31865 gibt es auch überalll. Ein
Arduino NANO kann die Daten im CSV Format in regelmässigen Intervall zum
PC senden oder auf SD-Karte speichern. Das ganze kannst Du so auf
kürzester Zeit realisieren.
Hier ist ein Link zu einer möglichen Bezugsquelle:
https://www.ebay.com/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2334524.m570.l1313&_nkw=max31865&_sacat=0&LH_TitleDesc=0&_odkw=max31856&_osacat=0
Es gibt natürlich noch etliche andere Bezugsquellen die in D zugänglich
sein sollten.
Gruß,
Gerhard
Nachtrag:
Thermocouples sind mit dem MAX31856 auch schmerzlos einsetzbar. Da
erübrigt sich auch die Linearisierung in SW und ist bei einigermassen
vernünftiger Cold junction Kompensierung auch gut genug. (Geheimtipp:
MAx31856 in ein träges Gehäuse einbauen mit den Anschlußverbindungen
drinnen, so daß sich die gemessene Cold junction Temperatur im MAX31856
von ihm realistisch gemessen werden kann und alles genug Zeit hat
gleichmässig ihre Temperatur anzupassen).
Gerhard O. schrieb:> oder multiplexe die PT100 bzw.> PT1000 auf ein Modul und fertig. Multiplexen geht schön mit CD4066B Quad> Analog Schalter.
Diese Idee streichen wir ganz schnell, nachdem wir in das Datenblatt des
CD4066 geschaut haben - bei 5V typ. 470 Ohm.
W.S. schrieb:> Aber heuer (anno domini 2021) noch auf THT> herumhacken zu wollen, ist längst nicht mehr zeitgemäß.
Zeitgemäß ist mir völlig schnuppe. Ich würde sogar EoL-Bauteile
einsetzen, wenn die eine einfache Lösung bieten würden.
Jeder wird wohl zustimmen können, daß THT-Bauteile einfacher zu
verarbeiten sind als SMD. Ich habe mit SMD eben noch keinerlei Erfahrung
- soll ja auch noch solche Menschen geben.
Und es ist gut möglich, daß es passende Varianten auch in z.B. DIL gäbe,
man muß sie nur finden.
Gerhard O. schrieb:> Ich habe den Eindruck, daß Du schnell wie möglich Resultate haben willst
Nein, nicht unbedingt. Zeitdruck ist nicht gegeben. Die Wiederverwendung
der vorhandenen Schaltung resultiert daraus, daß dann viele Teile
bereits - nachweisbar - funktionieren, da kann ich einfach weniger
Fehler machen.
Ich finde jedoch die Vielzahl an Bauteilen, es gibt ja mehr als 1 Mio
Halbleiter auf dem Markt, geradezu "erdrückend". Natürlich habe ich
schon Dutzende Datenblätter gelesen, aber irgendwie immer das Gefühl,
daß es vielleicht doch noch etwas besseres geben müßte. Genau deshalb
frage ich in diesem Forum, um evtl. von der Erfahrung anderer zu
profitieren.
Manfred schrieb:> Gerhard O. schrieb:>> oder multiplexe die PT100 bzw.>> PT1000 auf ein Modul und fertig. Multiplexen geht schön mit CD4066B Quad>> Analog Schalter.>> Diese Idee streichen wir ganz schnell, nachdem wir in das Datenblatt des> CD4066 geschaut haben - bei 5V typ. 470 Ohm.
Die Firma General Eastern macht gerade das um vier PT100 Kanäle in einem
Taupunkt Gekühlten Spiegel Hygrometer umzuschalten. Im Vierdraht Modus
geht das schon. Bei höherer Betriebsspannung ist auch der ON-Widerstand
geringer.
Beim MC14066B liegt R-On z.B. je nach Betriebsspannung und Temperatur
typisch zwischen 250-80 Ohm.
Bei den Stromführenden Leitungen macht dieser zusätzliche Widerstand
also nichts aus und bei S+/S- ist es bei hochohmigen Meßeingang kein
Problem.
Aufpassen muß man schon.
svensson schrieb:> Genau deshalb> frage ich in diesem Forum, um evtl. von der Erfahrung anderer zu> profitieren.
Deshalb mein Vorschlag es mit den MAX31865 zu realisieren. Da gibt es
keinen Abgleich von analogen Komponenten. Du brauchst nur einen stabilen
(teuren) Vergleichswiderstand als Vergleichswert von 400 oder 4000 Ohm
mit niedrigen Tk. Fertig.
Danach brauchst Du Dich nur auf die Sw konzentrieren. Linearisierung
kannst Du auch in Excel machen.
Ich habe eigene RTD Thermometer mit MAX11200 in ähnlicher Weise wie der
MAX31865 in der Firma entwickelt. Aber ganz analoge RTD Scaltungen sind
heutzutage nur noch in Ausnahmefällen von Bedeutung. Man macht so viel
wie möglich in SW. Die Beim MAX31856 praktizierte Verhältnismessung ist
so ziemlich der einfachste Weg.
Der Vorteil beim MAX32865 und ähnlicher dafür entwickelten ICs anderer
Hersteller wie AD/TI ist, daß sie den Erregungsstrom bereitstellen und
Leitungs/Sensor Fehler automatisch erkennen. Auch ist die Beschaltung
zum uC unkritisch. Notfalls könntest Du die Schaltung mit AD1401
digitalen Isolatoren galvanisch trennen und nur die SPI Signale
übertragen. Auch hast die Wahl zwischen 2/3 und 4-Draht Anschlußtechnik.
