Hi, ich hab ein triviales Problem aber komm wieder einmal nicht weiter. Ich muss diese Schaltung im Anhang weiterverarbeiten aber hab das Problem, dass der Ausgang nicht gegen Masse ist. Wie erhalte ich die selbe Spannung gegen Masse? Ich hab mir überlegt den Impedanzwandler rauszuschmeißen und statt den Ausgang des Impedanzwandlers, Masse am Knotenpunkt von R4 und R5 zu verbinden. Habe ich auch ohne den Impedanzwandler einen Konstantenstrom an der Diode? Da die Diode für eine Temperaturmessung benutzt wird, brauche ich einen konstanten Strom. Oder eine art von Schaltung, wie ich mit einer Diode die Temperatur genau messen kann, wenn möglich bis 300 grad, mit einer Linearen Kennlinie. Danke euch im Voraus. Mit freundlichem Gruss flat
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Hab die Schaltung vergessen hochzuladen. Hier ist sie, hoffe ihr könnt mir helfen. Gruss flat
Welche Schaltung? Mit Si-Dioden kannst du 300°C nicht messen, und auch nicht linear. Da brauchst du schon GaAs oder SiC.
Flat K. schrieb: > warum soll man nicht mit dioden bis 300°C messen können?? Mit Silizium-Dioden! Stichwort für die weitere Suche: Eigenleitung
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Hier habs sogainear bis 380°C erhitzt und die Kennlinie ist meiner Meinung nach Linear oder was meintest du was ist nicht linear? Gruss flat
So linear ist die Kurve ja nicht. Du müsstest die Genauigkeitsforderungen schon genauer formulieren. Sehr linear ist der differentielle Widerstand von der Temperatur abhängig, allerdings nur recht aufwändig zu messen.
Meiner hat noch das ganze Besteck, noch nichts abgegeben. :D Reden wir hier von den selben Dioden, meiner ist eine 1n4148.
Meine Frage war eigentlich, ob ich einen Konstanten Strom an der Diode habe, wenn ich den Impedanzwandler rausschmeiße , kann auch drin bleiben, hauptsache konstanter Strom und Ausgang gegen Masse. Danke schonmal für euer Feedback. Gruss flat
ArnoR schrieb: > So linear ist die Kurve ja nicht. Du müsstest die > Genauigkeitsforderungen schon genauer formulieren. Sehr linear ist der > differentielle Widerstand von der Temperatur abhängig, allerdings nur > recht aufwändig zu messen. Eigentlich nicht. Es gab da sogar mal ne Schaltung von Elektor. Man braucht eine umschaltbare Stromquelle, die nacheinander zwei verschiedene Ströme durch die Diode schickt. Beide Male misst man die Spannung über die Diode und kann daraus den differentiellen Widerstand errechnen. Ich glaube allerdings auch nicht, das man so Temperaturen über 200° messen kann. Gruss Harald
Schau doch einfach mal ins Datenblatt der Diode, dort gibt es eine Angabe für die max. zulässige Sperrschichttemperatur. So 175...200°C, der Hersteller weiß schon wieso.
Ich meine das vor allem bezogen auf die oben gezeigte Schaltung. Da ist es schon deutlich aufwändiger.
>Da NTCs für den angepeilten Temperaturbereich um 200°C nicht geeignet sind, >suchte ich nach einem passenden Ersatz - und wurde fündig: >Eine einfache 1N4148-Diode im Glasgehäuse! http://thomaspfeifer.net/laminator_temperatur_regelung.htm
>warum soll man nicht mit dioden bis 300°C messen können?? Daß eine Diode für kurze Zeit 350°C aushält, heißt nicht, daß sie für diese Temperatur auch gebaut ist. Erstens, haben die verwendeten Materialien unterschiedliche Ausdehnungskoeefizienten, was die Diode nach einigen Temperaturzyklen zerreißen läßt und zweitens, beginnt sich der Halbleiter vermittels Diffusionsprozesse zu zersetzen. Diese Prozesse sind ja um so stärker ausgeprägt, je höher die beteiligten Temperaturen sind. Herr Arrhenius läßt grüßen... Also, wenn der Hersteller 175-200°C als Maximaltemperatur angibt, dann sollte man diese, wenn überhaupt, auch nur äußerst kurzzeitig erreichen und die meiste Zeit erheblich darunter liegen. Jeder, der in Leistungselektronik macht, weiß das. >Ich hab mir überlegt den Impedanzwandler rauszuschmeißen und statt den >Ausgang des Impedanzwandlers, Masse am Knotenpunkt von R4 und R5 zu >verbinden. Der Hauptgrund, warum die Hilfsspannung erzeugt wird, ist wohl der, daß sonst keine Temperaturen unter dem Gefrierpunkt angezeigt werden können. Ein weiterer Grund ist, daß der LM324 ausgangsseitig nicht ganz auf die negative Rail herunterkommt. Mit 0V als negativer Versorgungsspannung könntest du also nicht bis zum Gefrierpunkt herunter messen. Wenn dich das nicht stört, kannst du die Hilfspannung natürlich weglassen. Allerdings solltest du die Widerstände an die höhere Versorgungsspannung anpassen, sonst stimmt wohl der Arbeitspunkt der Schaltung nicht mehr.
