Hallo zusammen,
mein Sohn hatte am 14.03 folgendes Phänomen. Er bringt sich zurzeit die
Grundkenntnisse in Elektronik bei und spielt mit der Arduinos rum.
Dafür hat er sich eine Temperaturmesseinrichtung gebaut und misst seit
November kontinuierlich im 10s Takt die Temperatur über einen einfachen
Spannungsteiler mit einem NTC.
Ganz beiläufig hat er mir ein Diagramm gezeigt, auf dem am 14.3 gegen
Mittag die Temperatur um 8-9°C gestiegen ist. Von 11 auf etwa 19,5°C. Im
Zeitraum von 13:00 bis 15:00 waren diese Anomalien sichtbar und häufige
Änderungen zwischen 19° und 14°C waren erkennbar.
Jetzt habe ich gestern in den Nachrichten gelesen, dass wir am 14.3
einen Sonnensturm hatten. Da ich aber kein Astrophysiker bin sondern nur
einfacher Elektroniker, habe ich mal versucht die Sache zu
elektrotechnisch "untersuchen".
Zu der Messeinrichtung:
Der Ntc hat etwa 1m Freiluftleitung in 30cm Höhe über dem Boden. Dabei
ist der NTC und die Leitung vollkommen der direkten Sonneneinstrahlung
ausgesetzt.
Mit meiner Nachrechnung in der aufgebauten Schaltung gab es ein maximal
dU von 0,04-0,05 Volt, die zu der Anzeige von 11 auf 19°C geführt hat.
Nach langem Suchen bei Google zu den auftretenden Induktionsspannung
infolge von Sonnenstürmen bin ich jetzt an dem Punkt, wo mir eventuell
die Schlagwörter fehlen, um dazu eine Aussage zu finden.
Habt ihr da einen Ansatz für mich? Oder ist der Effekt an einem normalen
Spannunsgteiler bei einem 10kOhm NTC gar nicht zu beobachten und es hat
nur die Katze auf den NTC gepinkelt.
Danke im Voraus
Weshalb soll der NTC bei direkter Sonnenbestrahlung nicht 19 Grad
anzeigen ? Wenn grad kein Windstoss vorbeikam ... ist halt nicht die
Lufttemperatur, aber egal.
Die Messunsicherheit ist Systembedingt recht hoch, wenn 40mV
Spannungsänderung schon 8-9Grad Änderung bewirken.
Das würde ich mindestens um Faktor 10 spreizen.
Die Fehlmessung könnte sonst schon von einem DECT Telefon verursacht
werden, das zufällig in der Nähe abgelegt wurde.
Um gegen HF- Einstrahlung resistent zu werden, sollte der Messeingang
zur Leitung mit einem Parallelkondensator (ca. 100 nF ... 470 nF)
abgeblockt werden.
Hallo,
klar, die Messanordnung ist nicht optimal ausgeführt. Das muss er
nachbessern.
Leider habe ich kein DECT-Telefon um das auszuprobieren. Muss mal
schauen, wo ich mir eins besorgen kann.
Ist es denn durchaus denkbar?
Axel schrieb:> Ist es denn durchaus denkbar?
Eher nicht. Der Sonnensturm führt vor allem zum einer starken
Ionisierung der Ionosphäre. Sehr starke Sonnenstürme können auf
wirklich langen Leitungen größere Spannungen induzieren, aber da
reden wir von langen Energiefreileitungen oder dergleichen, nicht
von einem Meter Draht vor dem Fenster.
Aus Gefühl würde ich auch sagen eher nicht. Sowas sieht man schon eher
in Präzisionsmessvorrichtungen, hier wäre meine erste Vermutung einfach
mal direkte Sonneneinstrahlung, die verursacht sehr leicht derartige
Temperaturschwankunen.
Da hat einfach die Sonne auf den Sensor geschienen und ihn auf 19°C
erwärmt. Ist ja nicht sooo ungewöhnlich.
Bei einem NTC-Sensor bekommt man die beste Auflösung im nichtverstärkten
Betrieb (Spannungsteiler am AVR-Pin), wenn Referenzwiderstand =
NTC-Widerstand bei 20°C. Für einen 10k NTC also 10k Referenzwiderstand.
