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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Widerstand abhängig von der Temperatur in Ltspice simulieren


Autor: Mohammad S. (msawaftah)
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Hallo,

ich bin ziemlich Anfänger was Ltspice angeht.

Ich will eine Konstante-Temperatur-Regelung(Widerstandsregelung) 
Schaltung für ein Detektor (Sensoren) simulieren. Der Detektor arbeitet 
so, dass wenn mehr Strom da reinfließt dass die Temperatur (Widerstand) 
höher wird. Der Widerstandswert soll immer so geregelt werden, dass der 
Widerstand (vom Detektor)immer konstant bleibt.

Meine Frage ist wie kann ich ein Detektor als einen Widerstand in 
LtSpice simulieren?  in andere Wörter gesagt wie kann ich einen 
Widerstand simulieren, dessen Wert Temperaturabhängig ist.

Ich hoffe das jemand mir helfen kann.

Autor: hinz (Gast)
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Autor: Klaus R. (klara)
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Mohammad S. schrieb:
> Meine Frage ist wie kann ich ein Detektor als einen Widerstand in
> LtSpice simulieren?

Und wie simulierst Du die Temperatur?
mfg klaus

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Man kann mit Spice durchaus so etwas simulieren, indem man die 
physikalischen in elektrische Größen umsetzt. Wärmezu- und abfluss: 
Strom. Wärmekapazität: Kondensator. Temperatur: Spannung. Viele Elemente 
in Spice lassen sich mit Formeln parametrisieren. Da geht fast alles.

Autor: Klaus R. (klara)
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Genau in diese Richtung hat der TO nicht gedacht.
mfg klaus

Autor: Mohammad S. (msawaftah)
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Hallo Klaus,

ich glaube das gehört zu meiner Frage, wie gesagt bin ganz Anfänger was 
Ltspice angeht

Autor: Mohammad S. (msawaftah)
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Detlev T. schrieb:
> Man kann mit Spice durchaus so etwas simulieren, indem man die
> physikalischen in elektrische Größen umsetzt. Wärmezu- und abfluss:
> Strom. Wärmekapazität: Kondensator. Temperatur: Spannung. Viele Elemente
> in Spice lassen sich mit Formeln parametrisieren. Da geht fast alles.

@detlevt

Hallo detlevt,

danke für den Hinweis. hast du vill ein Beispiel schon für so eine 
Umwandelung.

Danke noch mal.

VG
Mohammad

Autor: Mohammad S. (msawaftah)
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Klaus R. schrieb:
> Mohammad S. schrieb:
>> Meine Frage ist wie kann ich ein Detektor als einen Widerstand in
>> LtSpice simulieren?
>
> Und wie simulierst Du die Temperatur?
> mfg klaus

Hallo Klaus,

das gehört eig zu meiner Frage.

wie gesagt ich bin leider ziemlich Anfänger was Ltspice angeht.

VG
Mohammad

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
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Detlev T. schrieb:
> Man kann mit Spice durchaus so etwas simulieren, indem man die
> physikalischen in elektrische Größen umsetzt. Wärmezu- und abfluss:
> Strom. Wärmekapazität: Kondensator. Temperatur: Spannung. Viele Elemente
> in Spice lassen sich mit Formeln parametrisieren. Da geht fast alles.

Ich bin mit der Bearbeitung der Anwendungen und Beispiele zwar erst bei 
der Mechanik, in den Grundlagen ist jedoch die Temperatur bzw. Entropie 
schon mit eingearbeitet.

https://www.mikrocontroller.net/articles/Multi-Dom...

: Bearbeitet durch User
Autor: Mohammad S. (msawaftah)
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Joe G. schrieb:
> Detlev T. schrieb:
>> Man kann mit Spice durchaus so etwas simulieren, indem man die
>> physikalischen in elektrische Größen umsetzt. Wärmezu- und abfluss:
>> Strom. Wärmekapazität: Kondensator. Temperatur: Spannung. Viele Elemente
>> in Spice lassen sich mit Formeln parametrisieren. Da geht fast alles.
>
> Ich bin mit der Bearbeitung der Anwendungen und Beispiele zwar erst bei
> der Mechanik, in den Grundlagen ist jedoch die Temperatur bzw. Entropie
> schon mit eingearbeitet.
>
> https://www.mikrocontroller.net/articles/Multi-Dom...