>Fuer 300 Grad sollte man Thermoelemente nehmen.
Und möglichst auf Lötzinn verzichten :-)
Hi, danke nochmal für euere ausführlichen Antworten. Den Arbeitspunkt habe ich mir so eingestellt das ich am Ausgang der Schlatung bei z.b. 100°C eine Spannung von 1V habe. Habe nichts an den Widerständen verändert, nur an den Potis gedreht. Kann das sein das sich die beiden Potis sich gegenseitig beeinflussen?? In der Beschreibung steht drin das man mit Poti1 den Nullpunkt einstellt und mit Poti2 den Endpukt, doch wenn ich jetzt die beiden Potis kalibriert habe und wider auf den Anfangszustand komme, also Sprich zum Nullpunkt, habe ich nicht mehr den selben Wert, was ich am Anfang eingestellt habe. Hoffe ihr konntet mich verstehen. Liegt das an der Sensorkennlinie, dass es nicht linear verläuft oder an der Schaltung? Gruss Flat
@ esko fast hätte ich es vergessen. Bist du der Alexander Schmidt aus Duisburg vom Institut?? Gruss flat
Ina schrieb: > und zweitens, beginnt sich > der Halbleiter vermittels Diffusionsprozesse zu zersetzen. Damit sich bei 350°C ein nennenswerter Diffusionsprozess einstellt muss die Diode aber schon ein paar Jahre auf dieser Temperatur verweilen. Nennenswerte Diffusionprozesse hat man erst bei weit über 500 °C Stichwort Eigenleitung war hier der richtige Ansatz. Bei Si fängt die bei ca. 200 °C an nennenswert zu werden. Stören wird sie jedoch nur, wenn die Diode auch als Diode verwendet werden soll. Hier soll die Diode jedoch als Temperatursensor (genauer: als temperaturabhängiger Widerstand) verwendet werden und da kann man auch bis 400 °C gehen. Unter anderem der Effekt der Eigenleitung ist in dem Fall ja genau das, was ich messen will. Problematisch wird hier wahrscheinlich nur das Gehäuse. Wenns aus Kunststoff ist könnte es bei 300 °C und mehr durchaus etwas unangenehm für dieses werden. Ein Glaskörper wäre hier sicherlich nicht verkehrt. Flat K. schrieb: > Liegt das an der Sensorkennlinie, dass es nicht linear verläuft oder an > der Schaltung? Ich tippe hier ganz stark auf die Sensorkennlinie aber ganz sicher bin ich mir nicht. Du könntest aber mal eine lineare Sensorkennlinie simulieren (statt der Diode ein Labornetzteil einsetzen) und schaun was passiert ;)
>Damit sich bei 350°C ein nennenswerter Diffusionsprozess einstellt muss >die Diode aber schon ein paar Jahre auf dieser Temperatur verweilen. Man sagt, daß eine Temperaturerhöhung von 10K die Lebensdauer um rund den Faktor 2 verkürzt. Geht man von 20°C aus, dann wären 350°C rund 33 solche Temperaturerhöhungen. Also nimmt die Lebensdauer um den Faktor 2^33 = 8,6*10^9 ab...