Auch wenn es interessanter ist es analog zu machen, bedarf es einiger
Anstrengung alles zufriedenstellend zum funktionieren zu bringen.
Ist nur meine Meinung. Ich trage es Dir aber nicht nach wenn Dir ein
anderer Lösungsansatz lieber ist.
Hier noch etwas "Lesematerial";-)
https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/afe-design-considerations-rtd-ratiometric.htmlhttps://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/how-to-select-and-design-the-best-rtd-temperature-sensing-system.htmlhttps://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/minimizing-errors-in-multiplexed-3-wire-rtd.html
Gruß,
Gerhard
svensson schrieb:> Natürlich habe ich schon Dutzende Datenblätter gelesen,> aber irgendwie immer das Gefühl, daß es vielleicht doch> noch etwas besseres geben müßte.
Mentales Problem.
Das Resultat dieses Leidens nennt man "goldene Henkel
anbringen".
Gut genug ist gut genug.
svensson schrieb:> Aber der PT1000 soll doch nur mit einem Meßstrom von 0,3 mA betrieben> werden (Referenzwiderstand 15k).
Erst 9 kOhm und jetzt 15?
Die oben verlinkte Schaltung/Programm arbeit mit einem eff. Messstrom
von 2,5 µA/PT1000. Ist Dir das zu wenig?
Trotzdem bekommt der ADC an seinen Eingängen ca. 7 mV/K, da die
Referenzspannung ja nur zur eigentlichen Messung aktiviert wird:
Einschaltdauer 0,1%.
In den Kommentaren zum Programm ist das beschrieben.
svensson schrieb:> W.S. schrieb:>> Aber heuer (anno domini 2021) noch auf THT>> herumhacken zu wollen, ist längst nicht mehr zeitgemäß.>> Zeitgemäß ist mir völlig schnuppe. Ich würde sogar EoL-Bauteile> einsetzen, wenn die eine einfache Lösung bieten würden.> Jeder wird wohl zustimmen können, daß THT-Bauteile einfacher zu> verarbeiten sind als SMD. Ich habe mit SMD eben noch keinerlei Erfahrung> - soll ja auch noch solche Menschen geben.>> Und es ist gut möglich, daß es passende Varianten auch in z.B. DIL gäbe,> man muß sie nur finden.>> Gerhard O. schrieb:>> Ich habe den Eindruck, daß Du schnell wie möglich Resultate haben willst>> Nein, nicht unbedingt. Zeitdruck ist nicht gegeben. Die Wiederverwendung> der vorhandenen Schaltung resultiert daraus, daß dann viele Teile> bereits - nachweisbar - funktionieren, da kann ich einfach weniger> Fehler machen.>> Ich finde jedoch die Vielzahl an Bauteilen, es gibt ja mehr als 1 Mio> Halbleiter auf dem Markt, geradezu "erdrückend". Natürlich habe ich> schon Dutzende Datenblätter gelesen, aber irgendwie immer das Gefühl,> daß es vielleicht doch noch etwas besseres geben müßte. Genau deshalb> frage ich in diesem Forum, um evtl. von der Erfahrung anderer zu> profitieren.
Aus deinen Bemerkungen hier schließe ich, daß du den von mir oben
genannten Link noch nicht angeschaut hast.
https://learn.adafruit.com/adafruit-1-wire-thermocouple-amplifier-max31850k
Das ist doch fast ein 1:1 Ersatz für den DS18B20, und wenn du ein
fertiges Board kaufst, hast du auch nichts mehr mit SMD Bauteilen zu
tun.
svensson schrieb:> Jeder wird wohl zustimmen können, daß THT-Bauteile einfacher zu> verarbeiten sind als SMD.
Nö.
Nach meiner Erfahrung sind SMD-Bauteile im allgemeinen weitaus einfacher
zu verarbeiten als THT.
Aber deinen Worten entnehme ich, daß es dir eher um ein einzelnes
Bastelstück geht und eine Serienfertigung überhaupt nicht angedacht ist.
Na, dann könntest du auch den Bodensatz der Bastelkiste aufbrauchen - es
ist bloß um einiges schwieriger, damit etwas so einfach und solide zu
bauen wie mit neueren (SMD-)Bauteilen.
Man muß sich beim Aufbrauchen von Vintage-BE mit den damaligen Problemen
herumärgern, die zwischenzeitlich beseitigt oder wenigstens deutlich
reduziert sind, aber nur in neueren Bauteilen zu haben sind. Und da
kommt schon wieder der Gegensatz SMD<-->THT zum Tragen.
W.S.
svensson schrieb:> Wie baue ich eine Schaltung auf, die mit möglichst wenigen Bauteilen> auskommt, die dann möglichst auch noch als THT vorliegen sollten?
Am besten gar nicht.
Die SMT hat ihren 50-jährigen Geburtstag lange hinter sich. Da wird es
Zeit, umzudenken.
Gerhard O. schrieb:> Bei den Stromführenden Leitungen macht dieser zusätzliche Widerstand> also nichts aus..
