Hallo zusammen!
Für ein Projekt würde ich gerne die Widerstandsänderung eines NTC
Widerstandes pro Sekunde zb. auslesen und mit Vorzeichen +- zur Anzeige
bringen. Angezeigt soll nur die Veränderung zur Vor-Sekunde werden. Der
Gesamtwert (maximal 120k)ist nicht wichtig. Vom Anzeigetempo her würden
mir 10-20 Ohm pro Sekunde genügen.Auflösung 1 Ohm.
Hat jemand eine Idee wie man das umsetzen könnte?
Danke schon mal!
herbert schrieb:> Hat jemand eine Idee wie man das umsetzen könnte?
Nein, aber 3.
1.) Konstantstromquelle -> NTC -> ADC -> Mikrocontroller -> LCD
2.) NTC <-> MAX31865 -> Mikrocontroller -> LCD
3.) NTC <-> HP3458A -> GPIB-USB -> PC
herbert schrieb:> (maximal 120k)ist nicht wichtig. Vom Anzeigetempo her würden> mir 10-20 Ohm pro Sekunde genügen.Auflösung 1 Ohm.
120000:1, d.h. Du brauchst einen ADC >=17 Bit.
herbert schrieb:> Hat jemand eine Idee wie man das umsetzen könnte?
Jede Sekunde messen und dann den µC neu - alt rechnen lassen.
herbert schrieb:> Der Gesamtwert (maximal 120k)> Auflösung 1 Ohm.
Das sind 1ppm. Sehr, sehr sportlich. Denn um keinen Messfehler
reinzubekommen, muss deine KSQ wesentlich stabiler sein...
Peter D. schrieb:> 120000:1, d.h. Du brauchst einen ADC >=17 Bit.
17 nutzbaren Bit.
herbert, wie viel Erfahrung hast du mit hochgenauer Messtechnik?
herbert schrieb:> Für ein Projekt würde ich gerne die Widerstandsänderung eines NTC> Widerstandes pro Sekunde zb. auslesen und mit Vorzeichen +- zur Anzeige> bringen. Angezeigt soll nur die Veränderung zur Vor-Sekunde werden.> Hat jemand eine Idee wie man das umsetzen könnte?
Willst du uns veralbern? Ein NTC ist elektrisch ein simpler Widerstand.
Du mußt also nur einmal pro Sekunde einen Widerstand messen (mit welchem
Verfahren auch immer) und die Differenz zum Meßwert von vor einer
Sekunde bilden. Im Prinzip eine triviale Sache.
Praktisch wirst du an deinen Genauigkeitsanforderungen scheitern. Du
brauchst bei der Messung eine irre hohe Auflösung und alle beteiligten
Komponenten müssen stabiler sein (thermisch, Alterung) als der Effekt,
den du messen willst.
Lothar M. schrieb:> Peter D. schrieb:>> 120000:1, d.h. Du brauchst einen ADC >=17 Bit.> 17 nutzbaren Bit.> herbert, wie viel Erfahrung hast du mit hochgenauer Messtechnik?
Sie muss nicht hochgenau, sondern "nur" stabil sein und hochauflösend
sein.
herbert schrieb:> Vom Anzeigetempo her würden> mir 10-20 Ohm pro Sekunde genügen
Ich schlage vor, das als neue Einheit nach dem TO zu benennen: 1 Herbert
= 1 Ohm/Sekunde.
Georg
my2ct schrieb:> Sie muss nicht hochgenau, sondern "nur" stabil sein und hochauflösend> sein.
"Hochgenau" ist doch das selbe wie "stabil und hochauflösend".
Oder was habe ich da vergessen?
Bauform B. schrieb:> Dies ist doch das Analog-Forum? Irgendwie gehört da ein Hochpass rein,> dann braucht man "nur" noch eine rauscharme Konstantstromquelle?
Und wie stellt er das Analog dar auf dem Display? :)
Stefan P. schrieb:> 3.) NTC <-> HP3458A -> GPIB-USB -> PC
Das ist wohl das einzige, was die gestellten Ansprüche erfüllt und für
den TE durchführbar ist.
Philipp G. schrieb:> Und wie stellt er das Analog dar auf dem Display? :)
Natürlich mit einem Zeigerinstrument mit Nullpunkt in der Mitte. Wo ist
da das Problem?
Georg
Also danke schon mal für eure Sicht der Dinge. Also eigentlich hatte ich
gehofft so ein Teil mit dieser Funktion gäbe es schon längst eventuell
in Form eines DMM mit Datenlogger Software.;-)
Lothar M. schrieb:> herbert, wie viel Erfahrung hast du mit hochgenauer Messtechnik?
Viel zu wenig, sonst hätte ich nicht gefragt. Aus gutem Grunde habe ich
mich in letzter Zeit nur mit analoger Messtechnik im HF- Bereich
beschäftigt.
Axel S. schrieb:> Praktisch wirst du an deinen Genauigkeitsanforderungen scheitern. Du> brauchst bei der Messung eine irre hohe Auflösung und alle beteiligten> Komponenten müssen stabiler sein (thermisch, Alterung) als der Effekt,> den du messen willst.
Halbwegs brauchbare DMM´s messen zwischen 3 und 5 Zyklen pro Sekunde und
hätten wohl das meiste was meine Idee benötigt an Bord. Messwerte
speichern können sie auch. Also so viel täte ja nicht mehr fehlen
eventuell könnte das nur eine Software sein....Idealerweise.
Naja, dann werde ich das mehr oder weniger manuell machen müssen. Da es
sich um sehr langsame Veränderungen handelt werde ich das mit einer
passenden Uhr stoppen.