Ina schrieb: > Man sagt, daß eine Temperaturerhöhung von 10K die Lebensdauer um rund > > den Faktor 2 verkürzt. Geht man von 20°C aus, dann wären 350°C rund 33 > > solche Temperaturerhöhungen. Also nimmt die Lebensdauer um den Faktor > > 2^33 = 8,6*10^9 ab... Dann dürfte aber fast die gesamte fernöstliche Fast Food Schrott Konsumelektronik schon nach wenigen Stunden den Geist aufgeben. Diese zeichnen sich sehr oft dadurch aus, das sie Leistungshalbleiter mit hoffnungslos unterdimensionierten Kühlkörper bzw gar keinen Kühlkörper betreiben, und diese Halbleiter oft so heiss werden, das Spucke darauf sofort verdampft. Ich meine die Lebensdauerverkürzung durch hohe Temperaturen ist nicht ganz so krass. Ralph Berres
Ina schrieb: > Man sagt, daß eine Temperaturerhöhung von 10K die Lebensdauer um rund > den Faktor 2 verkürzt. Das Gesetz von Arrhenius. Aber ob es hier bei Halbleitern ebenso gilt halte ich für mehr als fraglich. Diese Formel taucht meistens im Zusammenhang mit der organischen Chemie auf, z.B. bei Elkos.
>Das Gesetz von Arrhenius. Aber ob es hier bei Halbleitern ebenso gilt >halte ich für mehr als fraglich. Es ist sogar noch weitaus schlimmer! Siehe Seite 38 von diesem Link: http://ti.tuwien.ac.at/ecs/teaching/courses/didevo/slides/didevo_10_print.pdf
Ina schrieb: >>Das Gesetz von Arrhenius. Aber ob es hier bei Halbleitern ebenso gilt >>halte ich für mehr als fraglich. > Es ist sogar noch weitaus schlimmer! In dem Diagramm [1] wird eine 1N4148 auf 400°C erwärmt. Wenn das Gesetz von Arrhenius hier greifen würde, dann würde sie das nicht überleben. Bei 100 Jahren Lebensdauer bei 20° würde sie bei 400°C nur 10ms überleben. [1] http://thomaspfeifer.net/laminator_temperatur_regelung.htm_2.jpg
>In dem Diagramm [1] wird eine 1N4148 auf 400°C erwärmt. Wenn das Gesetz >von Arrhenius hier greifen würde, dann würde sie das nicht überleben. >Bei 100 Jahren Lebensdauer bei 20° würde sie bei 400°C nur 10ms >überleben. Natürlich kann man das nicht auf eine so simple Rechnung reduzieren, wie ich das getan habe. Aber es sollte schon irgendwie intuitiv klar sein, daß eine Diode, die für maximal 175...200°C Sperrschichttemperatur gebaut wurde, nicht bei 400°C betrieben werden sollte. Nur weil das irgend ein Thomas Pfeifer getan hat, muß das ja noch lange nicht richtig sein. Warum denkst du, wird im Datenblatt eine maximale Sperrschichttemperatur von 175...200°C angegeben, wenn man sie angeblich problemlos auf 400°C hochjubeln kann?
Hat jetzt nichts mit dem Thema zu tun aber die Hersteller behaupten auch, dass ein 3er BMW nur 5 liter verbraucht :) Man muss nicht immer den Datenblättern vertrauen aber nun gut wie man sieht halten sie diese Temperaturen aus, jetzt fragt man sich für wie lange aber das ist zweitrangig, hauptsache es funktioniert. Gruss flat
Ina schrieb: > Natürlich kann man das nicht auf eine so simple Rechnung reduzieren, wie > ich das getan habe. Aber es sollte schon irgendwie intuitiv klar sein, > daß eine Diode, die für maximal 175...200°C Sperrschichttemperatur > gebaut wurde, nicht bei 400°C betrieben werden sollte. Nur weil das > irgend ein Thomas Pfeifer getan hat, muß das ja noch lange nicht richtig > sein. Warum denkst du, wird im Datenblatt eine maximale > Sperrschichttemperatur von 175...200°C angegeben, wenn man sie angeblich > problemlos auf 400°C hochjubeln kann? Nochmal zum Mitschreiben: Die Diode wird hier nicht als Diode betrieben sondern als temperaturabhängiger Widerstand und genau diese Temperaturabhängigkeit wird gemessen. Bei 400 °C ists mit der Diodenfunktion nicht mehr weit her (um nicht zu sagen, dass die quasi nicht mehr präsent ist, Stichwort: Eigenleitung) aber das ist ja auch egal wenn man nur nen temperaturabhängigen Widerstand will. Mit der Dotierung passiert bis 500 °C auch nichts nennenswertes, die Diode müsste schon über Jahre (wenn nicht gar Jahrzente) bei 500 °C bleiben damit da was messbares mit der Dotierung passiert (Diffussionsprozesse bei rund 1000 °C brauchen Stunden und, wie bei so vielem, ist der Zusammenhang Temperatur-Diffussion nichtlinear) dass den hier zu messenden Effekt beeinflussen soll. Jetzt könnte man sich fragen, wenn Diode so toll als Temperatursensor geeignet sind, warum man sie nicht generell dafür nimmt. Nun, hier genügt schon ein Blick ins Datenblatt und dann immer schön im Hinterkopf behalten: Ein Temperatursensor mit 0.1% Genauigkeit ist nicht wirklich sonderlich gut. Eine Diode serienmäßig so zu fertigen, dass sie den Anforderungen eines Temperatursensors entspricht ist alles andere als leicht.