... oder man schaltet die PT100 einfach fest in Reihe und tastet mit
verschiedenen Kanälen des ADC oder CMOS-Umschalter einfach nur deren
Spannungen ab. Hab ich schon vor Jahren mit dem AD7714 und 3x PT100 in
Reihe gemacht. Man muß lediglich auf den jeweils zulässigen CMRR achten.
Bin eigentlich froh, daß AD die AD77xx Reihe damals gemacht hatte. Das
war der Durchbruch für den Sigma-Delta-Wandler. Da konnte Maxim mit
seinem Mehrfach-Flanken-Wandler MAX132 schlichtweg einpacken. Zuvor war
eigentlich nur das DualSlope-Verfahren für Meßzwecke üblich. Da waren in
den 80er Jahren die 7 und 8 stelligen Labor-Widerstandsmesser von
Schlumberger mit ihrem diskret aufgebauten Sigma-Delta-Wandler eher
einsame Vorläufer, die alle nase lang ins Kalibrierlabor eingeschickt
werden mußten.
W.S.
Killer schrieb:> Aus deinen Bemerkungen hier schließe ich, daß du den von mir oben> genannten Link noch nicht angeschaut hast.>> https://learn.adafruit.com/adafruit-1-wire-thermocouple-amplifier-max31850k>> Das ist doch fast ein 1:1 Ersatz für den DS18B20, und wenn du ein> fertiges Board kaufst, hast du auch nichts mehr mit SMD Bauteilen zu> tun.
Dafür kriegst du 1+ ;-)
Wäre sicher Optimal für den TO!
Wobei Zitat aus Link:[-270°C to +1370°C output in 0.25 degree
increments]
betrachte ich als ein Witz, da das Board leider offiziell nicht mal die
geforderten -90° macht. Schade
Lange Leitungen wollte ich da nicht dran machen für den Test.
Inoffiziell habe ich es mal bis -100° probiert, hatte wohl glück es hat
funktioniert ;-)
Bei -125° hat dann aber das Bord endgültig aufgegeben und war dann nur
noch für den "Rundordner" brauchbar :-D
Auf die andere Seite der Skala hatte ich es nicht mehr prüfen können, da
Defekt :-(
Ja ich weis das Board ist nicht für das Gedacht, aber unser Daniel
spielt da gerne manchmal Mystbuster :-D
Patrick L. schrieb:> Killer schrieb:>> Aus deinen Bemerkungen hier schließe ich, daß du den von mir oben>> genannten Link noch nicht angeschaut hast.>>>> https://learn.adafruit.com/adafruit-1-wire-thermocouple-amplifier-max31850k>>>> Das ist doch fast ein 1:1 Ersatz für den DS18B20, und wenn du ein>> fertiges Board kaufst, hast du auch nichts mehr mit SMD Bauteilen zu>> tun.>> Dafür kriegst du 1+ ;-)> Wäre sicher Optimal für den TO!> Wobei Zitat aus Link:[-270°C to +1370°C output in 0.25 degree> increments]> betrachte ich als ein Witz, da das Board leider offiziell nicht mal die> geforderten -90° macht. Schade
Hast du das ganze Board den -90°C ausgesetzt? Die -270 bis 1370°C gelten
doch nur für den Messbereich des Chips, also für das Thermoelement, und
nicht für den Chip selbst. Der ist nur bis -40°C Umgebungstemperatur
spezifiziert.
> Lange Leitungen wollte ich da nicht dran machen für den Test.> Inoffiziell habe ich es mal bis -100° probiert, hatte wohl glück es hat> funktioniert ;-)
Killer schrieb:> Hast du das ganze Board den -90°C ausgesetzt? Die -270 bis 1370°C gelten> doch nur für den Messbereich des Chips, also für das Thermoelement, und> nicht für den Chip selbst. Der ist nur bis -40°C Umgebungstemperatur> spezifiziert.
Ja unser Daniel (im Betrieb liebevoll "Donald" genannt) ist für Tests
zuständig und er darf offiziell die Testprints bis zum bitteren Ende
testen, da wir auch Extremelektronik für u.A. Satellitentechnik
herstellen ;-)
Und in Dem bereich muss halt die Elektronik so einiges Abkönnen ;-)
Leitungen sind dann ein bisschen zu lange um sie vor den Extremen
zu schützen. ;-)
Manfred schrieb:> Diese Idee streichen wir ganz schnell, nachdem wir in das Datenblatt des> CD4066 geschaut haben - bei 5V typ. 470 Ohm.
Vierleitermessung/Kelvin-Anschluss nicht verstanden?
Gerhard O. schrieb:> Deshalb mein Vorschlag es mit den MAX31865 zu realisieren.
An dem gefällt mir halt nur nicht, daß er SPI nutzt und ich daher eine
SPI-Schnittstelle in Software programmieren müßte.
Killer schrieb:> Aus deinen Bemerkungen hier schließe ich, daß du den von mir oben> genannten Link noch nicht angeschaut hast.> https://learn.adafruit.com/adafruit-1-wire-thermocouple-amplifier-max31850k
Doch, der wäre tatsächlich mein Favorit. 1-Wire nutze ich jetzt schon,
die Bibliothek ist da, die Schaltung müßte nur minimal geändert werden.
Bliebe nur das Manko, daß hier viele die Thermoelemente als
unzuverlässig bezeichnet haben.
