Moin! Ich möchte die Temperatur in einem Trafo mittels Temperaturmess-IC, welcher sich auf der Leiterkarte befindet, mittels externer Messung (Remote) über einen externen Halbleiter ermitteln und per I²C an eine Logic weiterreichen. Der Halbleiter ist im Trafo mit vergossen. Dabei wird quasi über einen temperaturabhängigen PN-Übergang des über einen Zweidraht (verdrillt, geschirmt, Länge ca. 10cm) angeschlossenen Halbleiter Ströme geschickt und die Spannung dazu gemessen. Erster Versuch mit einem TMP411 scheiterte: Die Ströme im Trafo bei Betrieb stören die Temperatur-Messung leider derart, dass selbst eine gut verlegte, geschirmte, verdrillte Doppelader-Leitung, deren Schirm einseitig aufgelegt war, unbrauchbar ist. Ohne Trafobetrieb funktioniert die Messung einwandfrei. Grund für die Probleme ist höchstwahrscheinlich, dass der Mess-Strom (6 bis 120uA) , den der IC durch den Halbleiter-PN-Übergang schickt, sehr klein im Verhältnis der Störströme ist. Problem: Aufgrund der mechanischen Gegebenheiten kann ich nur eine externe Messung (Remote) mittels IC und externem, über Zweidraht angeschlossenen Sensor machen. Darum war meine Idee, um auf teure PT100 verzichten zu können, auf z.B. günstige KTY83 bzw. modernere NTCs PTCs zurückzugreifen, um in den Genuss eines EMV-robusteren hohen Messstromes im zweistelligen mA-Bereich zu kommen. Mein Problem aber dabei: ich finde da keinen passenden IC. Gibt es keinen z.B. SOIC8-IC mit Schnittstelle zu einem günstigen PTC, NTC mit relativ hohem Messstrom und einer I²C Schnittstelle? Habe schon sehr lange das Netz durchsucht und finde keine Lösung :-( Darum bitte ich hier um Ratschläge. Danke.
Olli H. schrieb: > Darum bitte ich hier um Ratschläge. Drähte zum Sensor QUER zu den Trafowicklungen führen. Thermoelement verwenden, das ist besonders niederohmig.
Wie gross sind denn Deine Pullup-Widerstände? Die sind meist zu hochohmig: nimm mal 1k8 bei 5V oder 1k2 bei 3.3V, das reduziert die Störungen ungemein.
Wie gross sind denn Deine I2C-Pullup-Widerstände? Die sind meist zu hochohmig: nimm mal 1k8 bei 5V oder 1k2 bei 3.3V, das reduziert die Störungen ungemein.
Olli H. schrieb: > Ich möchte die Temperatur in einem Trafo messen. Nimm doch einfach eine normale Diode und miss die Durchlassspannung. Wenn Du dann über mehrere Perioden der Wechselspannung misst, fällt der Fehler durch Wechselspannung raus. Willst Du besonders präzise messen (einige Zehtel Grad), musst du die Durchlassspannung mit zwei verschiedenen Strömen messen. Dann kannst Du den Einfluss des Bahn- widerstands rausrechnen.
Moin, schon mal die Wheatstone-Brückenlösung evaluiert? Damit kriegt man eine recht gute störfreie Temperaturmessung hin, zB. mit einem msp430 als i2c slave. Allenfalls könntest du sogar direkt den eingebauten T-Sensor nehmen, wenn der Trafo den i2c-Bus nicht zu arg stört.
Olli H. schrieb: > Darum war meine Idee, ..., um in den Genuss eines EMV-robusteren hohen > Messstromes Was bitte ist ein "elektromagnetische Verträglichkeit-robuster" Messstrom?
Hier waren schon einige gute Ideen! 1) Trafotemperatur: Da sollte eine Auflösung/Genauigkeitvon 1 K (1 °C) mehr als genug sein. 2) Störsicherheit: Temperatursensoren sind meist unempfindlich gegen magnetische Felder, die Verdrahtung um so mehr. 3) Bei Standard-Netzfrequenz empfiehlt sich die Kompensation: Die Samplefrequenz muss ein gerades Vielfaches der Wechselstrom- frequenz sein. Mache z.B. während einer Wechselstromperiode 8, oder 16 Messungen in konstantem Zeitabstand und bilde daraus den Mittelwert. Am einfachsten wird es mit einem Sensor, wie dem LM335: Seine Spannung ist proportional zur absoluten Temperatur, womit sich (s.o.) jede Kalibrierung erübrigt.
Harald W. schrieb: > Nimm doch einfach eine normale Diode Ne Diode ist ne ganz schlechte Idee, die richtet die induzierte Spannung gleich und man hat einen riesen Offset. Nur bei einem rein ohmschen Sensor kann man die Störspannung rausmitteln.