Ich messe mit der Uhr so lange bis sich zb 100 Ohm verändert haben oder
500 Ohm bei schnelleren Veränderungen. Das dauert meist weniger als 15
Sekunden Diese Zeit in Sekunden ist dann ein Marker den ich auf einen
zweiten Messkanal übertragen und händisch justieren kann.
Es geht nur darum, dass ich den Fortschritt durch Erwärmung eines nicht
beeinflussbaren "A" Kanals einigermaßen genau auf einen händisch
beeinflussbaren "B" Kanal übertragen kann um eine Symmetrie im
Fortschritt herzustellen. Tut sich auf dem "B" Kanal in Sachen
Fortschritts-Tempo das selbe wie auf dem "A" Kanal bin ich zufrieden und
kann mit dem rechnen beginnen.
herbert schrieb:> Der> Gesamtwert (maximal 120k)ist nicht wichtig.
Es geht wohl um die Anzahl: 120k = 120000.
Sonst hätte er ja kOhm geschrieben.
Bei NTCs muß man aber aufpassen, die driften nämlich sehr stark mit der
Temperatur ;-)
Axel S. schrieb:> Willst du uns veralbern?
Ich glaube nicht.
> Ein NTC ist elektrisch ein simpler Widerstand.> Du mußt also nur einmal pro Sekunde einen Widerstand messen (mit welchem> Verfahren auch immer) und die Differenz zum Meßwert von vor einer> Sekunde bilden.
Das wäre eine naheliegende Vorgehensweise, aber die damit verbundenen
Probleme du hast ja selber schon erkannt:
> Praktisch wirst du an deinen Genauigkeitsanforderungen scheitern. Du> brauchst bei der Messung eine irre hohe Auflösung und alle beteiligten> Komponenten müssen stabiler sein (thermisch, Alterung) als der Effekt,> den du messen willst.
Genau deswegen sucht Herbert nach einer anderen Lösung, die nicht den
Umweg über den Absolutwert geht:
herbert schrieb:> Der Gesamtwert (maximal 120k) ist nicht wichtig.
Weiterhin schreibt er:
> Vom Anzeigetempo her würden mir 10-20 Ohm pro Sekunde genügen.> Auflösung 1 Ohm.
Ich interpretiere das so, dass sich die Änderungsgeschwindigkeit des
Widerstands des NTC maximal 20 Ω/s beträgt und eine Auflösung von 1 Ω/s
gewünscht ist. Die Auflösung ist damit 1/20 des Messbereichs und nicht
1/120000, wie es bei einer absoluten Messung der Fall wäre.
Ich habe auf die Schnelle leider auch keine Lösung parat und gleich
unterwegs. Ich bin mir auch nicht sicher ob es eine einfach zu
realisierende Lösung überhaupt gibt.
Auf jeden Fall ist das aber eine interessante Frage, die absolut ihre
Berechtigung hat.
m.n. schrieb:> Sonst hätte er ja kOhm geschrieben.
Wenn es um Widerstände geht ist ein "k" doch nicht verwirrend?
m.n. schrieb:> Bei NTCs muß man aber aufpassen, die driften nämlich sehr stark mit der> Temperatur ;-)
Ja um Gottes willen...
Yalu X. schrieb:> Ich interpretiere das so, dass sich die Änderungsgeschwindigkeit des> Widerstands des NTC maximal 20 Ω/s beträgt und eine Auflösung von 1 Ω/s> gewünscht ist. Die Auflösung ist damit 1/20 des Messbereichs und nicht> 1/120000, wie es bei einer absoluten Messung der Fall wäre.
Richtig! Wie ich oben schon bemerkt habe kann ich mein Problem auch
händisch über oder mit einer Stoppuhr lösen. Aber ich wollte das
eleganter haben damit mich die Fachleute auch mal bewundern... ;-)
Philipp G. schrieb:> Arduino. Fertig.
Das rechne bitte mal vor. Und zeige auch gleich die Schaltung, mit der
du die erforderliche Auflösung zu realisieren gedenkst.
Messgrösse ist 120000 Ohm, Auflösung soll 1 Ohm sein - da beisst keine
Maus was davon ab dass man da mit 0,001 % messen muss, den Wert von der
Sekunde vorher kann man dann abziehen. Ein analoges Differenzierglied
mit dieser Genauigkeit und Zeitkonstante ist illusorisch, es bekommt ja
den ganzen Messwert als Eingang, nicht schon die Differenz (sonst
bräuchte man es nicht).
Eine Chance besteht nur digital, man kann natürlich ein entsprechendes
Multimeter kaufen, aber nicht im nächsten Baumarkt. Wenn der Wert
seriell oder per USB übermittelt wird ist der Rest trivial.
Ein Selbstbau wäre Grössenwahn und chancenlos.
Georg
georg schrieb:> Wenn der Wert> seriell oder per USB übermittelt wird ist der Rest trivial.
Und wieviel rauscht der NTC durch Selbsterwärmung und Luftströmungen?
Je nach Aufbau kann das bis 0.1% betragen.
Gruß Anja
Da die 1 OHm Forderung nur die Auflösung und nicht Genauigkeit sind, ist
die Anforderung nicht so Illusorisch für den Selbstbau.
Sofern der Widerstandsbereich nicht so groß ist. Könnte man statt einer
Stromquellen einen 2. Widerstand mit etwa ähnlichem Wert (z.B. 100 K) in
Reihe nehmen und dann die Spannung am Teiler Messen und als Spannung für
beide Zusammen als Ref. Spannung des ADC. Also etwa ein LTC2400, 24 bit
ADC und ein AZ OP wie AD8551 als Puffer. Um auf den Widerstand zu kommen
muss man dann noch etwas umrechnen. Die Genauigkeit dürfte vor allem vom
Vergleichswiderstand abhängen. Die Auflösung dürfe mit dem LTC2400
irgendwo im Bereich 0.05 Ohm liegen.