Zweite Option wäre wohl der TI ADS122c04, der gleich eine
I2C-Schnittstelle benutzt. Die nutzte ich oft, das dürfte kein Problem
sein. Bliebe nur das Problem mit der SMD-Montage, da das schon sehr
kleine Gehäuse sind.
m.n. schrieb:> Die oben verlinkte Schaltung/Programm arbeit mit einem eff. Messstrom> von 2,5 µA/PT1000. Ist Dir das zu wenig?> Trotzdem bekommt der ADC an seinen Eingängen ca. 7 mV/K, da die> Referenzspannung ja nur zur eigentlichen Messung aktiviert wird:> Einschaltdauer 0,1%.
Bedeutet das, daß die Erwärmung während der Messung so kurz ist, daß es
zu keiner nennenswerten Verfälschung des Meßergebnisses kommt? Dann wäre
das natürlich extrem einfach zu realisieren.
W.S. schrieb:> Aber deinen Worten entnehme ich, daß es dir eher um ein einzelnes> Bastelstück geht und eine Serienfertigung überhaupt nicht angedacht ist.
Richtig, ich baue eigentlich nur Einzelstücke. Meine bisher "größte
Serie" waren 5 Stück - übrigens genau die Schaltung, von der die jetzige
abgeleitet werden soll.
> SMD
Im Zweifel müßte ich dann halt probieren, einen Chip auf einen
entsprechenden Adapter zu löten. Die Adapter habe ich sogar da, ich habe
es nur noch nie probiert, weil ich bisher immer mit fertig bestückten
Breakoutboards darum herum gekommen bin.
Ich kann auch keine Platinen in CN ätzen lassen oder Bauteile in Fernost
bestellen. Alles, was außerhalb der EU ist, wird extrem schwierig bis
unmöglich.
Größe der Schaltung (und Aussehen) spielen keine Rolle, da das
vermutlich in einem Kasten an die Wand gedübelt wird. Stomverbrauch ist
auch egal, da eine Steckdose zur Verfügung steht.
svensson schrieb:> Ich kann auch keine Platinen in CN ätzen lassen
Du wirst dich wundern, wie viele Leiterplattenhersteller es in der EU
gibt.
Guck mal in den Artikel Platinenhersteller.
svensson schrieb:> An dem gefällt mir halt nur nicht, daß er SPI nutzt und ich daher eine> SPI-Schnittstelle in Software programmieren müßte.
Sparkfun hat fertige Bibliotheken dafür. Falls die uC SPI Pins Deines
Designs schon belegt sind, kann man SPI sehr leicht in FW durch
sogenanntes Bit Banging realisieren. Das lässt sich sehr sauber
programmieren.
Wenn Du es in Arduinoland ausprobieren willst um die HW zu testen kannst
Du zumindest anhand der mitgelieferten Beispielsprogramme das Modul in
kürzester Zeit als Minimal-Referenzdesign testen. Da der Source Code
komplett vorliegt kann man sich, falls notwendig, daran halten.
Hinsichtlich der anfallenden möglichen meßtechnischen Probleme könnte
die ganze HW getestet werden.
Aber es gibt mehr als einen Weg zum Ziel. Also laß Dich von mir nicht
beirren;-)
> Sparkfun hat fertige Bibliotheken dafür.
Die nutzen aber die Standard SPI, d.h. ich müßte die Standardbibliothek
komplett umschreiben, um andere GPIOs zu nutzen.
Klar, ich könnte zunächst mit einem einfachen Arduino-Aufbau die
Hardware einmal testen. Da könnte ich schauen, ob es damit geht.
Allerdings müßte ich noch den Pegel vom 1-Wire-Bus anpassen.
svensson schrieb:> Ich kann auch keine Platinen in CN ätzen lassen oder Bauteile in Fernost> bestellen. Alles, was außerhalb der EU ist, wird extrem schwierig bis> unmöglich.
Allerallerallerallerallerspätestens jetzt kann ich das jetzt nicht mehr
als reales Problem in der realen Welt ansehen: Troll!
Zumal in dem Extrembereich keine Hobbyisten mehr unterwegs sind. Und wer
das Professionell macht und hier eine solche Konversation als
Fragender bietet...
svensson schrieb:> Die -90° sind auch nur ein Extremwert, um eine Überkühlung> festzustellen. Normalerweise ist -80° der maximal auftretende Wert.
In dem Bereich wird rein technisch eine "Überkühlung" schon sehr
schwierig. Wie/womit wird denn gekühlt?
Extrem Offtopic: Heute interessieren dank Alternativen die extremen
Biontechanforderungen nicht mehr, so es denn in die Richtung geht.
svensson schrieb:> Killer schrieb:>> Aus deinen Bemerkungen hier schließe ich, daß du den von mir oben>> genannten Link noch nicht angeschaut hast.>> https://learn.adafruit.com/adafruit-1-wire-thermocouple-amplifier-max31850k>> Bliebe nur das Manko, daß hier viele die Thermoelemente als> unzuverlässig bezeichnet haben.
Im Ernst? Ich finde nichts in der Richtung, wo/wer soll das gewesen
sein?
Ich will dir nichts aufschwatzen, aber Thermoelemente sind bewährte
Temperatursensoren. Natürlich muss man auf ein paar Dinge achten, aber
das gilt auch bei anderen Sensortechnologien. Die Boards kannst du in
die Nähe deiner Gefrierschränke packen (aber nicht in den
Gefrierschrank, wie es Patrick hier schon versucht hat), und die
gewünschten 5 Meter mit dem 1-Wire Bus überbrücken. Damit können auch
die Sensorleitungen kurz werden.
svensson schrieb:> Wegen der tiefen Temperaturen fällt mir spontan der PT1000 als Fühler> ein.
