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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperaturmessung


Autor: Stef (Gast)
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Hallo Leute

Ich stoeber gern im Forum und bin bei einigen meiner Broblemchen auf
deren Loesung gestossen. Etwas was mich schon seit geraumer Zeit
drueckt ist das Messen der Temperatur mit einem MC.

Meistens wird ein fertiges IC von Dallas verwendet. Der Vorteil ist
sicher der geringe Schaltungsaufwand und dass kein Abgleich
erforderlich ist.
Ich wuerde eine Loesung mit NTC oder PTC bevorzugen. Ich lass den MC
internen AD-Wandler nicht gerne ungenutzt und bei 10-Bit Aufloesung ist
ein DSxx nicht gerade billig. Ein PTC hat seinen Vorteil auch in der
Montage z.B. in Tauchhuelsen (keine Spannungsversorgung, Entfernung von
der Schaltung). Durch die Beschaltung hab ich auch die Moeglichkeit den
Arbeitsbereich einzustellen und erreiche eine optimale Aufloesung.

Ich haette gerne Eure Meinung und Erfahrung zu dieser Problematik. Bin
auch auf der Suche nach guten Loesungen zur Beschaltung von
PTC-Widerstaenden um eine lineare Kennline im ganzen AD-Bereich zu
bekommen.

          Gruesse  Stefan

Autor: Andreas Hesse (Gast)
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Hallo,

auf Sprut.de gab es mal eine gute Erklärung der Messmethoden. Ich habe
leider den korrekten link nicht mehr.

Gruss
Andreas

Autor: Andreas Hesse (Gast)
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Autor: Stef (Gast)
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Das ging aber schnell! Danke Andreas.

Habe die Seite gelesen und sie kommt mir bekannt vor, ist moeglich dass
ich sie frueher mal Besucht habe. Ein Restproblem was mir bleibt ist ich
komme von standart PIC's und dort gibt es nicht die Moeglichkeit untere
und obere Referenzspannung des AD zu bestimmen. Ich habe vor auf
ATmegaXX umzusteigen und hab mich noch nicht um deren genauen
AD-Einstellungen gekuemmert. Die Referenzspannungen gelten aber fuer
alle AD-Ports und ich wuerde bevorzugen sie nicht einzuschrenken. Ich
suche also eher nach einer Loesung z.B. mit OP um die Ausgangsspannund
von 0 bis Vref zu bringen. Im Analogbereich habe ich meine Probleme.
Vielleicht kennt einer da auch noch Rat.

     Stefan

Autor: Andreas Hesse (Gast)
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Hi,

das soll mit einem OP und 3 (4) Widerständen gehen. Ich habe das aus
einem Buch Messen, Steuern, Regeln mit dem PC oder so ähnlich.
Ich habe es mal versucht zu testen, habe aber einige Probleme gehabt.
Interessant fand ich eine Idee, die jemand hier im Forum angegeben
hatte:
Den temperaturabhängigen Widerstand als Zeitgebenden Widerstand an
einem NE555. Der Controller wertet dann nur die Impuls (oder Pausenzeit
aus).

Gruss
Andreas

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Wo siehst Du da ein Problem, an einen DS18B20 zwei Drähte anzulöten und
das ganze in einer Tauchhülse zu verschließen ?

10m Leitungslänge sind auch möglich und die Leitung verfälscht nicht
mal die Messung.

Hast Du denn überhaupt ein hochgenaues Vergleichsthermometer, um einen
anderen Sensor abzugleichen ?


Man kann einen Widerstand auch mit einem externen Komparator (NE555) in
eine Zeit umwandeln und diese messen.
Wäre aber irgendwie witzlos dann nicht gleich den internen Komparator
des AVR zu nehmen.


Peter

Autor: Stef (Gast)
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Hallo Peter

Ich hab kein Problem mit DS18B20. Man kann einen genauen DS ja zum
Abgleich verwenden, nur in einem Projekt mit mehreren Messpunkten ist
eine Loesung mit DS18B20 nicht gerade billig. Er ist teurer als ein
ATmega8 und der soll ja auch ausgelastet werden.

  Gruss Stefan

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Nur so als Tip.

Schaltungen für einen PT100 Sensor werden oft so ausgelegt, daß sie 110
Ohm messen und dann wird ein 10 Ohm Trimmer in Reihe geschaltet.
Damit kann man dann Leitungswiderstände bis 10 Ohm kompensieren.

