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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temp-Messungen mit Tsic506?


Autor: wieschi (Gast)
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Hallo,

ich möchte möglichst genaue (ca 0,1 K) Temperaturmessungen in einem Rohr 
(Länge ca. 150 m; Innendurchmesser 28 mm)durchführen In diesem Rohr 
sollen alle 2,5 m die Temperaturmessungen alle 30 sec. durchgeführt 
werden. Alle Kabel müssen auch durch dieses Rohr geführt werden. 
Insgesamt gibt 4 dieser Rohre.

Was für Technik setzt man hier am besten ein? Auf der einen Seite die 
Temp-Fühler (z.B. Tsic 506?) und auf der anderen Seite die 
Aufnahme/Auswertung der Temperaturen?

Danke schon mal voraus

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Fassen wir noch mal zusammen:
- 60 Sensoren im Abstand von 2,5m
- Längste Kabelstrecke 150m
- Hohe Genauigkeit (0,1K)

Um das Rohr nicht mit Kabeln zu verstopfen, würde ich vielleicht schon 
auf ein Bus-System (RS485/I2C o.ä.) gehen. Oder wären 62 Strippen für 
den direkten Anschluss der TSic für dich OK?

Autor: wieschi (Gast)
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Ne, um so weniger Leitungen um so besser. 62 Leitungen müssen nicht 
unbedingt sein, geht es nicht mit digiater erkennung und insgesamt 3 
Leitungen?

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Mit den OneWire von Maxim gingen 3 Leitungen. 150m dürfte für die 
Technik aber auch zu viel sein.

Ich vermute mal das du auch genau wissen willst welcher Sensor an 
welcher Stelle des Rohrs gerade abgefragt wird, oder?

Autor: Landstreicher (Gast)
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Die Eigenwärme der 62 Sensoren spielt vielleicht auch eine Rolle, denn 
28mm Durchmesser ist ja nicht sooo viel.
Welches Medium ist im Rohr? Stehend oder fließend?

Autor: wieschi (Gast)
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Zu Jörg: Im Rohr steht Wasser drin. Also Dicht muss ich denquatsch auch 
noch bekommen. Gibt es eine dichtende Wärmeleitpaste, so was wie Silikon 
nur besser leitend.

Zum Thema Eigenwärme. Da das Wasser durch Heizkordeln aufgewärmt wird, 
dürfte die entstehende Eigenwärme vermutlich zu vernachlässigen sein.

Autor: Horst Hahn (horha)
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Hallo,

wie bekommst Du Dinger in 150 M Rohr hinein?.
Schiesst Du mit Preßluft/Wasser eine Angelschnur mit 26 mm Kugel o.ä. 
vorne dran da durch??
Aber wieviel weniger Kabel geht denn.
Soll jeder TSic einen eigenen Attiny und einen RS485 Treiber bekommen?
Das wären 4 Leitungen.
Oder ist die Umgebung störungsarm, sodass man extrem niedertouriges I2C 
nutzen könnte und gänzlich auf einen Treiber verzichten kann.

Mit einem Attiny24 Könnte man 8 Tsic per PCint oder pollen abfragen, 
müsste dann aber 4 Leitungen nach links und 4 nach rechts zu den Tsic 
verlegen, bräuchte also 8 adriges Kabel.

Autor: wieschi (Gast)
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Zum Thema wie bekomme ich die in das Rohr. Schwerkraft. Das sind Rohre 
aus Erdwärmesonden. Diese sind vertikal in den Boden eingebracht.

Die Umgebung (Boden) ist eigentlich somit sehr störungsarm, jedoch 
stören ggf. elektrisch betriebene Heizschläuche die auch noch in das 
Rohr reingebarcht werden müssen. Durchmesser ca. 8 mm. Die Messungen 
könnten jedoch so dann durchgeführt werden, wenn die elektrischen 
Heizschläuche abgeschaltet sind. Dann würden sich zwar die 
Messintervalle verlängern, wäre jedoch nicht dramatisch.

Ein vier oder achtadriges Kabel ist denke ich noch vollkommen o.k. So 
lange es nicht 4 mm² haben muss.

Das ganze Dingen wird dann zur Ermittlung von Wärmeleitfähigkeiten im 
Boden verwendet.

Wie viele Tsic könnte ich denn max. an eine Auswerteeinheit hängen.
Was mag der ganze Spaß denn nachher kosten? Die Tsic bekommt für ca. 10 
€ das Stück. aber die Auswerteeinheiten???