>Nochmal zum Mitschreiben: Die Diode wird hier nicht als Diode betrieben >sondern als temperaturabhängiger Widerstand und genau diese >Temperaturabhängigkeit wird gemessen. Das ist ja alles richtig. Nur: Eine 1N4148 ist sicher nicht dafür gebaut, bei 400°C betrieben zu werden, wenn sie als gewöhnliche Diode verkauft wird, deren spezifizierte, maximale Sperrschichttemperatur bei 175...200°C liegt. Das wird sie alleine schon aus mechanischen Gründen wohl nicht lange aushalten. Mag sein, daß es Dioden gibt, die das aushalten, aber die sind sicher anders aufgebaut und haben einen noch genaueren Gleichlauf bei den Ausdehnungskoeffizienten. Auch was die Diffusionsprozesse angeht, dürfte die 1N4148 nicht rein genug hergestellt sein, um Diffusions- und Migrationsprozesse von Verunreinigungen so im Griff zu haben, daß sie spezifiziert bei 400°C eingesetzt werden kann. Zeige mir eine Spezialdiode, die im Datenblatt für diese hohen Temperaturen spezifiziert ist, dann gebe ich Ruhe. Die "cryogenic temperature sensors", die ich kenne, gegen nur bis maximal 500K.
>Dann dürfte aber fast die gesamte fernöstliche Fast Food Schrott >Konsumelektronik schon nach wenigen Stunden den Geist aufgeben. Tut sie doch... Und das Schlimme, du bekommst fast nichts anderes mehr! Auch wo nicht Nutella draufsteht, ist oft Nutella drin.
Ina schrieb: > Tut sie doch... > > > > Und das Schlimme, du bekommst fast nichts anderes mehr! Naj es gibt sie noch diese extrem seltene Spezies von deutschen Herstellern von Konsumelektronik. Sie sind aber zugebenermasen etwas teuerer. Vor 1 Monat habe ich mir eine Klotze gekauft. Nach dem der fern östliche fast Food Schrott für 700 Euro nicht mal in der Lage war vernünftige Bilder zu produzieren, habe ich mich dann doch eines deutschen Herstellers besonnen. Der konnte das nämlich. Wenn auch fast zum doppelten Preis. Was Halbleiter betrifft, würde ich sie auch nicht bei 400° betreiben wollen. Auch nicht als Thermometer. Dafür gibt es Thermoelemente, die gehen bis 1200° und höher. Ralph Berres
Ina schrieb: > Zeige mir eine Spezialdiode, die im Datenblatt für diese hohen > Temperaturen spezifiziert ist, dann gebe ich Ruhe. Das kann ich nicht denn du verstehst es offenbar nicht: Das Datenblatt gilt immer nur für den Betrieb der Diode als Diode. Hier aber soll die Diode als temperaturabhängiger Widerstand betrieben werden, also völlig außerhalb der Datenblattangabe, auch wenn die zu messende Temperatur nur 30 °C betragen würde. Ina schrieb: > Eine 1N4148 ist sicher nicht dafür > gebaut, bei 400°C betrieben zu werden, wenn sie als gewöhnliche Diode > verkauft wird, deren spezifizierte, maximale Sperrschichttemperatur bei > 175...200°C liegt. Bei "175...200°C" erreicht die Eigenleitungskonzentration Gebiete (zahlenwert) in denen sie bzgl. der Dotierung des Halbleiters nicht mehr vernachlässigt werden kann/sollte und damit empfindlich die eigentlich gedachte Funktion