Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Thermoelementcontroller MAX31855 conversion time


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von Thermo (Gast)


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Moin,

ich habe eine einfache Frage die mich ein wenig verwirrt. Im Datenblatt 
des MAX31855 steht auf Seite 4, dass die conversion time t_conv 100 ms 
lang ist. Auf Seite 9 steht, dass das Auslesen der Temperatur 14 Zyklen 
dauert. Sagen wir einmal der MC läuft mit einem Takt von 8 MHz und der 
SPI mit F_Osc/128 = 62,5 kHz dann wären 14 Zyklen ja wesentlich 
schneller als 100 ms conversion time. Was bringt es dann den Controller 
so schnell auszulesen. Bekommt man dann einfach mehrmals nacheinander 
den selben Wert bis die nächste Konvertierung abgeschlossen ist?

von Vka (Gast)


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Warum willat du den so schnell auslesen? Wenn sowieso nur alle 100ms ein 
neuer Wert ansteht ist das unnötig. Das der SPI Bus schneller läuft ist 
ganz angenehm, bedeutet aber nicht dass man auch alle Teilnehmer ständig 
damit befeuern muss. Dann hättest du sowieso keine Zeit mehr die Daten 
auszuwerten.

von Thermo (Gast)


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Vka schrieb:
> Warum willat du den so schnell auslesen?

Ganz einfach. Weil ich Temperaturen messen möchte, die sich mit einer 
höheren Frequenz als 10 Hz ändern können. Ich benötige mindestens das 
10-fache.
Ein Aufbau mit Thermoelement -> Verstärker -> AD-Wandler -> 
Mikrocontroller sollte schneller sein oder?

von Achim S. (Gast)


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Thermo schrieb:
> Weil ich Temperaturen messen möchte, die sich mit einer
> höheren Frequenz als 10 Hz ändern können. Ich benötige mindestens das
> 10-fache.

Bist du sicher, dass deine thermischen Zeitkonstanten in dem Bereich 
liegen?

Falls ja, ist der MAX31855 offensichtlich die falsche Wahl.

Thermo schrieb:
> Ein Aufbau mit Thermoelement -> Verstärker -> AD-Wandler ->
> Mikrocontroller sollte schneller sein oder?

Schneller lässt es sich damit sicher realisieren. Mit dem MAX31855 
erhältst du halt sehr einfach und bequem eine spezifizierte Genauigkeit. 
Mit dem von dir skizzierten Aufbau musst du dir selber Gedanken machen, 
wie du die benötigte Genauigkeit und "Rauscharmut" hinkriegst.

von Gerd E. (robberknight)


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Thermo schrieb:
> Weil ich Temperaturen messen möchte, die sich mit einer
> höheren Frequenz als 10 Hz ändern können. Ich benötige mindestens das
> 10-fache.

In was für einem Medium? Wasser, Öl, Luft?

Dein Thermoelement hat eine gewisse Masse und dementsprechend auch eine 
Trägheit bei der Änderung der Temperatur.

Je nach Medium brauchst Du auch noch eine Hülse um das eigentliche 
Element und bekommst damit eine nochmal wesentlich größere Masse.

Größer 100Hz erscheint mir da sehr sportlich.

> Ein Aufbau mit Thermoelement -> Verstärker -> AD-Wandler ->
> Mikrocontroller sollte schneller sein oder?

Die Kaltstellenkompensation fehlt noch. Die kannst Du aber natürlich 
auch digital im µC machen, Du brauchst halt noch einen zusätzlichen 
Temperaturfühler direkt an der Stelle, an der Du von 
Thermoelementleitung auf Deine Platine gehst.

von M.K. B. (mkbit)


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Zu deiner ursprünglichen Frage, was es bringt den Chip so schnell 
auszulesen.

Conversion time:
Das ist die Zeit, die der Controller für eine Messung braucht. Das ist 
notwendig um zu wissen, wie viele Messwerte man maximal in einem 
Zeitabschnitt bekommen könnte. Ob man auch so viele braucht ist wieder 
eine andere Frage.

Zyklen zum Auslesen:
Das ist die Anzahl der Zyklen, die es dauert, bis ein Messwert aus dem 
Chip über den Bus übertragen wurde. Die Zeit gibt an, wie langer der Bus 
für diese Übertragung belegt ist. Das ist dann relevant, wenn man auf 
dem SPI Bus noch weitere Chips auslesen möchte.


Deshalb ist es auch gar nicht unlogisch, dass du den Wert mehrfach in 
einer Messperiode auslesen könntest. Im echten Leben willst du ja bei 
einem Messgeräte auch nicht, dass das Ablesen vom Display immer genau so 
lange dauert, wie das Messgerät zum Messen braucht.

von Thermo (Gast)


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Achim S. schrieb:
> Bist du sicher, dass deine thermischen Zeitkonstanten in dem Bereich
> liegen?

Ja sicher.

Achim S. schrieb:
> Mit dem MAX31855
> erhältst du halt sehr einfach und bequem eine spezifizierte Genauigkeit.

Ja deshalb ist mein Blick auch zunächst auf den Chip gefallen.

Gerd E. schrieb:
> In was für einem Medium? Wasser, Öl, Luft?

Metall.

Gerd E. schrieb:
> Die Kaltstellenkompensation fehlt noch.

Ja stimmt. Hatte ich mit unter "Vertärkung" gezählt. Wäre der AD849x 
eventuell eine Alternative? Der hat die Kaltstellenkompensation auch 
bereits integriert, was Arbeit abnimmt. Da das Teil komplett analog 
läuft sollte der Verstärker ja erstmal kein Einfluss auf die Abtastrate 
haben oder?! Man könnte sich an den Circuit Notes CN-0271 orientieren. 
Der dort verwendete ADC hat alledings auch nur 0.12ksps Abtastrate. Den 
könnte man aber ja ersetzen.

von Achim S. (Gast)


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Thermo schrieb:
> Gerd E. schrieb:
>> In was für einem Medium? Wasser, Öl, Luft?
>
> Metall.

Dann sind die Temperaturänderungen im >10Hz Takt zumindest ungewöhnlich.

Thermo schrieb:
> Wäre der AD849x
> eventuell eine Alternative?

Kannst du nehmen. Bei single-Supply hast du halt einen eingeschränkten 
Temperaturmessbereich (verglichen mit dem MAX31855, der dir 
single-supply auch die negativen Temperaturen misst). Muss aber nicht 
stören, je nachdem was du tatsächlich messen willst.

Mit der größeren Bandreite fängst du dir halt auch Rauschen und 
Einstreuungen mit ein, über die er MAX31855 einfach wegmittelt. Wenn du 
also z.B. im schnell gemessenen Temperaturverlauf einen 50Hz-Anteil 
siehst, solltest du zumindest mal grübeln, ob die Temperatur tatsächlich 
so schnell wechselt oder ob du eine Einstreuung betrachtest.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Allenfalls gibt es 24 Bit Wandler mit bis zu 1MHz Samplerate. Was auch 
immer das schnelle Auslesen bringen soll.

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