Ja.
svensson schrieb:> Könnte man bei der langen Zeit zwischen zwei Messungen den PT1000 auch> mit einer größeren Stromstärke als 0,3 mA belasten, ohne daß eine zu> starke Eigenerwärmung auftritt?
Nein, doppelte Spannung ergibt schon 4-fache Leistung, 10-fache schon
100-fache Leistung und somit Erwärmung.
Exakte Messung ohne Kalibrierung mit Pt1000 ist einfach durch einen
passend dimensionierten OpAmp mit Festwiderständen möglich, gemessen
wird ratiometrisch zur Referenzspannung.
https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.32
Man braucht aber schon einen Klasse A drahtgewickelten Sensor für diesen
Temperatur
https://temperatur-profis.de/wissen/temperaturfuehler/genauigkeit-pt100-pt1000/H. H. schrieb:> Typ K Thermoelement?
Das benötigt ja eine Klemmenvergleichstemperatur weil es nur
Differenztemperaturen misst. Also muss man zusätzlich nochmal die
Temperatur absolut messen. Wenn man das jedoch kann, könnte man sich den
K-Sensor sparen. Zudem sind normale Typ K schon ungenauer als 2K
https://www.thermocoupleinfo.com/type-k-thermocouple.htmPatrick L. schrieb:> Ja und auf 5M Kabel da geht die Genauigkeit schnell Flöten,> Also Wandler, möglichst nahe beim Fühler und digital übertragen
Unsinn, dafür wurde 3-Draht und 4-Draht Messung schon lange erfunden. 5m
spielen bei 2K noch keine grosse Rolle.
svensson schrieb:> Es soll eine bereits vorhandene Schaltung, die jedoch mit DS18B20> arbeitet, modifiziert werden.
Also Pt1000 statt Analogauswertung an einen Digitaleingang mit
simulierten DS1820 Protokoll über 1-wire ? Klingt wie Unsinn, da nutzt
man wohl einen weiteten uC der analog misst und digital 1-wire
simuliert. Da muss man dann einiges an Software selbst neu erfinden.
https://learn.adafruit.com/adafruit-1-wire-thermocouple-amplifier-max31850k
liefert physisch 1-wire, aber nicht im DS1820 Protokoll.
Lutz schrieb:> Extrem Offtopic: Heute interessieren dank Alternativen die extremen> Biontechanforderungen nicht mehr, so es denn in die Richtung geht.
Tatsächlich geht es in so eine ähnliche Richtung. Es werden Proben
gelagert, deren DNA/RNA erhalten werden soll. Auch Viren und Bakterien
müssen "schockgefrostet" bei -30/-40 werden, um sie zu konservieren. Die
lagern nur deshalb bei -80, weil es kaum Geräte für solche "krummen"
Temperaturen gibt. Standard sind -20 und -80.
Wie die Geräte arbeiten, weiß ich nicht genau, die haben aber
anscheinend Kältemittel und Kompressoren. Die sehen auch aus wie
vergrößerte Haushaltsgeräte, sind aber deutlich teurer.
Killer schrieb:> Die Boards kannst du in> die Nähe deiner Gefrierschränke packen (aber nicht in den> Gefrierschrank, wie es Patrick hier schon versucht hat), und die> gewünschten 5 Meter mit dem 1-Wire Bus überbrücken.
Dann bräuchte ich aber zusätzliche kleine Gehäuse. Schöner und
vermutlich betriebssicherer wäre es, wenn die gesamte Elektronik in ein
einziges Gehäuse passen würde. Unser Lieferant könnte entsprechende
Fühler des Typs K auch mit 10 und 20m Anschlußkabel liefern. Und 2.2K
Genauigkeit wäre durchaus ausreichend, zumal die Auflösung deutlich
größer ist.
MaWin schrieb:> Also Pt1000 statt Analogauswertung an einen Digitaleingang mit> simulierten DS1820 Protokoll über 1-wire ?
Nein, nein, der spezialisierte MAX31850 nutzt den 1-Wire-Bus zur
Datenübertragung, wobei das Protokoll ähnlich zum DS18B20. Sensor wäre
Thermoelement Typ K.
Das eigene Protokoll scheint für mich das kleinste Problem zu sein, da
wird halt die Bibliothek etwas angepaßt.
Mit der Funktionsweise hätte ich kein Problem. Letztlich hat auch der
DS18B20 einen anlaogen Sensor, der dann intern in ein digitales
Meßergebnis umgewandelt wird. Letztlich muß doch immer ein analoges
Signal in einen digitalen Wert umgerechnet werden; ob das nun im µC
stattfindet oder einem externen IC (oder gar im Sensorgehäuse selbst),
wäre mir ziemlich egal.
Wegen der tiefen Temperaturen muß hier aber Vermutlich Sensor und
Auswerteelektronik voneinander getrennt ausgeführt werden.
svensson schrieb:> Und 2.2K Genauigkeit wäre durchaus ausreichend, zumal die Auflösung> deutlich größer ist.