Danke für den Hinweiss
ich würde den Artikel lesen, hoffentlich hilft es mir.

VG
Mohammad

Autor: Klaus R. (klara)
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Mohammad S. schrieb:
> Meine Frage ist wie kann ich ein Detektor als einen Widerstand in
> LtSpice simulieren?  in andere Wörter gesagt wie kann ich einen
> Widerstand simulieren, dessen Wert Temperaturabhängig ist.

Am einfachsten ist die Temperaturen mit dem .STEP - Befehl vorzugeben.
.step temp 10 50 1
Gibt die Temperaturen von 10 bis 50 °C in Schritten von 1°C aus.

Mit .PARAM kannst Du dann z.B. einen Widerstandswert setzen.
.param R=1*temp
In diesem Fall bekommt er die Werte von 10 Ohm bis 50 Ohm in Schritten 
von 1 Ohm

Mit der rechten Maustaste auf den Widerstand, hier R1, kannst Du den 
Widerstandswert auf {R} setzen. Damit ändert sich der Widerstand jetzt 
abhängig von der Temperatur.


Einige Quellen:
Beitrag "LTSpice Temperatur EINES Bauteils"
Beitrag "LT Spice Temperatur als Parameter"
mfg klaus

Autor: Mohammad S. (msawaftah)
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Klaus R. schrieb:
> Mohammad S. schrieb:
>> Meine Frage ist wie kann ich ein Detektor als einen Widerstand in
>> LtSpice simulieren?  in andere Wörter gesagt wie kann ich einen
>> Widerstand simulieren, dessen Wert Temperaturabhängig ist.
>
> Am einfachsten ist die Temperaturen mit dem .STEP - Befehl vorzugeben.
> .step temp 10 50 1
> Gibt die Temperaturen von 10 bis 50 °C in Schritten von 1°C aus.
>
> Mit .PARAM kannst Du dann z.B. einen Widerstandswert setzen.
> .param R=1*temp
> In diesem Fall bekommt er die Werte von 10 Ohm bis 50 Ohm in Schritten
> von 1 Ohm
>
> Mit der rechten Maustaste auf den Widerstand, hier R1, kannst Du den
> Widerstandswert auf {R} setzen. Damit ändert sich der Widerstand jetzt
> abhängig von der Temperatur.
>
>
> Einige Quellen:
> Beitrag "LTSpice Temperatur EINES Bauteils"
> Beitrag "LT Spice Temperatur als Parameter"
> mfg klaus

Hallo Klaus,

danke dir. das mit dem Step weiße ich schon. ich habe die Frage vill 
nicht richtig gestellt.

Der Widerstandswert hängt von zwei Sachen ab:

1)Umgebungstemp.
2)Wie viel Strom im Detektor reinfließt (der Detektor besteht aus einer 
Spule und je höher Strom reinfließt, heißt sich der Detektor 
entsprechend auf).

Ich habe mir folgendes überlegt aber ich weiß nicht ob es die richtig 
Idee ist oder nicht?

R(t)= R0(1+alpha*(T-T0)), T=Tamb+ P/Rth , Rth=L/(lampda*A)

Wenn man T in der ersten Gleichung einsetzt dann bekommt man

R(t)= (Rth*R0 * (1+ alpha*Tamb - alpha*T0))/(Rth - R0*alpha * I^2)

und so ist unser Widerstand(Detektor)abhängig von der Umgebungstemp und 
der Strom, der durch den Detektor bzw. Spule fließt


ist es richtig so von der Idee ?

