Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnisproblem MAX31855


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Paul P. (paul_p792)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

irgendwie habe ich gerade ein kleines Verständnisproblem beim MAX31855.
Bei diesem kann man ja sowohl die externe Temperatur (= Temperatur am 
Thermoelement) als auch die interne Temperatur messen.
Lege ich Platinchen und Thermoelement nebeneinander so sind beide 
Temperaturen weitgehend identisch -> OK.
Erwärme ich das Thermoelement (z.B. zwischen die Finger nehmen) so 
steigt nur die Anzeige der externen Temperatur -> OK.
Erwärme ich aber den Chip so steigen beide Temperaturanzeigen -> Hä?
Habe ich da einen grandiosen Denkfehler, muss ich da selbst noch 
irgendwas kompensieren? Denn dass eine Erwärmung des Meßgeräts selbst 
einen Einfluss auf die angezeigte externe Temperatur haben kann soll 
doch durch die interne Kaltstellenkompensation verhindert werden?
Wäre echt dankbar wenn mir da mal jemand in den Sattel helfen könnte 
:-).

: Verschoben durch Moderator
von Achim M. (minifloat)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Paul P. schrieb:
> Denn dass eine Erwärmung des Meßgeräts selbst
> einen Einfluss auf die angezeigte externe Temperatur haben kann soll
> doch durch die interne Kaltstellenkompensation verhindert werden?

https://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement#Anwendungen

Wikipedia schrieb:
> Da mit Hilfe eines Thermoelementes nur eine Temperaturdifferenz
> ermittelt werden kann, ist zur Messung der Temperatur eine
> Kaltstellenkompensation (engl. cold junction compensation;
> CJC) notwendig. Im einfachsten Fall wird die Temperatur an
> der Übergangsstelle (die Vergleichsstellentemperatur) ermittelt;
> zur gemessenen Thermospannung wird in einer Tabelle die
> Temperaturdifferenz abgelesen; diese wird mit der
> Vergleichsstellentemperatur addiert. Dieses Verfahren
> ist nur bei Zulässigkeit einer linearen Näherung anwendbar.

mfg mf

von Paul P. (paul_p792)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke...und das sagt mir jetzt genau was?
Eben diese Kompensation ist ja eigentlich nach meinem Kenntnisstand 
bereits im MAX integriert, Zitat Datenblatt:

>"The MAX31855 performs cold-junction compensation
>and digitizes the signal..."

>Before converting the thermoelectric voltages into equiv-
>alent temperature values, it is necessary to compensate
>for the difference between the thermocouple cold-
>junction side (device ambient temperature) and a 0NC
>virtual reference.

>The device senses and corrects for the changes in
>the reference junction temperature with cold-junction
>compensation. It does this by first measuring its internal
>die temperature, which should be held at the same tem-
>perature as the reference junction. It then measures the
>voltage from the thermocouple’s output at the reference
>junction and converts this to the noncompensated ther-
>mocouple temperature value. This value is then added
>to the device’s die temperature to calculate the thermo-
>couple’s “hot junction” temperature.

Ich habe auch bislang keine Applikation gesehen wo im Sourcecode die 
externe Temperatur irgendwie mit der internen Temperatur verhudelt wurde 
(das heisst aber nicht viel da ich speziell C nicht besonders gut 
verstehe...).
Und deswegen bin ich so irritiert über das Verhalten - oder müsste man 
die Temperaturen doch verrechnen (wenn ja: wie?) und es hat bloss 
bislang keiner gemerkt?

von Paul P. (paul_p792)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich kann fast nicht glauben dass sich sonst noch niemand mit dem 
MAX31855 beschäftigt hat und darüber gestolpert ist?
Oder habt ihr durchaus interne und externe Temperatur wie oben 
beschrieben verglichen und bei euch war alles i.O.? Das würde ja auf 
einen Defekt von meinem Exemplar hindeuten.

von Achim S. (Gast)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
wie hast du denn das IC erwärmt? Großflächig mit dem Föhn oder wirklich 
nur das IC selbst?

Die Kaltstellenkompensation beruht darauf, dass das IC die selbe 
Temperatur hat wie die Stelle, an der das Thermoelement auf die 
Kupferleiterbahnen übergeht. Wenn das nicht der Fall ist (weil du nur 
das IC heizt und eine Temperaturdifferenz zwischen IC und 
Anschlussstelle des Thermoelements entsteht), dann geht die Kompensation 
nicht auf.

von Paul P. (paul_p792)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Habe beides probiert: Erst nur das IC mit dem Finger und dann - weil mir 
genau die von dir beschriebene Kompensation durch den Kopf ging - das 
komplette Platinchen (ist so eine Fertigplatine von Adafruit) mit einem 
Föhn. Das Ergebnis war gleich.

von Achim S. (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
geht es um dieses Teil hier mit Schraubklemmen?

https://learn.adafruit.com/assets/14592

Die Klemmen haben eine andere Wärmekapazität als das IC. Kann gut sein, 
dass du es nicht geschafft hast IC und Anschlussklemme gleichmäßig 
aufzuheizen. Ist aus der Ferne schwer zu beurteilen, wenn man den 
konkreten Messaufbau und die tatsächlichen Messwerte nicht vor sich hat 
(um wie viel stieg die angezeigte IC-Temperatur an, um wie viel die 
angezeigte externe Temperatur, ...)

Theoretisch ist natürlich auch alles Mögliche als Erklärung denkbar (bis 
hin zum defekten IC), aber die für mich wahrscheinlichste Ferndiagnose 
ist, dass der Messaufbau nicht hinreichend gut definiert war und du 
Temperaturdifferenzen zwischen IC und Anschlussblock hattest.

von Thomas S. (thomas55)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Cypress hat dazu ganz gute Erklärungen gebracht.
Schau mal rein.

http://www.cypress.com/documentation/application-notes/an75511-psoc-3-psoc-5lp-temperature-measurement-thermocouple

http://www.cypress.com/file/123806/download

Und wenn Du mit dem PSoC5LP programmierst, kannst Du auch 20 
Thermocouples direkt anschliessen und noch super komfortabel 
programmieren. Bei PSoC5 kannst Du 100000 Wandlungen/s durchführen.

Gruß aus Spandau

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.