Ok, wobei wenn schon der Sensor 2.2K abweicht, die Messkette wohl nur 5K
erreicht, es muss ja noch die Klemmstellentemp gemessen, beides A/D
gewandelt und korrekturgerechnet werden und da man TypK nicht
ratiometrisch auswerten kann geht auch die Referenzstellengenauigkeit
ein.
MaWin schrieb:> Exakte Messung ohne Kalibrierung mit Pt1000 ist einfach durch einen> passend dimensionierten OpAmp mit Festwiderständen möglich, gemessen> wird ratiometrisch zur Referenzspannung.> https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.32>> Man braucht aber schon einen Klasse A drahtgewickelten Sensor für diesen> Temperatur> https://temperatur-profis.de/wissen/temperaturfuehler/genauigkeit-pt100-pt1000/
Selten so einen Bullshit gelesen.
Definiere "Exakte Messung ohne Kalibrierung".
Auch die Elektronik und die Festwiderstände werden kalibriert.
Grundsätzlich: Ohne Kalibrierung des Messtechnik ist jegliche Messung
wertlos.
Jefe_del_Laboratorio schrieb:> Definiere "Exakte Messung ohne Kalibrierung".
Aufbau einer (in diesem Fall Temperaturmesschaltung) und Messung mit
Ablesung eines Messwertes innerhalb der gewünschten (hier 2K)
Genauigkeit, OHNE erst Vergleichsmessungen und eventuell gar
Justierungen machen zu müssen - für die man erst genauere
Kalibriereinrichtungen benötigen würde die man ggf. nicht hat.
> Selten so einen Bullshit gelesen.
Ich rieche, dass du der Haufenscheisser bist.
MaWin schrieb:> Aufbau einer (in diesem Fall Temperaturmesschaltung) und Messung mit> Ablesung eines Messwertes innerhalb der gewünschten (hier 2K)> Genauigkeit, OHNE erst Vergleichsmessungen und eventuell gar> Justierungen machen zu müssen - für die man erst genauere> Kalibriereinrichtungen benötigen würde die man ggf. nicht hat.
Man merkt schon, dass Du einen ganz tollen Riecher hast.
Deine Definition ist widersprüchlicher Müll. Fertig. Und niemand braucht
für eine Messaufgabe eine Kalibriereinrichtung vorhalten. Dafür gibt es
Dienstleister.
Und -90°C bei 2K Messunsicherheit sind schon mal gar nicht so einfach zu
messen. Unkalibriert sind Herstellerangaben einfach nur Marketing.
Jefe_del_Laboratorio schrieb:> Man merkt schon, dass Du einen ganz tollen Riecher hast.> Deine Definition ist widersprüchlicher Müll. Fertig. Und niemand braucht> für eine Messaufgabe eine Kalibriereinrichtung vorhalten. Dafür gibt es> Dienstleister.> Und -90°C bei 2K Messunsicherheit sind schon mal gar nicht so einfach zu> messen. Unkalibriert sind Herstellerangaben einfach nur Marketing
Mann, du schreibst einem Stuss.
Und das alles nur weil du nicht zugeben kannst:
"Sorry für die ungerechfertige Kritik".
svensson schrieb:> Meßbereich: 0° bis -90° C> Genauigkeit: +/- 2 K> Meßinterval: 1 Minute> Anzahl der Sensoren: maximal 4
Hallo,
die reine Erfassung des Sensorwertes, egal ob Widerstand oder
Thermospannung ist ein untergeordnetes Problem. Ein Pt100 hat dann ja so
ca. 65 Ohm. Das zu messen ist ja nicht die Herausforderung.
Die Frage ist ja, wie die thermische Ankopplung ist.
Wo bzw. wie soll den gemessen werden? Stecken die Sensoren irgendwo
drin, so dass sie einen guten thermisch Kontakt haben oder hängen die
einfach in der Luft?
Interessant wäre dann noch die umgebende Raumtemperatur. Sagen wir mal,
dass wären 20 °C. Dann hat man schon einen gewaltigen
Temperaturgradienten von Innen nach Draußen. Die Folge ist, dass man
immer unterschiedliche Temperaturwerte messen würde, selbst wenn die
vier Sensoren, rein messtechnisch gesehen, absolut gleiche Messwerte
liefern würden. Also die räumliche Homogenität ist hier ein Problem. Ich
habe im Netz eine Angabe gefunden. +/- 3K nach Einregelung.
Und wie genau regelt der Schrank denn selber? Die zeitliche Konstanz ist
dann auch ein Messproblem.
Holger
MaWin schrieb:> Das benötigt ja eine Klemmenvergleichstemperatur weil es nur> Differenztemperaturen misst. Also muss man zusätzlich nochmal die> Temperatur absolut messen. Wenn man das jedoch kann, könnte man sich den> K-Sensor sparen.
Und die zweite Klemme kann nicht auf einer Temperatur liegen, die bequem
mit einem DS18B20 gemessen werden kann?
Bei -90°C tut sich der DS18B20 dagegen etwas schwer.
Holger D. schrieb:> Und wie genau regelt der Schrank denn selber? Die zeitliche Konstanz ist> dann auch ein Messproblem.
Haben professionelle Kühlgeräte dieser Art übrigens keine
Datenschnittstellen für Fernüberwachung? Vielleicht gibt es schon
RS-485/232 oder Modbus Schnittstellen.