Bei längeren Leitungen hilft eigentlich nur noch die 4-Leitermethode.
D.h. über 2 Drähte wird ein konstanter Strom eingespeist und über 2
weitere Drähte wird dann die Spannung gemessen.
Da ja ein AD-Wandler hochohmig ist (>10 MOhm), spielt dann der
Widerstand der Leitungen keine Rolle mehr.

Wie man sieht, ist also die Verwendung von analogen Sensoren an
längeren Leitungen nicht ganz ohne.


Am DS18B20 finde ich besonders clever, daß man an 2 einfachen
Klingeldrähten eine fast beliebige Anzahl von Sensoren parallel
schalten kann.

Unter Umständen kann daher der zusätzliche Verdrahtungsaufwand bei
analogen Sensoren sogar die höheren Gesamtkosten verursachen.

Denn auch Steckverbinder und Klemmen müssen bei analog wesentlich
teurer sein, da sie immer einen konstanten Kontaktwiderstand haben
müssen.


Peter

Autor: Stef (Gast)
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Ich komme auf den Geschmack!

Habe noch nie mit dem 1-Wire-Bus gearbeitet. Mich hat gewundert wie du
mit 2 Draeten auskommst. Habe mir das Datenblatt angeschaut und bin
draufgekommen dass du entweder eine externe Spannungsversorgung
verwendest oder ueber die Datenleitung "parasite power" den Chip
versorgst. Da du ja Erfahrung hast kannst du mir bitte sagen wo der
Vorteil der jeweiligen Art bezueglich Anzahl oder Buslaenge liegt?

     Gruss Stefan

Autor: Profi (Gast)
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Wenn Du hier im Forum suchst, findest Du schon jede Menge zum Thema.

Zu 1-.wire: ja, es stimmt, du kannst (fast beliebig) viele Bausteine an
2 Drähten parallel anschließen, nicht nur Thermometer, sondern z.B. auch
Schalter (DS2405, DS2406) u.s.w.

Bei längeren Bussen empfiehlt sich der Busbaustein DS2480, da er sich
selbst auf die Buslast einstellt (programmierbare Slew-rate).

Hab mal was von einer Heizungssteuerung mit 1-Wire gelesen:
http://heller.no-ip.org/~heller/heizung  (Server ist momentan nicht
erreichbar, in ein paar Tagen nochmal probieren).

Autor: Bjoern (Gast)
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Also ich habe auch schon etwas mit der Temperaturmessung mittels AVR
rumgetestet. Und folgende sachen finde ich Preis-Leistungs Technisch
eigentlich recht gut.

-LM335 -->gibt Analoge Spannungen aus 10mV pro Kelvin

-KTY81-110 -->In etwa das selbe wie ein PTC

-LM75 --> gibt die Temperatur Digital aus ist recht günstig aber leider
nur auf +/- 1°C genau. Weiterer nachteil ist, das dieser Baustein nur
als SMD verfügbar ist und eine 4 Adrige Leitung benötigt. Vorteile sind
das er einfach anzusteuern- und mit 2,10€ nicht zu teuer ist.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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@Stefan,

Vorteil ist ganz einfach, parasite Power spart einen Draht ein, wird
aber laut Datenblatt nicht für über 100°C empfohlen.
Dann entlädt sich warscheinlich der interne Kondensator zu schnell, der
ja die Zeit der 0-Bits überbrücken muß.

Bezüglich Kabellänge sollte es keinen Unterschied geben.


Peter

Autor: Profi (Gast)
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Was mich wundert:
Warum wurden die parasite power-ICs nicht so entwickelt, dass man an
Vcc einen externen C anhängen kann, den könnte man bei Bedarf so groß
machen, dass er auch eine Temp-Wandlung (750 ms) ohne strong-pullup
überbrücken könnte.

Eine externe Schottky erfüllt den selben Zweck, warum haben die keine
eingebaut?
Stattdessen muss man den Pin auf low ziehen, damit parasite power
sicher erkannt wird.

Bei den normalen Sensoren muss man immer Temperaturgang kompensieren,
was bei höherer Genauigkeit / hohen Temperaturen wegen des
quadratischen Anteils nicht ganz einfach ist.

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/2024
als pdf:
http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN2024.pdf

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