Veständnisfrage zu Schaltung für Temperaturmessung

[Michael E. (mertl)]

Hallo,

ich möchte gerne die Temperatur eines Backofens messen. Ich habe 
gehofft, einfach einen Spannungsteiler abgreifen zu können, um den Wert 
mit einem ATmega an einem A/D-Pin auswerten zu können.

Nun scheint es aber, als hätte der im Ofen verbaute uC (UPD750008GB) 
garkeinen A/D-Eingang, somit funktioniert die Schaltung anders als 
erwartet und ich verstehe sie nicht so ganz.

Habe einen Schaltplan (Ausschnitt) der Ofen-Elektronik erstellt. Kann 
jemand damit etwas anfangen? So wie ich das sehe, funktioniert die 
Temperaturbestimmung über die Messung der Dauer, zum aufladen des 
Kondensators C2.

Ich verstehe aber beim besten Willen nicht, wie die Schaltung genau 
funktioniert. Vielleicht kann mir ja jemand etwas dazu sagen. Ich hoffe, 
alles richtig gezeichnet zu haben, sollte etwas keinen Sinn ergeben, 
überprüfe ich die entsprechende Stelle nochmal.

Die drei offenen Verbindungen im Schaltplan führen zum uC des Ofens 
(http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/7020/NEC/UPD750008.html)

Grüße,
Michael

[Michael B. (laberkopp)]

Michael E. schrieb:
> Ich verstehe aber beim besten Willen nicht, wie die Schaltung genau
> funktioniert

Sie funktioniert auch nicht.

Zwar gibt es 3 Steuer-Ausgänge des uC, aber keinen Eingang, also keine 
Rückwirkung, also keinen Messwert.

Das Verfahren sonst soll wohl ein dual slope Messverfahren sein, der 
22uF C2 wird erst durch Einschalten von T1 geleert, dann durch 
EInschalten von Q1 über den Temperatuirwiderstand eine gewisse zeit 
aufgeladen, und dann mit über Q2 mit bekanntem Widerstand entladen und 
die Zeit gestoppt.

Da der uC aber nicht mitbekommt, wann der C2 entladen ist weil er ja 
keinen Eingang hat, kann er das nicht zählen.

[Helfer (Gast)]

Mmhhh, ich sehe nur Ausgänge vom uC. Zum Messen braucht man irgendeinen 
Eingang. Bitte kontrolliere das noch einmal.

[Mark S. (voltwide)]

Wenn es tatsächlich ein Dual-Slope-Verfahren ist, würde ich zuallerst 
den 22uF-Zeitbasis-Elko mal nachmessen.

[Michael E. (mertl)]

danke soweit mal an alle für die Antworten!

Ich habe noch eine Verbindung zum uC gefunden (Anhang, R6). Die 
Erklärung von Michael Bertrandt ist sehr gut, aber ich verstehe auch 
nicht, wie  über den Q2 entladen wird, der hängt ja an der 
Versorgungsspannung und nicht an GND.

Auch mit dem neuen Widerstand R6 in der Schaltung, verstehe ich noch 
nicht so ganz, was genau passiert...

[Michael B. (laberkopp)]

Mark S. schrieb:
> Wenn es tatsächlich ein Dual-Slope-Verfahren ist, würde ich zuallerst
> den 22uF-Zeitbasis-Elko mal nachmessen.

Wieso, gerade bei dual slope ist die genaue Kapazität eher unwichtig.

Michael E. schrieb:
> aber ich verstehe auch
> nicht, wie  über den Q2 entladen wird, der hängt ja an der
> Versorgungsspannung und nicht an GN

Oh, also Komparevergleich:
C2 mit T1 entladen, über Q1 temperaturabhägig aufladen bist INT0
mit T1 wieder entladen, über Q2 definiert aufladen bis INT0
und die Aufladezeiten vergleichen.

Auch eine Art dual slope, nur beide ansteigend,
auch dabei kürzt sich die Kapazität des C2 raus.

[Helfer (Gast)]

Jupp, mit dem Eingang passt es. Es gehen nur die Toleranzen von R1, R3 
und CE der beiden PNP ein. Der Rest ist bei beiden Ladezyklen gemeinsam.

[Michael E. (mertl)]

Hallo,

habe an jeden der Pins mal das Oszi angeschlossen und das was ich sehe, 
scheint mit der Erklärung durchaus plausibel.

So wurde das Oszi angeschlossen:
CH1 -> Pin4
CH2 -> Pin5
CH3 -> Pin37
CH4 -> Pin43

Jetzt noch eine letzte Frage: Kann ich die zwei gemessenen Zeiten ins 
Verhältnis zu den Widerständen setzen? Also:

(PTC + R1) / t1 = R3 / t2

Wenn ich das grafisch löse (/überschlage), kommt nämlich schon mal ein 
richtiger Wert raus

[Helfer (Gast)]

Michael E. schrieb:
> Jetzt noch eine letzte Frage: Kann ich die zwei gemessenen Zeiten ins
> Verhältnis zu den Widerständen setzen? Also:
>
> (PTC + R1) / t1 = R3 / t2

Das geht nur, wenn die beiden Ladekurven linear verlaufen. Bei einem 
Dual-Slope Wandler wird mit einem OP integriert, also mit konstatem 
Strom. Hier leider nicht. Du musst eine Korrektur vornehmen. Die Werte 
dafür musst du an Stützpunkten 'ermessen'.

[Michael B. (laberkopp)]

Helfer schrieb:
> Das geht nur, wenn die beiden Ladekurven linear verlaufen.

Es ist völlig egal, wie die Ladekruven verlaufen, denn den uC 
interessiert nur ein Punkt auf der Kurve, nämlich die Spannung die den 
INT0 auslöst.

Ob die Kurve davon krumm oder gerade ist, ist egal, sie erreicht bei 
doppeltem Widerstandswert in doppelter Zeit den Triggerpunkt.

Der Widerstandswert ist allerdings nicht linear von der Temperatur 
abhängig.

[Michael E. (mertl)]

Vielen Dank für die Hilfe! Software ist schon fertig, jetzt fehlt nur 
noch ein bisschen Hardware. Ihr habt mir sehr geholfen!