Wolfgang schrieb:> Und die zweite Klemme kann nicht auf einer Temperatur liegen, die bequem> mit einem DS18B20 gemessen werden kann
Das schon, bloss müsste man die 0.5K genauen DS1820 thermisch so gut mit
den Klemmstellen verbinden. Und es ist SEHR SCHWER, beide auch nur auf
unter 1K Abweichung zu halten.
Praktischerweise sind die von vier verschiedenen Herstellern und decken
auch eine Zeitspanne von 20 Jahren ab.
Bevor ich mich mit vier verschiedenen Schnittstellen und Protokollen
herumschlage, hänge ich lieber zusätzliche Sensoren in die Schränke.
MaWin schrieb:> Ok, wobei wenn schon der Sensor 2.2K abweicht, die Messkette wohl nur 5K> erreicht, es muss ja noch die Klemmstellentemp gemessen, beides A/D> gewandelt und korrekturgerechnet werden
Der MAX 31850 hat wohl einen integrierten Temperatursensor, so daß die
Klemmstellentemperatur berücksichtigt wird.
MaWin schrieb:> Das schon, bloss müsste man die 0.5K genauen DS1820 thermisch so gut mit> den Klemmstellen verbinden.
Solange keine Heizung in der Nähe ist, sind 0.5K kein Hexenwerk
(Eigenerwärmung ggf. weg kalibrieren). Wir reden hier nicht von
Milli-Kelvin. Das würde in der Tat etwas mehr Know-how voraussetzen.
https://www.seabird.com/technical-papers/calibration-system-development-1995
Wolfgang schrieb:> (Eigenerwärmung ggf. weg kalibrieren).
Herrlich. Schon wieder so ein Bullshit. Man kann etwas kalibrieren, aber
nicht "weg kalibrieren". Was soll das sein?
Die Eigenerwärmung in dem entsprechenden Medium wird ermittelt und dann
berücksichtigt.
Tolle Experten hier!
Jefe
Jefe_del_Laboratorio schrieb:> Herrlich. Schon wieder so ein Bullshit. Man kann etwas kalibrieren, aber> nicht "weg kalibrieren". Was soll das sein?
Korrektur der Anzeigewerte um die bei der Kalibrierung festgestellten
Abweichungen der Anzeige.
Ist dir das ausführlich genug.
svensson schrieb:> Die Schaltung ist auf Punktraster aufgebaut, daher soll möglichst THT> verwendet werden, ob das nun modern ist oder nicht. Außerdem kann ich> das besser verabeiten. 😁> Für SMD-Bauteile müßten dann entsprechende Adapterboards benutzt werden,> was natürlich auch möglich wäre, da die Größe der Schaltung keine Rolle> spielen würde.svensson schrieb:> Alles, was außerhalb der EU ist, wird extrem schwierig bis> unmöglich.svensson schrieb:> Ich würde sogar EoL-Bauteile> einsetzen, wenn die eine einfache Lösung bieten würden.> Jeder wird wohl zustimmen können, daß THT-Bauteile einfacher zu> verarbeiten sind als SMD. Ich habe mit SMD eben noch keinerlei Erfahrung
Mein Gott, was ist das wieder für ein Pfuscherladen?
Klingt einfach zu sehr nach Uni (Medizin/Biomedizin) Labor, oder?
In der Zeit die du über SMD jammerst hätte manch anderer schon
Schaltplan+Platine fertig und bestellt.
Wolfgang schrieb:> Korrektur der Anzeigewerte um die bei der Kalibrierung festgestellten> Abweichungen der Anzeige.>> Ist dir das ausführlich genug.
Nein, denn Du hast nichts begriffen sondern schwafelst munter mit. Es
wird bei der Kalibrierung die Eigenerwärmung untersucht und ein
Messstrom gewählt, bei der die Eigenerwärmung vernachlässigbar ist. Ist
dies nicht möglich (wie fast immer) so erfolgt die Kalibrierung bei
verschiedenen Messströmen und der Kalibrierwert wird auf einen Strom von
0 mA extrapoliert.
Dabei muss man bedenken, dass dies üblicherweise in einem Medium mit
sehr guter thermischer Ankopplung erfolgt. Z.B. in einem Kalibrierbad
mit entsprechender Flüssigkeit und so weit eingetaucht, dass eine
Verringerung der Eintauchtiefe um 10 % keine Kalibrierwertdifferenz
ergibt, die 10 % der angestrebten Messunsicherheit überschreitet.
In der Luft sieht dies ganz anders aus. Da kann der
Eigenerwärmungsfehler je nach Bauart und Art der Luftströmung sehr sehr
groß werden.
Aber weg-Kalibrieren der Eigenerwärmung ist Schwachsinn! Die
Eigenerwärmung muss immer berücksichtigt werden.
svensson schrieb:> m.n. schrieb:>> Die oben verlinkte Schaltung/Programm arbeit mit einem eff. Messstrom>> von 2,5 µA/PT1000. Ist Dir das zu wenig?>> Trotzdem bekommt der ADC an seinen Eingängen ca. 7 mV/K, da die>> Referenzspannung ja nur zur eigentlichen Messung aktiviert wird:>> Einschaltdauer 0,1%.>> Bedeutet das, daß die Erwärmung während der Messung so kurz ist, daß es> zu keiner nennenswerten Verfälschung des Meßergebnisses kommt? Dann wäre> das natürlich extrem einfach zu realisieren.
Kannst Du das nicht einfach selber entscheiden?