der Diode, nämlich als Diode zu fungieren gemäß Datenblatt, nicht mehr gewährleistet ist. Und das "gemäß Datenblatt" ist wichtig. Schau dir mal eine 1N4148 an, die in Reihe mit einem 10 megΩ-Widerstand an einer 10V-Wechselspannungsquelle hängt und spiel mit der Temperatur. Bei 20°C kann die 1N4148 noch fast die vollen 10V sperren. Bei 100°C fallen an der Diode nicht mal mehr 4V ab. Und hierbei bewegt man sich noch voll in den Spezifikationen des Datenblatts. Das ist ein sehr schöner Versuch wie man die Eigenleitung bzw. ihre Auswirkung sichtbar machen kann. Die nächste Grenze wäre wohl so um die 300-400 °C. Je nach Gehäuse verabschiedet sich dass dann nämlich. Ein Glasgehäuse (die Version hab ich hier von der 1N4148) hält das locker aus, ein Kunststoffgehäuse wohl eher weniger. Das Halbleitermaterial selbst wird von 400°C, außer den bekannten Effekten der Eigenleitung, nicht nennenswert von der Temperatur tangiert. Für Dotierprozesse zum Beispiel muss die Temperatur mehr als doppelt so hoch sein.
>Das kann ich nicht denn du verstehst es offenbar nicht: Natürlich verstehe ich, was du sagst. Denkst du, ich bin blöde? Aber da du offenbar Ahnung von dem zu haben scheinst, was du da schreibst, hätte es mich einfach nur interessiert, ob du einen Typ von Si-Diode kennst, der genau für diesen Einsatzzweck konstriert wurde und der entsprechende Spezifikationen in seinem Datenblatt hat. Ich bin nicht hier, um Recht zu haben, sondern, um etwas zu lernen, meinetwegen von dir, wenn du mehr weißt als ich. Ich habe kein Problem damit, wenn du Recht hast und ich nicht. Dabei bin ich aber an Fakten interessiert und nicht irgendwelchem Geschwafel. Nur weil das irgend jemand mal gemacht hat und ihm die Diode nicht gleich um die Ohren geflogen ist, heißt das nicht, daß die 1N4148 dafür geeignet ist. Ich habe jedenfalls beim Googeln nur Artikel gefunden, bei denen eine Eignung der 1N4148 im Temperaturbereich zwischen 30K und 400K festgestellt wurde. Warum nicht höher, weiß ich nicht. Ob die Leute nur an einer kryogenen Anwendung interessiert waren oder die 1N4148 für höhere Temperaturen nicht taugte, blieb im Dunklen. Ein anderer Artikel hat einen speziellen, reinen pn-Übergang verwendet, dem man einen Heater direkt daneben geschaltet hat. Alles auf einem Substrat, also keine unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten im Spiel. Dabei hat das Ganze angeblich bis zu 500°C funktioniert. Ich trau einfach einer normalen Diode das nicht zu, weil die mit Materialien unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten hergestellt ist und die Scherkräfte mit zunehmender Temperatur immer größer werden. Bei Dioden im Kunststoffgehäuse gibt es da noch diese theoretische "glass-transition" Temperaturgrenze von um die 165°C, bei dem das Epoxi einen Knick in der Ausdehnungskoeffizientenkurve macht und die Diode für eine Temperaturmessung beginnt unbrauchbar zu werden.