Ein fertiges 6 Stelliges (ggf. noch 5 Stellig) DMM wäre natürlich
einfacher.
Philipp C. schrieb:> Über welchen Bereich muss der NTC denn gemessen werden? Wahrscheinlich> werden ja nicht 0R bis 120k gebraucht.> Das erleichtert vieles.
0 nicht aber ca.18k aufwärts sind realistisch. Hängt mit der
Raumtemperatur zusammen die nicht fix ist. Der thermische "Vorschub"
Ohm/S entsteht durch externes beheizen. Wird ein NTC über einen
angedockten Arbeitswiderstand mit HF beheizt,dann schreibt der
Widerstandsverlauf bei einer konstant gleichen anliegenden Spannung eine
Ohmsche Verlaufs-Kurve welche zuerst steil ansteigt und bis zur
Sättigung nach etwa 20 Minuten immer flacher, bei abnehmenden Vorschub
Ohm/S wird.
Will ich jetzt wissen wie groß diese HF Spannung ist, dann muss ich sie
durch eine Gleichspannung möglichst flott über ein HF-Relais ersetzen.
Die externe Beheizung über Gleichspannung ist sehr fein dosierbar, so
dass sich der NTC Widerstandswert welcher vor dem umschalten bestanden
hat nachgebildet werden kann.In einem zweiten Schritt dem "Feintuning"
wird dann die Heizgeschwindigkeit Ohm/s verglichen.
Heizt der DC Kanal genau so schnell wie der HF-Kanal ,dann besteht eine
recht genaue Spannungsgleichheit. Man muss dann nur noch die manuell
eingestellte DC Spannung über die bekannte Formel in Leistung umrechnen
und somit ist die zuerst unbekannte Hf-Leistung sehr genau (mit null vor
dem Komma)ermittelt.
Das gesamte Prozedere dauert etwa 4 Minuten ,da der langsame Teil in der
Verlaufskurve etwa nach einer Minute beginnt. Wichtig ist nur, dass es
beim Umschalte HF/DC zu keiner Heizunterbrechung kommt.
Das ist aber ein unpraktisches Meßverfahren. Besser wären zwei thermisch
wärmeableitungsmäßig montierte gleiche NTC. Der zweite NTC wird auf eine
identische Temperatur geheizt und darüber die Leistungen verglichen.
Gesteuert wird der zweite über die Differenz der analogen Thermofühler.
Zur Eichung werden beide mit DC beaufschlagt und Referenzmessungen
durchgeführt.
So wie Dieter es beschreibt kann man es dann auch komplett analog als
Regler aufbauen.
Ist der zeitliche Verlauf wirklich relevant oder reicht es die gleiche
Leistung und damit Endtemperatur zu erreichen?
Ausserdem verhält sich ein NTC gar nicht linear im Gegensatz zu einem
PTC der sich etwas 'linearer' verhält.
Welchen Temperaturbereich willst Du eigentlich abdecken?
Physiker schrieb:> Alleine mir erschließt sich der Sinn nicht, was ein "Vorschub" mit einer> derartig abstrusen Einheit sein soll.
Mir erschließt sich nicht, wie man aus dem Kontext nicht schließen kann,
dass er wohl das "s" versehentlich nicht klein geschrieben hat.
Du könntest hier sicher auch noch auch "Eichen", "Genauigkeit vs.
Auflösung vs. Stabilität" eingehen...
Philipp G. schrieb:> Ausserdem verhält sich ein NTC gar nicht linear im Gegensatz zu einem> PTC der sich etwas 'linearer' verhält.
Wenn die Kennlinie reproduzierbar und monoton ist, dann ist es für die
Anwendung doch egal ob es linear ist. Es muss nur in jedem Punkt steil
genug sein um die gewünschte Reproduzierbarkeit zu erreichen.
Philipp C. schrieb:> Philipp G. schrieb:>> Ausserdem verhält sich ein NTC gar nicht linear im Gegensatz zu einem>> PTC der sich etwas 'linearer' verhält.>> Wenn die Kennlinie reproduzierbar und monoton ist, dann ist es für die> Anwendung doch egal ob es linear ist. Es muss nur in jedem Punkt steil> genug sein um die gewünschte Reproduzierbarkeit zu erreichen.
Ja, schon klar. Stellt halt wieder einen Mehraufwand dar denn man mit
einem geeigneterem Widerstand nicht hätte. Aber ich muss ja nicht wissen
warum es unbedingt einen NTC sein muss.
Warum stellt das einen Mehraufwand dar? Du willst doch einfach nur
wieder auf den gleichen Wert regeln.
Ich würde da auch eher auf Steilheit als auf Linearität setzen.
Die krumme NTC-Kennlinie ist sogar vorteilhaft, das sind nämlich 4 bis 5
Prozent pro Grad. Deshalb würde die Bereichsumschaltunge von einem
normalen Ohmmeter/Multimeter nicht stören und Absolutgenauigkeit ist ja
nicht gefordert. Bei Reichelt gibt es z.B. 1 Ohm Auflösung bis 40kOhm
inkl. PC-Schnittstelle für 150 Euro. Und eine Messung pro Sekunde passt
auch.
