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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperatur und uC --> Pt100 oder Thermoelement?


Autor: ... aus dem Wald (Gast)
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Hallo in die Runde,

ich möchte eine Temperatur erfassen (Luft) und via uC verarbeiten bzw. 
danach regeln.

Nun habe ich mir schon eine Schaltung mit PT100 und OpV ect. aufgebaut.
Das funktioniert auch soweit gut .... bis auf die kleine Kleinigkeit das 
der PT100 mit seiner ollen Hülse drum rum viel zu träge reagiert.
Somit ist das nicht wirklich einsetzbar.
Selbst in Flüssigkeit ist der Sensor noch sehr träge.

Also muss was anderes her.

Bevor ich jetzt wieder etwas aufbaue und es in die Hose geht möchte ich 
daher zuerst in die Runde fragen.

Messbereich von 0 bis 300 °C. Wobei eigentlich nur der Bereich von 150 
bis 300 interessant ist.
Das Medium ist Luft.
Anhand den Messwerten soll eine Heizung geregelt werden.

Was muss ins Haus?
- Anderer PT100 Sensor?
- Thermoelement Typ K und dazu passender Max6675?
- Andere Idee ... ?

Am liebsten würde ich ja den PT100 Weg weiter verfolgen. Denn dazu habe 
ich jetzt schon alles auf einer Platine sitzen.
Allerdings bräuchte ich dann eine andere Bauform des Sensors. Also nicht 
in einer Hülse und auch keinen Anlegesensor ect.
Wahrscheinlich wäre hier der nackte Sensor am besten. Dann wird er recht 
flink reagieren. Nur dann ergibt sich das Problem wie die Kabel an den 
Sensor bringen? Löten fällt ja dann aus.
Von der Zugentlastung mal ganz abgesehen. (Die würde ich wahrscheinlich 
noch gefriemelt bekommen.) Jemand die zündene Idee?

Oder auf ein Thermoelement Typ K umschwenken?
Damit hätte ich wahrscheinlich auf der Sensorseite Ruhe.
Der reagiert sehr flink und es gibt keine Probleme wie die Kabel an den 
Sensor zu bringen sind.
Allerdings soll Sensor und Schaltung zu trennen sein.
Ich habe dafür jetzt schon einen SubD vorgesehen. Diesen würde ich gerne 
weiterbenutzen. Wenn ich jetzt von dem Thermoelement auf den SubD gehe 
und dann weiter auf die Platine um dann nach ca. 5 cm auf dem Max6675 zu 
landen, wie sieht es dann mit der Messverfälschung aus?
Ist das zu vernachlässigen oder habe ich dann direkt den nächsten Bock 
geschossen?
Wer hat hier Erfahrung und kann zu diesem Punkt was sagen?

Thx für Eure Anregungen.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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... aus dem Wald schrieb:
> Ich habe dafür jetzt schon einen SubD vorgesehen. Diesen würde ich gerne
> weiterbenutzen. Wenn ich jetzt von dem Thermoelement auf den SubD gehe
> und dann weiter auf die Platine um dann nach ca. 5 cm auf dem Max6675 zu
> landen, wie sieht es dann mit der Messverfälschung aus?
> Ist das zu vernachlässigen oder habe ich dann direkt den nächsten Bock
> geschossen?

Dann sind die Thermospannungen dort am Stecker ab sehr undefiniert. Es 
gibt fuer Thermoelemente passende Stecker aus dem gleichen Material.

http://www.hamitherm.com/pdf/01.01.03_CMLx%20Therm...

Auch must die Temperatur an dieser Stelle messen und die in deinem 
Ergebnis mit verrechnen.

Autor: Matthias (Gast)
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Kommt drauf an:

1.
Ein Thermoelement ist etwas schwieriger zu handhaben.
Stichwort "Cold Junction"

2.
PT100/PT1000 benötigt eine ADC und Aufwand beim Umrechnen der
Spannungswerte (ggf. eine kleine softwareseitige Kalibrierung nötig)

3.
LM75xxx Erfordert "nur" die Abfrage über I2C-Bus und ein bischen
Werte umrechnen, liefert aber brauchbare Temperaturwerte ohne
Kalibrierung

4.
DSxxyy (hab grad die genaue Bezeichnung nicht parat)
Erfordert das 1-Wire Protokoll und Werte umrechnen, liefer wie der
LM75 aber brauchbare Werte ohne Kalibrierung.

Bei 3 und 4 hab ich allerdings gerade keinen Temperaturbereich im Kopf.
Den muss man da wohl noch prüfen....

Autor: Matthias (Gast)
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Nachtrag:

AD594/AD595 sind OP-Amps mit interner "Cold Junction" Kompensation.
Evtl. Hilf das, falls Du den Weg mit einem Thermoelement gehen 
möchtest..

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@Matthias

Deine Loesungen Punkt 3 + 4 sind zwar schoen aber bei Temperaturen ueber 
150 Grad nicht zu gebrauchen.

Autor: A. K. (prx)
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Käme auch ein KTY84 in Frage? Die Auswertung ist deutlich einfacher als 
bei Thermoelement oder PT, der ist aber nicht so genau.