Eine 1N4148 ist keine Diode, die zur Temperaturmessung geeignet ist. Von daher bewegt man sich sowieso außerhalb der Spezifikationen des Datenblattes. Völlig egal welche Temperatur ;-)
Ina schrieb: > Denkst du, ich bin blöde? Nein, das denke ich nicht aber ich hab dir jetzt mehrfach den Begriff der Eigenleitung genannt und der ist der Hauptfaktor für die maximale Sperrschichttemperatur. Manche Hersteller geben hier dann 200 °C an, andere nur 150 °C. Ina schrieb: > hätte > es mich einfach nur interessiert, ob du einen Typ von Si-Diode kennst, > der genau für diesen Einsatzzweck konstriert wurde und der entsprechende > Spezifikationen in seinem Datenblatt hat. Nein, ich kenne keine SI-Diode die speziell zur Temperaturmessung gebaut wurde. LM35 z.B. nutz vielleicht einen PN-Übergang zur Temperaturmessung aber das weiß ich erstens nicht und zweitens ist der auch nur für Temperaturen bis 150 °C was wohl wieder darin begründet liegt dass bei Temperaturen über 150 °C die Eigenleitung der umliegenden Sensorbeschaltung zu störend wird. Wie Ralph schon schrieb: Für solch einen Einsatzzweck würde man professionell wahrscheinlich ein Thermocouple (TC) nehmen. Für den Heimanwender ist ein TC aber a. etwas teuerer als eine Diode und b. auch nicht so leicht handhabbar (die haben idR eine Abhäningkeit in Form von µV/°C statt mV/°C). Dafür reicht aber für den Heimanwender oft die Genauigkeit einer Diode, wie ich schon schrieb: 0.1% Genauigkeit für ein TC ist schon recht schlecht (ich hatte letzt ein Feld-Wald-und-Wiesen-TC Typ J bis 1200 °C in der Hand das auf 0.25 K genau ging, da kannste dir die Genauigkeit ausrechnen), daheim am Bastlertisch genügt jedoch oft eine Genauigkeit von 1% die man locker mit einer Diode erreicht. Ina schrieb: > Ich habe jedenfalls beim Googeln nur Artikel gefunden, bei denen eine > Eignung der 1N4148 im Temperaturbereich zwischen 30K und 400K > festgestellt wurde. Warum nicht höher, weiß ich nicht. Ob die Leute nur > an einer kryogenen Anwendung interessiert waren oder die 1N4148 für > höhere Temperaturen nicht taugte, blieb im Dunklen. Wie schon oben geschrieben: Wahrscheinlich ist ein TC für andere Anwendungen eher geeignet. Ina schrieb: > Ich trau einfach einer normalen Diode das nicht zu, weil die mit > Materialien unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten hergestellt Eine normale Diode ist nichts anderes als ein PN-Übergang. Scherkräfte ist ein netter Ansatz von dir aber selbst bei unterschiedlichen Materialien: Diffusion im Ofen läuft über mehrere Stunden (nicht selten im zweistelligen Bereich bei höheren Dotierungen) bei an die 1000 °C und da machen die Scherkräfte auch keinen Schaden an den Halbleitern. Warum sollte dies denn nun später im Einsatz passieren deiner Meinung nach? ;) Ina schrieb: > Ein anderer Artikel hat einen speziellen, reinen pn-Übergang verwendet, > dem man einen Heater direkt daneben geschaltet hat. Alles auf einem > Substrat, also keine unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten im > Spiel. Dabei hat das Ganze angeblich bis zu 500°C funktioniert. Der Grund, warum es daneben war kann ich nur schätzen aber wahrscheinlich strebte man zur genauen Messung eine direkte Kopplung an. Die Temperaturgrenze ergab sich wahrscheinlich weniger wegen Scherkräften sondern weil man bei höheren Temperaturen die Diffussion in Gang setzt und das den PN-Übergang (das ist eine Diode) verändert. Um eine Diffussion in Gang zu setzen braucht man u.a. eine Aktivierungenergie die man auch erst bei hohen Temperaturen erreicht ;) Wie gesagt, das alles führt uns zu einem Punkt: Die im Datenblatt angegebene maximal zulässige Sperrschichttemperatur ist idR darin begründet weil bei höheren Temperaturen 1. das Gehäuse womöglich schaden nimmt und 2. die Eigenleitung sich so stark bemerkbar macht, dass die Funktion nicht mehr den Datenblattangaben entspricht (z.B. maximale Leckströme wachsen über die angegebenen Grenzen hinaus).