Yalu X. schrieb:> Ich interpretiere das so, dass sich die Änderungsgeschwindigkeit des> Widerstands des NTC maximal 20 Ω/s beträgt und eine Auflösung von 1 Ω/s> gewünscht ist. Die Auflösung ist damit 1/20 des Messbereichs und nicht> 1/120000, wie es bei einer absoluten Messung der Fall wäre.>> Ich habe auf die Schnelle leider auch keine Lösung parat und gleich> unterwegs.> Auf jeden Fall ist das aber eine interessante Frage, die absolut ihre> Berechtigung hat.
sehe ich auch so, ich vermisse wieder mal genauere Angaben die man nicht
bruchstückweise im Thread zusammensuchen muss.
Welcher Temperaturbereich?
welche max. min. Werte vom NTC?
Ich könnte mir eine Messbrücke vorstellen, 2 Teiler
1. Teiler NTC mit 100k-120k Teilerwiderstand
2. Teiler mit 2x 100k-120k Teilerwiderstand
Zwischen den beiden einen Diff. Eingang eines AVR oder Arduino
wer hat diff Eingänge?, der m32, 644(p), 1284p
also im Arduino clone mighty mini 1284p
und der m2560 im "grossen" Arduino
Beitrag "ATMEGA2560 adc im differential mode"
dort könnte man mit den 10-Bit möglicherweise hinkommen, auch kann man
eine Verstärkung wählen.
Ich sehe ohne den gasmten Messbereich zu kennen keinen Bedarf für 1 Ohm
Auflösung auf 120k.
Bauform B. schrieb:> normalen Ohmmeter/Multimeter nicht stören und Absolutgenauigkeit ist ja> nicht gefordert.
Weisst Du nicht. Wir kennen weder den Temperaturbereich noch bei welchem
Referenzwert das Ding geeicht werden soll.
Bauform B. schrieb:> Die krumme NTC-Kennlinie ist sogar vorteilhaft, das sind nämlich 4 bis 5> Prozent pro Grad.
Dann würde sie sich auch linear verhalten. Tut sie aber nicht. Wenn es
bei bei 20° 4-5% sind hast Du dann bei 120° 6-7.
Philipp G. schrieb:> Dann würde sie sich auch linear verhalten. Tut sie aber nicht.
Nö:
- bei einer linearen Kennlinie bekommst du immer gleich viele Ohm pro
°C.
- bei einer exponentiellen Kennlinie bekommst du immer den selben
multiplikativen Faktor pro °C (d.h. die selbe prozentuale Änderung).
Da die NTC-Kennlinie keine rein exponentielle Kennlinie ist (das T steht
im Exponenten im Nenner, nicht im Zähler) stimmt die Formel von Bauform
zwar nicht exakt, sie ist aber eine brauchbare Näherung.
Was das eigentliche Problem angeht: dafür würde ich ebenfalls eine
Differenzmessung zwischen zwei "identischen" NTC empfehlen (eine
HF-geheizt, einer auf identischem Wert gehalten per DC-Heizung).
Der Bereich von 18 K bis 120 K ist schon relativ groß für eine einfache
Brücke.
Ein hohe Auflösung für den Widerstand wird man schon wollen, um auch
kleine Leistungen, bzw. Differenzen messen zu können.
Wenn man sehr hohe Anforderungen hat, könnte es sich lohnen die
Temperatur des kritischen Teils zu stabilisieren, so dass man da weniger
Einfluss der Raumtemperatur hat. Damit würde dann wohl auch der
Widerstandsbereich kleiner werden.
Die Eigenerwärmung des NTCs muss man ggf. auch beachten, vor allem weil
die auch noch vom Widerstand abhängt. Bei gleicher Temperatur bzw.
Leistung sollte es sich kompensieren. Man hat aber ggf. das Problem das
die Hintergrundtemperatur langsam driftet, d.h. die Messungen sind dann
doch nicht bei exakt der gleichen Temperatur.
m.n. schrieb:>> Der Bereich von 18 K bis 120 K ist schon relativ groß für eine einfache>> Brücke.>> Mir läuft es gerade kalt den Rücken runter ;-)
Er schreibt ja oben, es möchte mit seinem Raumschiff Molekülwolken
erkunden.
Lothar M. schrieb:> "Hochgenau" ist doch das selbe wie "stabil und hochauflösend".> Oder was habe ich da vergessen?
Genau ist für mich, dass der Wert dem Wert entspricht den z.B. die PTB
dort auch messen würde. Stabil und hochauflösend muss daher nicht genau
sein. Es kann ja stabil und hochauflösend sein und dennoch z.B. immer 5%
daneben liegen.
Hallo zusammen!
Einige Beiträge sagen mir , dass man das Prinzip des simplen Vergleichen
zweier Heizquellen ,das händische annähern mit DC-Heizung auf einen
bekannten Widerstandswert den eine zunächst noch unbekannte Hf-Spannung
an 50 Ohm erzeugt. Zum auslesen reicht ein gutes DMM mit mindestens 10
Ohm Auflösung...besser 1 Ohm. Analoges Anzeigeinstrument mit
selbstgemalter Skala braucht man nicht.
Ich war mal in dieser Angelegenheit "Theoretiker", habe vieles
elektronische durchgekaut und wieder ausgespuckt. Fazit: Das ermitteln
einer unbekannten Hf-Leistung funktioniert über die Verlustwärme am
besten und am genauesten.
Dieter schrieb:> Das ist aber ein unpraktisches Meßverfahren. Besser wären zwei thermisch> wärmeableitungsmäßig montierte gleiche NTC. Der zweite NTC wird auf eine> identische Temperatur geheizt und darüber die Leistungen verglichen.> Gesteuert wird der zweite über die Differenz der analogen Thermofühler.