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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... aus dem Wald schrieb:
> wie sieht es dann mit der Messverfälschung aus?
> Ist das zu vernachlässigen oder habe ich dann direkt den nächsten Bock
> geschossen?

ja datzu sollte man die gewünschte Genauigkeit kennen. Die solltest du 
uns dann nennen. Was hattest du dir für eine Auflösung vorgestellt und 
welche Genauigkeit dabei?
Je nachdem (z.B. für eine Ofensteuerung) würde ich auf eine 1N4148 
Standartdiode setzen: 
http://thomaspfeifer.net/laminator_temperatur_regelung.htm

Autor: tt2t (Gast)
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Dein Problem ist, dass der Pt100 zu gross ist, die Software läuft ja 
wohl. Kauf einfach einen kleinen ...

Such bei Reichelt mal nach "platin chip"

Autor: Arc Net (arc)
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Matthias schrieb:
> Nachtrag:
>
> AD594/AD595 sind OP-Amps mit interner "Cold Junction" Kompensation.
> Evtl. Hilf das, falls Du den Weg mit einem Thermoelement gehen
> möchtest..

Nicht diese Steinzeit-Technik...
Besser AD8495 oder AD8497
http://www.analog.com/static/imported-files/data_s...

Steckverbinder:
http://www.farnell.com/datasheets/104107.pdf
http://omega.de/produkt/t2/shx-ushx.html
oder man nimmt nur die Kontakte ohne Gehäuse, falls der 
Temperaturbereich nicht reicht
http://temperatur-shop.de/index.php?list=KAT26

Autor: ... aus dem Wald (Gast)
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Hallo,

Lehrmann Michael schrieb:
> ja datzu sollte man die gewünschte Genauigkeit kennen. Die solltest du
> uns dann nennen.

Es muss nicht wirklich sehr genau sein. +- 10 Grad wären noch OK.
Am liebsten ein bisschen weniger. :-) Je genauer desto besser.
Ich möchte auf einen 10Bit AD Wandler gehen und von 0° bis 300° messen.

Stimmt, die Software für den PT100 läuft. Auch der Analogteil.
Ich habe das Problem das der PT100 aus meinem Test in eine Hülse 
eingelassen ist. (Rauchgasfühler aus der Bucht. Eingelassen in 
Tauchhülse mit Kabel)
Daher ist er so ultra träge.
Gerne würde ich einen PT100 ohne Hülse nehmen.
Nur wie bringe ich die Kabel an die Sensoranschlüsse? Ich möchte bis 300 
Grad messen. Da fällt löten aus.
Das gleiche Problem habe ich natürlich auch bei KTY84 oder 1N4148.
Jemand eine Idee?

Ich sehe aber schon ein das wenn ich auf ein Thermoelement schwenke auch 
der passende Thermoelementstecker sein muss.
Ich habe halt schon eine fertige Platine hier liegen. Die muss ich dann 
zerpflücken und den Thermoelementstcker dranfummeln ....

Die AD8495 oder AD8497 gehen nur bis max 100 C° oder sehe ich das 
falsch?

Wenn Typ K dann MAX6675 und dann ist Ruhe, oder?

Autor: A. K. (prx)
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... aus dem Wald schrieb:

> Nur wie bringe ich die Kabel an die Sensoranschlüsse? Ich möchte bis 300
> Grad messen. Da fällt löten aus.

Keramische Lüsterklemme? Crimpen?

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ich wuerd mal einen vernuenftigen ADC nehmen, einen 24bitter. Damit kann 
man Thermoelemente, und Platinwiderstaende messen. Fuer einen PT1000 
nimmt man einen 10k Widerstand in Serie.
Thermoelemente kann man natuerlich nicht loeten, nur krimpen oder 
schrauben. Ich hab auch schon an einen SubD gekrimpt. Wenn die beiden 
Kontakte auf etwas verschiedenen Temperaturen liegen gibt es einen 
kleinen Fehler. Alle eine Frage der gewuenschten Genauigkeit.

Autor: Arc Net (arc)
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... aus dem Wald schrieb:
> Ich sehe aber schon ein das wenn ich auf ein Thermoelement schwenke auch
> der passende Thermoelementstecker sein muss.
> Ich habe halt schon eine fertige Platine hier liegen. Die muss ich dann
> zerpflücken und den Thermoelementstcker dranfummeln ....
>
> Die AD8495 oder AD8497 gehen nur bis max 100 C° oder sehe ich das
> falsch?

Ja und nein, die Kaltstellenkompensation geht nur bis 100 °C, der 
Messbereich hängt von der Versorgungsspannung ab, da immer 5 mV/°C 
rauskommen d.h. bei einer Versorgungsspannung von 5V kann ein Bereich 
von 1000 °C gemessen werden.

Autor: Ulrich (Gast)
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Bei der geringen Anforderung an die Genauigkeit kann man die 
Thermoelemente auch noch per SUB D verbinden, solange man keine größeren 
Temperaturgradienten am Stecker hat. Temperaturdifferenzen am Stecker 
tauchen als zusätzlicher Fehler auf.  Wenn man die 
Kaltstellen-kompensation von Hand machen will, kann man auch die 
Temperatur am Stecker messen (KTYxx, Diode,LM75) und halt den Stecker 
als Referenzlötstelle nutzen - die fertigen ICs fallen damit dann aber 
aus. Die Thermoelementdrähte kann man am Stecker auch verlöten, ggf. mit 
extra Flußmittel für Edelstahl (danach aber gut säubern). Das geht nicht 
gut, aber es geht.

Platinewiderstände gibt es auch kleiner, als Dünnschicht Version. Ich 
würde da PT1000 bevorzugen, weil der Einfluss der Zuleitungen geringer 
ist. Die Kabel kann man krimpen oder ähnlich wie Thermoelemente 
verschweißen oder wenn man will auch hart löten.

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