Autor: Horst Hahn (horha)
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Hallo,

150m = 15 bar.Wie will man das sicher verbinden und vergiessen.
Frag doch mal einen Anbieter für "Geothermal Response Test" was für 
Kabel das sind PUR /Silikon oder Taucherzubehör wie 
http://subwatertec.com/
2m 4-adriges Kabel mit Stecker für 13 Euro.. Vielleicht gibt es Rabatt 
bei 240 Stück
http://subwatertec.com/oscommerce/catalog/product_...

Ein Attiny25 und ein RS 485 Treiber ( Max487 oder ähnlich für mehr als 
32 Teilnehmer ) an jedem TSoc ist wohl die einfachste Art es zu machen.
Nochmal 645 Euro für je 240 Stück bei elpro
Und 240 Mini-Leiterplatten lohnen sich dann auch.
Das Kabel muss dann nur 4-adrig sein und Du musst ohnehin an jedem 
Baustein alles extrem dicht machen.
Vielleicht das alles noch an einem dünnen V2A-Drahtseil zur 
Zugentlastung befestigen

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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Nicht vergessen das man den µC dann noch ne eindeutige Adresse zuweisen 
muss...

Autor: Horst Hahn (horha)
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Hallo,

es ist ja nicht mal ein Programm da, ich dachte, dies kann man beim 
programmieren erledigen und Edding draufschreiben.
Man findet keine Daten zur Wasserdichtigkeit von Telefonerdkabel :-(
Ich hielte etwas mit aufpressbaren Steckern/Buchsen wie Flachbandkabel 
für vorteilhaft, statt 60 mal ein Kabel aufzutrennen.
Bei Conrad gibt es ja ein Superkabel:
Ship to Shore, Outdoor-Krane.. Das liest sich sehr passend
http://www.conrad.de/ce/de/product/608752/

Apropos Geothermal Response Test, der kostet so um die 4000 Euro.

240 x Tsic506 = 2400
240 x (Attiny25+MAX487)= 640 (elpro)
600 lfm Kabel = 6000 (TPE)  oder 720 (Telefon)
4 x fach Rs485 an PC
Programmieren, ewige Stunden zusammenbauen, testen...

Am besten so klein bauen, dass man die Elektronik mit Sensor in einem 
kurzen Kupfer/Alurohr vergiessen kann, um den Aussendruck von der 
Schaltung zu nehmen.

Autor: Horst Hahn (horha)
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Hallo,

Apropos Eigenerwärmung und miteinander vergiessen.
Bei 0,1 K Genauigkeit könnte das Probleme geben.
Verlustleistung = U x(I_tsic+I_micro+I_treiber)
Mit U = 5 V und
I_tsic = 45µA,I_micro= 200µA (1 Mhz),I_treiber = 120 µA
P_v ~ 2 mW
Wärmestrom aus einem einwandigem Rohr
q = lambda * 2*pi*L /(ln(Ra/Ri))*(Ta-Ti)
(Kuper oder Alu außen leitet zu gut .. )

Vergussmasse Epoxid ER 2074 weiß
lambda= Thermal Conductivity 1.26 W/mK
Sei L geschätzt 30 mm = 0,03 m
Ra= 15 mm und Ri 6 mm (Bauteil+ Platinendicke)
Dt = (Ta-Ti) die Temperaturerhöhung -> Messfehler.
q= P_v = 0,002 W

Dt = 0,002 /(2*3,14*0,03 *1,26)*ln(15/6)= 0,077 K

Aber das ist ein recht konstanter Fehler.

Also doch lieber 8 Tsic an einen Kontroller in der Mitte ( 10 m  Abstand 
ohne Probleme ) und ein 8-adriges Kabel.

Der Tsic kann angeblich noch bei  C_load/R_load  von max 15nF/1 MOhm die 
Daten übertragen.Data_Sheet_Rev.3.7_03
http://www.google.de/search?hl=de&rls=de&q=telefon...
2x2 haben ~ 55 pf/m / 6x 75pF/m
Cat5e oft 45 pF/m
15nF/ 45 pF/m == 333 m !? Egal 60 3-adrige Leitungen sind nicht möglich.

Das spart natürlich eine Menge Mikrokontroller und Treiber. 4*8 statt 
4*60.
Vielleicht ein PIC 16F1823 mit autobaud Funktion , sehr sparsam und 
preiswert bei digikey.

Autor: bingo (Gast)
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Dein Problem ist nicht, welche Elektronik da drin steckt (das würde ich 
auch mit einem PIC12F1822 bzw. 16F1823 machen, der wäre ideal dafür), 
sondern die 150 m Wassersäule, das wirst Du an den Stellen, wo die 
Sensoren aus dem Rohr raus gehen, kaum dicht bekommen. Zumal die 
Temperatur-Sensoren diesen Druck wohl nicht aushalten.

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