Bringe mir mal zwei gleiche NTC´s. Bei mir besteht der "Wärmetauscher"
aus den beiden Abschlusswiderständen von je 100 Ohm und einem
NTC-Sensor. Ein HF-Relais schaltet wahlweise Hf-Spannung oder die DC
Nachführspannung auf diesen "Wärmetauscher". So sind die thermischen
Bedingungen für beide Heizkanäle gleich. Was der Sensor genau anzeigt
ist eigentlich nicht festlegbar weil der Ohmwert bei 20° ein anderer
sein wird als bei 25°.
Wichtig also ist nicht die höhe sondern die Symmetrie zwischen beiden
Kanälen was den Widerstandswert des NTC´s angeht und natürlich der
Fortschritt in Ohm pro Sekunde. Wenn das passt ist der Messfehler nur
noch mit einer Null vor dem Komma zu ertragen.
Harald schrieb im Beitrag #5440563:
> Wie nennt ein Psychologe Leute, die wie du auftreten? Die also ganz> genau wissen, dass Ohm pro Sekunde gemeint ist und trotzdem so einen> Beitrag schreiben?
Danke!
Sorry Leute ich wollte mich eigentlich für alle die nicht studiert haben
einigermaßen verständlich ausdrücken.Ist mir wohl nicht gelungen... Im
Prinzip geht ja alles schon nur das mit dem erfassen des
"Heizfortschrittes" hätte ich gerne anders und eleganter gelöst gehabt.
Aber das ist doch etwas schwieriger als gedacht. Dann nehme ich halt die
Stoppuhr und messe 10 oder 15 Sekunden ,dann bin ich auch schlauer.
Warum möchtest Du eigentlich das Aufheizen messen und nicht den Endwert?
Das Aufheizen verläuft doch nach einer Exponentialfunktion und ist gar
nicht linear. Dazu kommt noch, dass es von der Umgebungstemperatur
abhängt.
Die Endtemperatur ist zwar auch umgebungsabhängig aber das fügt nur
einen Offset hinzu.
Oder meinst Du mit Änderungsgeschwindigkeit, dass Du so lange hin und
her schaltest bis sich beim Schalten nichts mehr ändert?
Dann wäre ein hochauflösender DAC vielleicht doch ganz nett.
herbert schrieb:> Bringe mir mal zwei gleiche NTC´s. Bei mir besteht der "Wärmetauscher"
Durch Selektion zwei moeglichst gleiche waehlen.
Dann noch die Eichmessungen durchfuehren zur Bestimmung der
Korrekturwerte.
Aber das muss man eigentlich nicht extra noch erwaehnen, wenn der TO es
bewusst einfach haelt damit alle ihn verstehen koennten.
herbert schrieb:> Sorry Leute ich wollte mich eigentlich für alle die nicht studiert haben> einigermaßen verständlich ausdrücken.Ist mir wohl nicht gelungen...
auch für Studierte hast du dich nicht verständlich ausgedrückt, hast du
früher so deine Laborprotokolle geschrieben?
Es fehlt mir immer noch der gewünschte Messbereich, aber egal.
Philipp C. schrieb:> Warum möchtest Du eigentlich das Aufheizen messen und nicht den Endwert?
Weil das bis zu dem Punkt in der Aufheizkurve ca 20 Minuten dauert.Das
ist mir zu lang. Man kann auch deutlich früher austeigen.
Beispiel: Mein Hf -Prüling erzeugt bis zu dem Punkt wo der Fortschritt
flacher wird 80,400 Kiloohm. Aus einer Tabelle welche ich bei 22°
erstellt habe entnehme ich 1,25V als Heizspannung.
Vorher habe ich auch noch den Aufheiz-Vorschub grob abgeschätzt.Er
beträgt 200 Ohm in 10 Sekunden. Bevor ich auf DC Heizung umschalte
stelle ich die 1,25 V ein. Das wird kein Volltreffer werden denn heute
haben wir 23° Raumtemperatur.
Nach dem umschalten auf DC- sehe ich am DMM Ohm-Messbereich sofort ob
ich die DC Spannung erhöhen oder reduzieren muss. Ziel ist zunächst den
Wert 80,400 Kiloohm in Schwebung ,also ohne Fortschritt einzujustieren.
Erst danach stelle ich noch die paar mV zu um den Vorschub (Ohm pro
Sekunde) zu bekommen.
Jetzt kann man nochmal für 30 Sekunden auf HF umschalten,Vorschub
abschätzen, Widerstand notieren und nochmal auf DC Heizung
umschalten.Jetzt ist eigentlich nur noch der Fortschritt von Bedeutung
den wir kontrollieren.
Ist er zu langsam müssen wir die Heizspannung leicht erhöhen, ist er zu
schnell sie um 1 oder 2 mV absenken.
Wenn der Fortschritt Dc mäßig gleich wie auf der Hf Seite ist ,dann ist
man fertig und kann die anliegende DC Spannung in eff. Leistung an 50
Ohm umrechnen.
Das liest sich jetzt Aufwändig , ist es aber nicht. Mit etwas Übung und
die ist erforderlich schafft man das ganze Prozedere in 4 Minuten oder
sogar weniger. Wer länger braucht macht aber nichts kaputt. Wichtig ist
,das Teil muss NICHT kalibriert werden.Einzig und allein der Weg von der
Hf Buchse zu den Heizwiderständen ist kritisch. Eine Mikrostripleitung
löst aber dieses Problem bis etwa 1,3 GHz
Philipp C. schrieb:> Ist der zeitliche Verlauf wirklich relevant oder reicht es die gleiche> Leistung und damit Endtemperatur zu erreichen?