Moin, @alle erstmal danke für die Vorschläge, welche natürlich funktionieren. Die I²C-Kommunikation vom IC zum FPGA ist nicht gestört, sondern die analoge Schnittstelle, der Zweidraht zum Sensorelement zu Diode, welche ich doch auch als geschirmt beschrieben hatte!! Die Vorschläge scheinen mir aufwändiger zu sein, was die Entwicklung angeht im Vergleich zu nur "IC + Element" zu tauschen. Darum fragte ich ja bereits nach einem speziellen IC mit einem Element ungleich Halbleiter, sondern PTC bzw. NTC + I²C. @Peter ja das stimmt. Eine Diode hat genau diesen Gleichrichter-Effekt.-> Darum geht hier eine Messung über einen Halbleiter wohl nicht! Die I²C-Kommunikation vom IC zum FPGA ist nicht gestört!! Darum will ich auch nur eine Lösung mit einem anderen IC haben, der bereits eine I²C-Schnittstelle hat, aber für eine externe Messung ein NTC/PTC-Element anstatt einer Diode bestromt. Ich möchte eben nicht eine komplett neue Analogtechnik entwickeln, AD-wandeln, usw. und alles bereits vorhandene über einen Haufen werfen. Da gibt es doch bestimmt ICs, die kompatibel zu einem z.B. NTC/PTC-Element sind und eine I²C-Schnittstelle (oder von mir aus als Kompromiss eine andere digitale Schnittstelle haben) haben oder nicht!? Dann bräuchte ich nur den IC und das Sensorelement tauschen und die Firmware "leicht" anpassen. MfG
Ich habe gefunden, was ich suche: https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/3229 zumindest geht es in die Richtung...
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Bearbeitet durch User
Gratuliere, wenn es damit klappt! habe in den Links aber nichts für/gegen dein Problem (Netzbrumm) gesehen... Aber wenn es auch mit mit diesen Produkten nicht auf Anhieb klappt, ist es nicht so schlimm: Auch damit ist die Netzbrumm-Kompensation möglich: - Ist ja nur ein zeitlich angepasster Software-Ablauf, der mit fast jeder Hardware gemacht werden kann. - Ist keine neue Analogtechnik, sondern bewährte ADC-Technik für Netzbrumm-verseuchte Umgebungen.
Ist wohl schon in der AN von Maxim erwähnt, aber wegen guter Erfahrungen trotzdem nochmal: MAX6675 - macht direkt aus einem TypK-Thermoelement ein SPI-Digitalsignal, sehr komfortabel in der Anwendung und keine gleichrichtenden/modulierenden Bauteile im externen Analogteil. Wie sehr sich so ein Thermocouple-Signal allerdings von einem Magnetfeld stören lässt, kann ich nur schlecht beurteilen.
Hallo, ich bin mir nicht sicher wie sich ein IC direkt im Trafo verhält, als möglicher Kandidat würden mir da digital Temperatursensoren wie z.B. der DS18b20 einfallen. Olli H. schrieb: > Darum fragte ich ja bereits nach einem speziellen IC mit einem Element > ungleich Halbleiter, sondern PTC bzw. NTC + I²C Um einen NTC auszuwerten wird der oft in Reihe mit einem festen Widerstand zu einem Spannungsteiler verschaltet und direkt an die Versorgungsspannung gehängt und ein ADC Eingang mit der Mitte des Spannungsteilers verbunden. Damit könntest du einfach einen kleinen µC mit I2C Schnittstelle und ADC nehmen (6-Beiner) und es damit realisieren. Gruß Kai
interessant aber teuer ist auch folgender Lösungsansatz: ADS1247 von TI: Example Temperature Measurement Applications Using the ADS1247 and ADS1248 SBAA180B–January 2011–Revised May 2016
Um was für einen Trafo handelt es sich eigentlich? Ist das ein 50Hz oder dann doch eher ein SNT-Trafo in dem es dann höherfrequent zugeht?
Olli H. schrieb: > Die Ströme im Trafo bei > Betrieb stören die Temperatur-Messung leider derart, dass selbst eine > gut verlegte, geschirmte, verdrillte Doppelader-Leitung, deren Schirm > einseitig aufgelegt war, unbrauchbar ist. Irgendwie scheinst Du Dein Problem falsch anzugehen. Die Störspannungsfrequenzen und die Nutzfrequenz liegen bei Temperaturmessungen derart weit auseinander, das man die Störspannungsfrequenz problemlos ausfiltern kann. Das Messveerfahren spielt dabei überhaupt keine Rolle.
Olli H. schrieb: > Die Ströme im Trafo bei > Betrieb stören die Temperatur-Messung leider derart, dass selbst eine > gut verlegte, geschirmte, verdrillte Doppelader-Leitung, deren Schirm > einseitig aufgelegt war, unbrauchbar ist. Irgendwie scheinst Du Dein Problem falsch anzugehen. Die Störspannungsfrequenzen und die Nutzfrequenz liegen bei Temperaturmessungen derart weit auseinander, das man die Störspannungsfrequenz problemlos ausfiltern kann. Das Messverfahren spielt dabei überhaupt keine Rolle.
Ein Bild von dem Aufbau währe evtl aufschlussreich, dadmit man sieht was an Platz und Anordnung gegeben ist
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