Danke

VG
Mohammad

Autor: Klaus R. (klara)
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Mohammad S. schrieb:
> Der Widerstandswert hängt von zwei Sachen ab:
>
> 1)Umgebungstemp.
> 2)Wie viel Strom im Detektor reinfließt (der Detektor besteht aus einer
> Spule und je höher Strom reinfließt, heißt sich der Detektor
> entsprechend auf).
>
> Ich habe mir folgendes überlegt aber ich weiß nicht ob es die richtig
> Idee ist oder nicht?
>
> R(t)= R0(1+alpha*(T-T0)), T=Tamb+ P/Rth , Rth=L/(lampda*A)
>
> Wenn man T in der ersten Gleichung einsetzt dann bekommt man
>
> R(t)= (Rth*R0 * (1+ alpha*Tamb - alpha*T0))/(Rth - R0*alpha * I^2)
>
> und so ist unser Widerstand(Detektor)abhängig von der Umgebungstemp und
> der Strom, der durch den Detektor bzw. Spule fließt

Das hört sich schon vernüftig an. Die Widerstandswerte für einen Platin 
- Temperatursensor, den PT1000, werden z.B. so ermittelt:

.param tc1=3.9083e-3
.param tc2=-5.775e-7
.param tc3=-4.183e-12

.param 
R=1000*(1+(tc1*temp)+(tc2*temp**2)+tc3*(temp-100)*(temp**3)*(1-u(temp)))

mfg klaus

Autor: Mohammad S. (msawaftah)
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Klaus R. schrieb:
> Mohammad S. schrieb:
>> Der Widerstandswert hängt von zwei Sachen ab:
>>
>> 1)Umgebungstemp.
>> 2)Wie viel Strom im Detektor reinfließt (der Detektor besteht aus einer
>> Spule und je höher Strom reinfließt, heißt sich der Detektor
>> entsprechend auf).
>>
>> Ich habe mir folgendes überlegt aber ich weiß nicht ob es die richtig
>> Idee ist oder nicht?
>>
>> R(t)= R0(1+alpha*(T-T0)), T=Tamb+ P/Rth , Rth=L/(lampda*A)
>>
>> Wenn man T in der ersten Gleichung einsetzt dann bekommt man
>>
>> R(t)= (Rth*R0 * (1+ alpha*Tamb - alpha*T0))/(Rth - R0*alpha * I^2)
>>
>> und so ist unser Widerstand(Detektor)abhängig von der Umgebungstemp und
>> der Strom, der durch den Detektor bzw. Spule fließt
>
> Das hört sich schon vernüftig an. Die Widerstandswerte für einen Platin
> - Temperatursensor, den PT1000, werden z.B. so ermittelt:
>
> .param tc1=3.9083e-3
> .param tc2=-5.775e-7
> .param tc3=-4.183e-12
>
> .param
> R=1000*(1+(tc1*temp)+(tc2*temp**2)+tc3*(temp-100)*(temp**3)*(1-u(temp)))
>
> mfg klaus

vielen Dank Klaus

eine Frage habe ich noch was macht U(temp) genau? oder wie wird das 
berechnet?

Danke

Mfg Mohammad

Autor: Klaus R. (klara)
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Mohammad S. schrieb:
> eine Frage habe ich noch was macht U(temp) genau? oder wie wird das
> berechnet?

Mußte dazu auch Google fragen.

The specialty shows in the expression 1-u(Temp) in the last line. The 
LTSPICE function u(x) is a step function with u(x)=1 for x > 0 and 
u(x)=0 else. By computing 1-u(Temp) the temperature coefficient tc3 is 
effective only if Temp < 0 °C.


https://www.electronicspoint.com/resources/managin...
mfg klaus

Autor: Mohammad S. (msawaftah)
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Klaus R. schrieb:
> Mohammad S. schrieb:
>> eine Frage habe ich noch was macht U(temp) genau? oder wie wird das
>> berechnet?
>
> Mußte dazu auch Google fragen.
>
> The specialty shows in the expression 1-u(Temp) in the last line. The
> LTSPICE function u(x) is a step function with u(x)=1 for x > 0 and
> u(x)=0 else. By computing 1-u(Temp) the temperature coefficient tc3 is
> effective only if Temp < 0 °C.
>
>
> https://www.electronicspoint.com/resources/managin...
> mfg klaus

Vielen Dank Klaus das war so hilfreich

Danke noch mal

mfg
Mohammad

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