Meine Einstiegs Hardware in dieser Angelegenheit ermittelte die
HF-Leistung mit einem Fehler von < 5%. Da es mir unendlich viel Spaß
macht etwas zu verbessern und Mängel zu beseitigen bin ich noch nicht
zufrieden. Wenn ich Zeit habe ,treibe ich die Verbesserungen voran.
Der "zeitliche Verlauf" ist nur dann relevant wenn man alles was die
Messmethode hergibt ausschöpfen will.
Will man das nicht und kann mit einer "1" vor dem Komma leben,dann kann
man auf die Symmetrie der Aufheizgeschwindigkeit verzichten. Sie dient
nur dem fein Abgleich und verkleinert den Fehler der durch die Trägheit
des "Wärmetauschers" erzeugt wird.
Beim eröffnen des Thread habe ich nicht bedacht, dass meine Frage auch
dazu führt gefragt zu werden wozu ich das brauche. Vorschläge für andere
Messmethoden waren dann die Folge. Ich bin mit der Hardware fertig,und
wollte nur noch einen eleganten Punkt auf das "i" setzen.
Dieter schrieb:> Durch Selektion zwei moeglichst gleiche waehlen.> Dann noch die Eichmessungen durchfuehren zur Bestimmung der> Korrekturwerte.
Wenn du beim Hersteller ein paar Tausend NTC´s kaufst , dann machen die
das;-) Wie viele müsste ich wohl kaufen um zum Ziel zu kommen, und was
mache ich mit den "Überbleibern"?
Lg herbert
> Wieviele kaufen bis zum Ziel ...
Wenn Du viel Glück (als Gustav Gans, der Glückspilz, Walt Disneys) hast
nur Zwei.
Und noch nicht Berücksichtigt hast Du "Zur Eichung werden beide mit DC
beaufschlagt und Referenzmessungen durchgeführt."
Die so ermittelten Korrekturfaktoren werden als Kennlinienfeld im
Mikrocontroller hinterlegt. Eine Verbesserung der Genauigkeit um den
Faktor 10 wäre so machbar. Aus dem Grunde wirst Du nicht viele kaufen
müssen, bis zwei dabei sind die zueinander weniger als 10% oder 5%
abweichen.
herbert schrieb:> Will ich jetzt wissen wie groß diese HF Spannung ist, dann muss ich sie> durch eine Gleichspannung möglichst flott über ein HF-Relais ersetzen.> Die externe Beheizung über Gleichspannung ist sehr fein dosierbar, so> dass sich der NTC Widerstandswert welcher vor dem umschalten bestanden> hat nachgebildet werden kann.In einem zweiten Schritt dem "Feintuning"> wird dann die Heizgeschwindigkeit Ohm/s verglichen.> Heizt der DC Kanal genau so schnell wie der HF-Kanal ,dann besteht eine> recht genaue Spannungsgleichheit. Man muss dann nur noch die manuell> eingestellte DC Spannung über die bekannte Formel in Leistung umrechnen> und somit ist die zuerst unbekannte Hf-Leistung sehr genau (mit null vor> dem Komma)ermittelt.
Meine Glaskugel sagt, dass die Problemstellung ist:
- Ein Hf-Leistungswiderstand ist mit einem NTC gekoppelt zur
Temperaturmessung
- Eine konstante, aber unbekannte HF-Leistung bewirkt einen
Temperaturanstieg (-geschwindigkeit)
- Es wird umgeschaltet auf eine Gleichspannung
- Die Gleichspannung wird so lange geregelt, bis der gleiche
Temperaturanstieg ermittelt wird.
-> Aus Gleichspannung und Widerstand kann jetzt die unbekannte
HF-Leistung ermittelt werden.
Zu dieser Problemstellung würde ich folgendes vorschlagen:
- Zwei identische Lastwiderstände L1,2 mit Temperaturmessung, L1 mit
HF, L2 mit geregelter Gleichspannung.
- Eine Regelung, die die Temperaperatur an L1 misst und die
Gleichspannung so regelt, dass L2 die gleiche Temperatur hat.
- wie oben aus der Gleichspannung die unbekannte HF-Leisung ermitteln
Vorteil: nix mehr umschalten, alles läuft automatisch.
(Annahme: Lastwiderstand ist relativ günstig, oder handelt es sich um kW
im GHz bereich?)
Joachim B. schrieb:> Es fehlt mir immer noch der gewünschte Messbereich, aber egal.Roland L. schrieb:> sollte ein einfacher Differenzierer genügen.Bastler schrieb:> Meine Glaskugel sagt
Usw.
Warum postet man hier eigentlich, wenn man sich nicht mal die Mühe macht
zu lesen was bereits geschrieben wurde?
Das exakte matchen vieler NTC könnte man ggf umgehen, indem man doch zu
präzisen Temperatursensoren geht.
Nachtrag:
Eigentlich müsste es reichen das Temperaturkennfeld aufzunehmen:
T_Umgebung, T_Anfang, T_aktuell.
Einmal alles gemessen, in ein Modell gekippt und kalibriert und man kann
die HF-Leistung direkt ermitteln.
Man sollte halt öfters mal nachkalibrieren, wenns genau sein soll.
Philipp C. schrieb:> Warum postet man hier eigentlich, wenn man sich nicht mal die Mühe macht> zu lesen was bereits geschrieben wurde?>> Das exakte matchen vieler NTC könnte man ggf umgehen, indem man doch zu> präzisen Temperatursensoren geht.
du hast schon mitbekommen, dass es in seinem Messaufbau nur einen NTC
gibt?