Also ich finde 0,1% Genauif´gkeit für eine temperaturmesung gar nicht mal so schlecht. Ich hatte mal das Problem das ich die Temperatur einer mit Peltierlement temperierte Laserdiode auf 0,1° Konstant halten musste. 25° war die Solltemperatur. Mal davon abgesehen das es auf dem Markt kaum bezahlbare Temperaturmessgeräte gab, die bei der Temperatur auf 0,01° auflöste, war es eine fast unüberwindbare Aufgabe die Stabilität zu erreichen. Ich erinnere mich das trotz cm dicke Styroporisolation das System eine in 4 Meter entfernte Tür beim öffnen der selben mit heftige Regelschwingungen quittierte. Ralph Berres
>Scherkräfte ist ein netter Ansatz von dir aber selbst bei >unterschiedlichen Materialien: Ich meinte natürlich die Kontaktstellen der unterschiedlichen Materialen wie Glasgehäuse/Metalldrähte, etc.
Dafür gilt aber die nicht die im Datenblatt angegebene maximale Sperrschichttemperatur von 200°C ;) Wie heiß das Gehäuse werden darf verraten, wenn überhaupt, nicht viele Datenblätter um nicht zu sagen, dass mir persönlich so auf Anhieb nicht eines einfällt, das hierzu Angaben enthält. Ein Temperaturprofil fürs Reflowlöten könnte hier einen Ansatzpunkt geben aber das ist oft keine maßgebliche Grenze da hier oft die Standard-Temperaturprofile zum Einsatz kommen mit Temperaturspitzen bis zu 250-280 °C. Dummer weise gilt so ein Profil nicht selten auch für Elkos und die sind eherblich empfindlicher auf Temperatur zu sprechen als andere Bauteile. Du siehst, es ist ein recht komplexes Thema, die genaue Grenze wie weit eine 1N4148 im Glasgehäuse die Temperaturmessung mitmacht zu bestimmen. Die 300 °C die der TE messen will gehen locker und wie im Internet das ein und andere Projekt schon zeigte gehen auch 400 °C. Ralph Berres schrieb: > Also ich finde 0,1% Genauif´gkeit für eine temperaturmesung gar nicht > mal so schlecht. Das ist es auch nicht aber, für Temperaturmessung, ist es auch nicht sonderlich gut. Es ist quasi ein Standard. Wenn ich einen Temperatursensor in die Hand bekomme der nur 1% Genauigkeit hat finde ich den schon eher schlecht (relativ auf Temperatursensoren bezogen). Bei Widerständen wiederum z.B. finde ich 1% schon relativ gut, da sind, zumindest in meiner Umgebung, eher die 5% genauen der Standard.
Ina schrieb: > Ich meinte natürlich die Kontaktstellen der unterschiedlichen Materialen > wie Glasgehäuse/Metalldrähte, etc. Glas und (das richtige) Metall passt gut zusammen, auf der einen Seite vom Glas 3000 Kelvin, auf der anderen 300K. Macht Jede Hallogenlampe. MfG Klaus
> auf der einen Seite vom Glas 3000 Kelvin, auf der anderen 300K. > Macht Jede Hallogenlampe. Bei 3000 K ist Glas nicht mehr besonders fest.
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Hi, ihr habt mir bis jetzt sehr hilfreiche tipps gegeben und dafür bin ich euch auch sehr dankbar. Nur jetzt brauch ich nochmal eure Hilfe. Es geht um die Kennlinie der Diode. Sie ist nicht ganz linear wie Ihr sicherlich auf dem Bild sehen könnt. Meine Frage an euch gibt es eine Schaltung, die ich hinter die oben aufgezeigte Schaltung (Messelektronik) dranhängen kann, sodass die Kennlinie linearisiert wird?? Habe eine Schaltung im INet gesehen, nur frag ich mich ob es hier für auch geht?? Link der Schaltung: [[http://www.vias.org/mikroelektronik/sensor_nonlinear_network.html]] Hoffe ihr könnt mir weiterhelfen.