Oder anders gefragt, warum hast Du es nicht schon längst gemacht und
bist fertig? Die Teile scheinst Du ja alle beisammen zu haben.
m.n. schrieb:> warum hast Du es nicht schon längst gemacht
So schnell laufen die Entscheidungsprozesse bei uns nicht. Das nächste
Meeting findet erst Ende August statt. Außerdem ist das vierte Gerät
noch nicht einmal geliefert...
Erst mit dem vierten Gerät könnten dann praktische Tests durchgeführt
werden.
Ich mache lediglich meine "Hausaufgaben" und lote aus, was denn
technisch überhaupt machbar wäre (bzw. welcher Einsatz wäre
erforderlich). Ob es dann dazu kommt, steht nicht in meiner Macht - ich
will nur vorbereitet sein, um z.B. völlig überzogene Anforderungen
abwenden zu können.
svensson schrieb:> Praktischerweise sind die von vier verschiedenen Herstellern und decken> auch eine Zeitspanne von 20 Jahren ab.
Dann nenne doch mal den neuesten. Eventuell gibt es da ja was zum
Download.
Jefe_del_Laboratorio schrieb:> Aber weg-Kalibrieren der Eigenerwärmung ist Schwachsinn! Die> Eigenerwärmung muss immer berücksichtigt werden.
Das was ich, für dich vielleicht etwas zu flapsig, als "weg-Kalibrieren"
bezeichnet habe, ist genau diese Berücksichtigung der Eigenerwärmung,
basierend auf einer Kalibriermessung.
Also, wenn Geld nicht eine übermäßige Rolle spielt würde ich einen DT80
DataTaker vorschlagen. Das hätte folgende Vorteile:
- Das hätte den Vorteil sofort einsetzbar zu sein weil die Eingänge für
alle möglichen Sensoren konzipiert sind.
- Hohe Zuverlässigkeit
- TCP/IP Schnittstelle für Fernüberwachung über Internet
- Datenlogging und Transfer über TCP/IP oder USB-Memory Stick
- Absolute Funktionsgarantie und schneller Einsatz
- Einfache (Fern) Programmierung
- Eingebautes USV
- Möglichkeit zur zusätzlichen Erfassung von relevanten Größen
(Feuchtigkeit...)
- Später auch für andere ähnliche Projekte einsetzbar.
https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/DT80#/DT80
Ich bin nicht so sicher ob sich Selbstbau in allen Fällen lohnt. Mit so
einem repräsentativen D.L. hat man ein professionelle Lösung.
Wenn die Arbeitszeitkosten miteinbezogen werden müssen, dann ist das
auch die billigere Lösung.
svensson schrieb:> Wie die Geräte arbeiten, weiß ich nicht genau, die haben aber> anscheinend Kältemittel und Kompressoren. Die sehen auch aus wie> vergrößerte Haushaltsgeräte, sind aber deutlich teurer.
Da frage ich mich aber ernsthaft, wie du dich gegen w a s wappnen
möchtest!? Ich empfehle, sich erst mal mit der Technologie der
Profigeräte vertraut zu machen...dann könnte man vielleicht auch
präzisere Fragen stellen. Hört sich für mich auch nach Hochschullabor
an...auf der Höhe der Forschung, aber völlig praxisfremd :-)
Gruß Rainer
Ich vermute zwei mögliche Szenarien:
1) Fernüberwachung zur Funktionskontrolle (die haben natürlich auch eine
Regelung)
2) Dokumentation der Meßwerte auf unbegrenzte Zeit (warum auch immer)
Gerhard O. schrieb:> Also, wenn Geld nicht eine übermäßige Rolle spielt würde ich einen DT80> DataTaker vorschlagen.
Wir haben schon eine Eigenbau-Lösung zum Datalogging im Einsatz, da
müssen wir nicht noch eine weitere Lösung kaufen. Der Eigenbau hat den
Vorteil, daß wir den in der Hand haben und nicht von Herstellern und
ihren Marotten abhängig sind.
Bei uns werden ohnehin diverse Gerätschaften (nicht-Elektronik) selbst
entwickelt und gebaut. Das gehört bei uns einfach dazu.
Arbeitszeitkosten spielen bei uns keine Rolle (sog. eh-da-Kosten),
Material schon eher, obwohl die ca. 500 Euro die die Lösung hier kosten
dürfte, sicherlich kein Problem darstellen.
svensson schrieb:> Ich vermute zwei mögliche Szenarien:> 1) Fernüberwachung zur Funktionskontrolle (die haben natürlich auch eine> Regelung)> 2) Dokumentation der Meßwerte auf unbegrenzte Zeit (warum auch immer)
Ja, zum Beispiel. Dann frage ich mich aber, warum die Profigeräte das
nicht von Haus aus anbieten. Ein Kühlgerät mit -90°C kauft man ja
schließlich nicht mal eben bei Amazon oder Konsorten. Und ebenso bastelt
man da nicht mal rasch eine eigene Temperaturerfassung/überwachung rein.
Genauso wie man das z.B. bei einem Profi-Wärmeofen mit 1600°C oder mehr
auch nicht mal eben macht. Also fände ich es schön, wenn der TO mit ein
paar genaueren Infos rüberkäme. Auf der anderen Seite hat es ja schon
genug "prinzipielle" Vorschläge gegeben, so das der TO auch einfach
schon losbasteln könnte! Also what...
Gruß Rainer