Roland L. schrieb:> du hast schon mitbekommen, dass es in seinem Messaufbau nur einen NTC> gibt?herbert schrieb:> Dieter schrieb:>> Durch Selektion zwei moeglichst gleiche waehlen.>> Dann noch die Eichmessungen durchfuehren zur Bestimmung der>> Korrekturwerte.>> Wenn du beim Hersteller ein paar Tausend NTC´s kaufst , dann machen die> das;-) Wie viele müsste ich wohl kaufen um zum Ziel zu kommen, und was> mache ich mit den "Überbleibern"?Roland L. schrieb:> du hast schon mitbekommen, dass es in seinem Messaufbau nur einen NTC> gibt?
...
Nichts leichter als das. Brauchst AGC mäßig etwas. Zb OP Diffverstärker
dessen + Eingang mit analoger Spannung (Pwm gefiltert) von uC
angesteuert wird.
Philipp C. schrieb:> Warum postet man hier eigentlich, wenn man sich nicht mal die Mühe macht> zu lesen was bereits geschrieben wurde?
warum soll man hier Maus-scroll-roulette spielen?
Warum kann der TO nicht alles in der Eröffnungsfrage nennen?
Warum immer Salamitaktik?
Warum immer diese Kritik an Berechtigtem?
herbert schrieb:> Ich bin mit der Hardware fertig,und> wollte nur noch einen eleganten Punkt auf das "i" setzen.
Warum wird das verschwiegen?
Das hätte andere Vorschläge evt. unnötig gemacht!
Philipp C. schrieb:> Das exakte matchen vieler NTC könnte man ggf umgehen, indem man doch zu> präzisen Temperatursensoren geht.
...oder eben nur einen für beide Kanäle (HF/DC).Dann spielen auch
parasitäre Temperaturänderungen keine Rolle weil davon beide Kanäle
betroffen sind. Die höhe des Widerstandwertes spielt keine Rolle, sie
muss nur gleich sein. 1V Spannung erzeugt je nach Raumtemperatur mal
diesen oder geringfügigen anderen Wert.Das aber ist ja normal und für
den Vergleich egal.
Ich wollte eigentlich jegliche Elektonik für die Hauptmessmethode
vermeiden.
Das ist mir gelungen. Sekundär-Elektronik wie ein sehr fein zu regelndes
DC Heizer-Netzteil mal ausgenommen. Der Feinregelumfang beträgt bei 200
mV Messspannung 77mv, bei 3,55V (maximal)140mV auf 280° Drehwinkel des
Potis.
Das Grob-Poti ist ein 10Gang Type;-).
Ich weiß wie man früher das gemacht hat so in den 70ern. Niederohmiger
NTC in Brückenschaltung, Messverstärker und analoges Anzeigeinstument
mit selbstgemalter Skala. Darin sehe ich jede menge Ursachen für
Ungenauigkeiten. Ich bin mir aber sicher,dass wenn die damals schon
hochauflösende DMM´s und gute hochohmige Sensoren und SMD Bauteile
gehabt hätten ,dann hätten die das weil die waren ja nicht dumm das
genau so gemacht wie ich.
Für ein einfaches Leistungsmessgerät ist "weniger" einfach mehr.Das
teuerste ist das HF-Relais für die HF-gerechte Umschaltung.
Joachim B. schrieb:> warum soll man hier Maus-scroll-roulette spielen?
Prinzipiell bin ich voll bei Dir, aber die Frage nach dem wirklich
abzudeckenden Widerstandsbereich kam, wurde beantwortet und kam dann
wieder und wieder.
@herbert: ist Elektronik nicht viel günstiger als das HF-Relais? Und
zwei Sensoren wären auch der Umgebungstemperatur ausgesetzt. Es muss
aber natürlich, wie Du schon sagtest, perfekt symmetrisch sein. Bei nur
einem Sensor bekommt man das quasi geschenkt :)
Philipp C. schrieb:> Prinzipiell bin ich voll bei Dir, aber die Frage nach dem wirklich> abzudeckenden Widerstandsbereich kam, wurde beantwortet
echt?
Ich las nur 120k vom NTC aber nicht in WELCHEM Bereich wirklich gemessen
werden soll, ich würde mich freuen wenn du mir den Link zeigst!
Ich glaube nicht an den vollen Messbrereich vom NTC von je nach Typ von
-260 ... 850 °C
Joachim B. schrieb:> Ich las nur 120k vom NTC aber nicht in WELCHEM Bereich wirklich gemessen> werden soll, ich würde mich freuen wenn du mir den Link zeigst!Philipp C. schrieb:> Über welchen Bereich muss der NTC denn gemessen werden? Wahrscheinlich> werden ja nicht 0R bis 120k gebraucht.
direkt im Post danach:
herbert schrieb:> 0 nicht aber ca.18k aufwärts sind realistisch.
danach ging es dann so weiter:
Joachim B. schrieb:> ich vermisse wieder mal genauere AngabenJoachim B. schrieb:> welche max. min. Werte vom NTC?Philipp G. schrieb:> Wir kennen weder den Temperaturbereich noch
Ja, den kennen wir nicht, spielt aber keine Rolle, weil wir den
Wertebereich des NTC kennen..