Flat K. schrieb: > Es geht um die Kennlinie der Diode. > Sie ist nicht ganz linear wie Ihr sicherlich auf dem Bild sehen könnt. Typischerweise wird die Kennlinie der Diode linearisiert, indem man nicht mit einem Strom, sondern mit einer Stromdifferenz misst. Dazu muss man abwechselnd zwei verschiedene Ströme auf die Diode schalten und dann die Spannungsdifferenz auswerten. Diese Schaltung ist aber für den normalen Arbeitsbereich der Diode gedacht. Ob das auch weit ausserhalb des Arbeitsbereichs funktioniert, weiss ich nicht. Gruss Harald
Dank für deine Antwort. So wie du es beschrieben hast denke ich mal, dass man dafür ein Mikrocontroller benötigt aber ich würde es gerne Analog aufbauen. Hast du noch andere Vorschläge wie man es realisieren könnte??
Wenn ich das richtig sehe ist die Nichtlinearität bei etwa 2%. Wenn du rein analog viel besser hinkriegen willst wirst du ganz schön Arbeit rein stecken müssen.
> Sie ist nicht ganz linear wie Ihr sicherlich auf dem Bild sehen könnt. Der physikalische Effekt, der hinter dieser Kennlinie steckt, ist schon linear. Nur kommen ein paar Störeffekte hinzu, wie Thermospannungen. Es lohnt sich meiner Meinung nach aber nicht, die Kennlinie weiter zu linearisieren, da die Abweichung nicht mehr als 1% beträgt. Viel genaueres kann man von simplen Siliziumdioden als Temperatursensor nicht erwarten, die Eigenleitung wurde schon angesprochen. Ging es dir ursprünglich nicht um den Massebezug des Ausgangs ? Die Schaltung produzierte eine virtuelle Masse absichtlich, um auch Temperaturen unter 0 GradC ausgeben zu können. Wenn du das nicht brauchst, weil dich sowieso eher die Temperaturen über 50 GradC interessieren, dann kannst du die virtuelle Masse mit A1 einfach weglassen, die untere Leitung ist dann Masse. Wenn du allerdings schon mit Abweichungen von 1% Probleme hast, würde ich erst mal nicht auf den allerbilligsten der allerübelsten OpAmps setzen, den es gibt, also nicht auf den LM324, sondern was präziseres, temperaturstabileres, Bias-Strom unempfindlicheres nehmen für ein paar cent mehr. Ein OP07 wäre schon mal genauer, aber der braucht dann wieder die negative Spannung :-) und auch eine höhere Spannung als 2.5V (die Hälfte von 5V, wegen der virtuellen Masse) um überhaupt mehr als 200 GradC ausgeben zu können, die 9V direkt wären passender. Dann ein paar brauchbare Widerstände, eben nicht die 1% Typen, und die Schaltung so aufbauen, daß Thermospannungen keinen Einfluss haben (also Kontaktübergänge immer paarweise in gleicher Temperatur). Wenn man danach noch Sorgen mit der Kennline hat, weil sie verbogen ist wie auf deinen Bildern, dann hilft ein einzelner recht hochohmiger Widerstand als Mitkopplung, von Pin1 nach Pin3 an A3 in deiner ersten Schaltung. Dasselbe Prinzip wie bei der Linearisierung von Pt100: Rechenformeln siehe http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html
MaWin schrieb: > Der physikalische Effekt, der hinter dieser Kennlinie steckt, > ist schon linear. Seit wann ist die Eigenleitung bzgl. Temperatur linear und das ist der Effekt, den man hier ausnutzt? Meines Wissens nach hängt das folgender Maßen zusammen
und das ist alles andere als linear. Im normalen Betrieb ist die Änderung aber so gering, dass sie als linear betrachtet werden kann. Wie MaWin schon sagt MaWin schrieb: > Es lohnt sich meiner Meinung nach aber nicht, die Kennlinie > weiter zu linearisieren, da die Abweichung nicht mehr als 1% > beträgt. Viel genaueres kann man von simplen Siliziumdioden > als Temperatursensor nicht erwarten, die Eigenleitung wurde > schon angesprochen. sehe ich das auch so. Wenn man es genauer braucht sollte man sich nach einem entsprechenden Temperatursensor umsehen.
Flat K. schrieb: > Dank für deine Antwort. > So wie du es beschrieben hast denke ich mal, dass man dafür ein > Mikrocontroller benötigt aber ich würde es gerne Analog aufbauen. > Hast du noch andere Vorschläge wie man es realisieren könnte?? Ja, mit zwei S&H schaltungen und einem OPV als Subtrahierer müsste man das auch rein analog verwirklichen können. Gruss Harald
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