Unter 2k7 NTC sollte man nicht gehen wegen Eigenerwärmung.
Und nicht vergessen, einen kleinen Kondensator 1..10nF zwischen
ADC-Eingang und GND. Hilft dem ADC beim Samplen und verringert
Störungen.
Axel schrieb:> Ganz beiläufig hat er mir ein Diagramm gezeigt, auf dem am 14.3 gegen> Mittag die Temperatur um 8-9°C gestiegen ist. Von 11 auf etwa 19,5°C. Im> Zeitraum von 13:00 bis 15:00 waren diese Anomalien sichtbar und häufige> Änderungen zwischen 19° und 14°C waren erkennbar.
Will man Lufttemperaturen unter dem Einfluss von Sonneneinstrahlung
messen, kommt man um einen Strahlungsschutz (vor der Sonne, nicht vor
ionisierender Strahlung!) nicht herum. Im Idealfall ist dieser
fremdbelüftet, sowie doppelwandig und verchromt ausgeführt, wie z.B.
hier:
https://www.thiesclima.com/de/Produkte/Temperatur-Elektrische-Sensoren/?art=579http://www.youngusa.com/products/2/16.html
Etwas weniger aufwändig z.B.:
https://www.rotronic.com/de-de/rs12t-rs24t.html
oder ohne Fremdbelüftung z.B.
https://www.rotronic.com/de-de/ac1002-ac1012.html
Hierbei ist die Erwärmung bei schwachem Wind und starker
Sonneneinstrahlung schon merklich. Unterhalb 1...2 m/s
Windgeschwindigkeit kann der Fehler mehrere °C betragen, BTDT.
> Jetzt habe ich gestern in den Nachrichten gelesen, dass wir am 14.3> einen Sonnensturm hatten. Da ich aber kein Astrophysiker bin sondern nur> einfacher Elektroniker, habe ich mal versucht die Sache zu> elektrotechnisch "untersuchen".
Viel zu esoterisch gedacht. Der Zusammenhang ist ganz einfach, s.o.
> ||•|| sensor ganz unten im Messstrom doppelwandig
12
> Zustrom
13
>
Naja, passiv wäre das nur im Sinne ohne mechanisch bewegte Teile. Der
Energieaufwand wird aber beträchtlich. Um 2..4 m/s
Strömungsgeschwindigkeit zu erhalten, wird man ganz schön heizen müssen.
Da ist ein Lüfter sicher die bessere Wahl.
Oft wird an abgelegenen Orten ohne Stromanschluss gemessen. Da macht ein
Lüfter den Löwenanteil des Energieverbrauches der Station aus. Den
Aufwand für die Versorgung (Solarpanel, Batterien, Laderegler, evtl.
Kleinwindgenerator) will man aber klein halten.
Die Kaminlänge entscheidet über die Strömung. Ohne oder bei geringer
Einstrahlung benötigt es weniger bis gar keinen Zug um den Messfehler
gering zuhalten.
Namaste
@Bernhard
Der Heizkegel wird direkt passiv solar erwärmt. Ebenso wie der gesamte
obere Til der Konstruktion. ist das nicht der Fall benötigt es keines
Zuges.
Namaste
Waren die Transformers auch bei euch im Garten?
SCNR
Dein Junge, weiß leider nicht wie alt der ist, scheint ein cleveres
Kerlchen zu sein.
Aber du als Erwachsener ... Sonnenstürme. Ehrlich? Ich bitte dich.
Leg doch einfach ein 5 Cent Stück neben den Sensor, und miss mit einem
normalen Infarot Thermometer das 5 Cent Stück oder noch einfacher, halte
doch einfach einmal die Hand in die Sonne, gerade bei den relativ kühlen
Temperaturen ist das deutlich zu spüren, dass das die normale
Wärmestrahlung der Sonne ist.
Guck einmal wo die Heizungen die Temperaturen messen. Du wirst schnell
feststellen, dass die Temperaturen möglichst im Norden gemessen werden.
Du darfst auch so auf deinen Sohn sehr stolz sein, auch wenn er nicht
die Sonnenstürme eingefangen hat. Das meine ich, gerade die meinen
Hintergrund kennen, absolut ehrlich.