Dann mal wieder jemand der mitgelesen hat und die Specs noch mal
wiederholt:
Lurchi schrieb:> Der Bereich von 18 K bis 120 K ist schon relativ groß für eine einfache> Brücke.Joachim B. schrieb:> Es fehlt mir immer noch der gewünschte Messbereich, aber egal.Joachim B. schrieb:> Ich las nur 120k vom NTC aber nicht in WELCHEM Bereich wirklich gemessen> werden soll
Das soll jetzt auf keinen Fall persönlich gegen Dich gehen Joachim. Und
jetzt in der Zusammenstellung ist es auch weit weniger wild, als ich es
subjektiv wahrnahm, aber es ist irgendwie schon nervig, wenn Dinge
wieder und wieder durchgekaut werden und dies dann noch dem TO
vorgeworfen wird.
Andere traten hier dann ja auch damit auf, dass sie angeblich eine
Glaskugel bräuchten oder es wurden Vorschläge die bereits diskutiert
wurden als neu gebracht. Ich finde das ein wenig schade. Man verfolgt
einen spannenden Thread und dann wird es durch solche Beiträge immer
unübersichtlicher.
So nun habe ich auch noch zur Unübersichtlichkeit beigetragen :(
Philipp C. schrieb:> So nun habe ich auch noch zur Unübersichtlichkeit beigetragen :(
Ich auch...;-)
Ok der Sensor wird je nach Raumtemperatur ab ca.18° bis maximal bei
250mW Leistung etwa 70° betrieben. Bei 100° ist sensorspezifisch
"Feierabend.Die Widerstände werden sicher etwas wärmer aber es spielt
der Koppelgrad Sensor/Widerstände eine Rolle. Dieser Grad der Kopplung
ist kaum zweimal reproduzierbar deswegen ist das auch zusätzlich zu
anderem ein Grund warum ich das mit einem Sensor mache. Was hatte ich
nicht alles für theoretische Einfälle die ich aber bei genauer
Betrachtung wieder vergessen musste? jede Menge ;-)
Ich denke ,für relativ wenig Geld bekommt ein Funkamateur zb. ein
Mess-Equipment in die Hand das sich von der Genauigkeit her nicht
verstecken muss. Misst von 200µW bis 250mW. Die Messung nimmt halt ein
paar Minuten in Anspruch aber soviel Zeit sollte sein wenn man sich ein
paar Tausend Euro zu einem kommerziellem Gerät gespart hat.
Hoffe es kehrt wieder Frieden ein.
herbert schrieb:> Hoffe es kehrt wieder Frieden ein.
Nein Niemals!!! Nur meine Lösung ist das Wahre!!! (viele Kraftausdrücke
folgen ...) ;o) ;o) oder so ;-)
a) Ein NTC soll es sein, damit der Meßbereich sozusagen "logarithmisch"
einen größeren Leistungsbereich umfaßt.
b) Eine grobe Messung würde einfach die Außentemperatur und die
Temperatur des NTC messen. Anhand eines erstellten Kennlinienfeldes
könnte daraus bereits die Leistung abgelesen werden.
c) Der TO läßt den NTC im Wechselbetrieb exakt identisch heizen und
nimmt diesen Wert als MeßErgebnis. Es geht dabei um eine geeignete
Temperaturmessung für diese Methode.
Anmerkung: Wenn der ungefähre Leistungswert nicht bekannt sein sollte,
wird man erst eine Messung nach b) durchführen um für die Messung nach
c) mit einem möglichst wenig unterschiedlichen Heizstrom
(Iterationsstartwert) in die Meßprozedur einzusteigen.
Soweit die Zusammenfassung für den eiligen Blogleser.
Dieter schrieb:> c) Der TO läßt den NTC im Wechselbetrieb exakt identisch heizen und> nimmt diesen Wert als MeßErgebnis.
Völlig richtig!
Der Erst-Einstieg mit DC erfolgt nach einer Tabelle welche ich gemacht
habe. Da diese aber nur bei einer bestimmten Raumtemperatur bei der sie
erstellt wurde genau ist ,ist dieser Einstieg nur eine Annäherung.
Der Sensor sagt einem über das Ohmmeter sofort was ich möglichst flott
zu tun habe. Spannung rauf oder runter drehen. Alle anderen Einsiege
sind danach nicht mehr kritisch weil "fast" oder "auf" dem Punkt.
Das händische nachregeln stört mich gar nicht und ist zb. deutlich
einfacher als das arbeiten mit einer RCL Messbrücke welche ich noch von
Anno-Dazumal im Schrank habe .
Vorteil der Methode ist halt auch , dass ich nicht bis in die Sättigung
messen muss,sondern an jeder Stelle der natürlichen Heizverlaufs-Kurve
aussteigen kann wenn sie nach etwa 1 Minute flach genug geworden ist und
da schon Symmetrie herrscht.
Eventuell mache ich mal eine Bauanleitung daraus. CQ-DL oder
Funkamateur...weiß ich noch nicht.
Dieter schrieb:>> Wieviele kaufen bis zum Ziel ...>> Wenn Du viel Glück (als Gustav Gans, der Glückspilz, Walt Disneys) hast> nur Zwei.
Aus einigen zwei halbwegs gleich auszusuchen ist dabei noch das
einfachere.
Aber wie ich schon geschrieben habe wird der Sensor mit zwei
Heizwiderständen verheiratet. Dies Kombination nenne ich
"Wärmetauscher".
Zwei Wärmetauscher zu bauen welche über 20 Minuten bis zur natürlichen
Sättigung die gleiche Wärmeverlaufs-Kurve schreiben ist nahezu
unmöglich.
Da nimmt man halt nur einen und schaltet die Heizquellen um. Mein
Projekt ist ein gutes Beispiel zu zeigen , dass man mit schnurgeraden
und einfachen Lösungen besser dran ist als mit ausgefuchster Elektronik
welche ebenfalls "ausgefuchste" Fehler produziert.