Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Preiswerte Temperaturmessung


von Stefan S. (sschultewolter)


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Hallo,

würde gerne bei einer selbstgebauten Heizungsanlage (Prototyp) die 
Temperaturerfassung günstiger gestallten. In der ersten Anlage wurde 
hier auf das "vorhandene" zurückgegriffen. Genutz wurde eine 
Bernecker+Rainer SPS mit Analogkarten für PT100 Sensoren.

In Zukunft soll die komplette Anlage mit Wago realisiert werden. Nun 
haben wir intern einige Sensoren, die wir erfassen wollen, möglichst 
preiswert.

Hierbei benötige ich intern 7-8 Sensoren. Die Temperaturen liegen 
zwischen 30 und 250°C.
Die Genauigkeit bis ca 80°C wäre mir noch etwas wichtig. 1-2K 
Abweichungen wären ok, kleiner 1K natürlich besser. Im höhren 
Temperaturbereich ab 100°C brauche ich keine so starke Genauigkeit. 
Abweichung von 5K wären okay.

Grob überschlagen (keine Großhändlerangebote):
8 Thermoelemente NICR-NI TYP K+ 1x Wago 750-458 (8xThermoelemente)
8x13€ + 280€ = 384€

8 PT100 + 2x Wago 750-460 (4xPT100)
8x17€ + 2x240€ = 616€

: Bearbeitet durch User
von Wolle G. (wolleg)


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Stefan S. schrieb:
> selbstgebauten Heizungsanlage

Temperaturen bis 250°C
Was soll das für eine Heizungsanlage sein?

von Stefan S. (sschultewolter)


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"Dampfmaschine". Also keine Heizungsanlage wie man die vielleicht von zu 
Hause kennt.

von m.n. (Gast)


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Stefan S. schrieb:
> würde gerne bei einer selbstgebauten Heizungsanlage (Prototyp) die
> Temperaturerfassung günstiger gestallten.

Selber bauen oder selber zusammenstecken?

Wenn Du auf PT1000 gehst, kann die Auswertung sehr günstig werden. Ein 
Beispiel für 1 - 6 Kanäle mit einem einzigen µC: 
Beitrag "Temperatursensor KTY81 am ATmega328 (Arduino UNO), 1-6 Kanäle"
Im größeren Gehäuse sind auch 8 Kanäle möglich.

Für einmalige Anwendung kann man auch günstige Senoren besorgen: 
https://www.pollin.de/p/rauchgasfuehler-mit-sensor-pt1000-400-0c-180035

Auflösung und Genauigkeit liegen im von Dir vorgegebenen Rahmen. Besser 
wird die Geschichte mit einem separaten 12 Bit ADC. Bei Verwendung 
passender 0,1 % Widerstände braucht auch nichts abgeglichen zu werden.

von Stefan S. (sschultewolter)


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Die Idee bestand schon, das ganze mit einem Atmega zu erfassen mit 
günstigen Sensoren (keine DS). Das ganze dann über ein Protokoll der 
Anlage mitzuteilen. Das ganze ist später für eine größere Serie gedacht. 
Die Sensorik ist schon sicherheitsrelevant (seperate STBs vorhanden). 
Jedoch wäre ein Ausfall einer solche Platine ein NoGo.

Also es soll schon, wenn möglich mit einem Wago Modul möglich sein. 
Darüber bin ich ja gekommen, dass das Messen von nicht PT100 preislich 
schon einen Unterschied macht.

Für die die 2 und 3 Anlage kann man das schon machen, aber wie gesagt, 
soll nachher ohne auskommen.

von m.n. (Gast)


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Stefan S. schrieb:
> Jedoch wäre ein Ausfall einer solche Platine ein NoGo.

Hast Du Angst?
Je weniger Bauteile verwendet werden und je besser deren Qualität, desto 
unwahrscheinlicher wird ein Ausfall. Meine Erfahrung.

von Johannes S. (Gast)


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Ich arbeite auch gerade an einer Heizkreissteuerung mit μC. Zuerst habe 
ich einen Ni1000 am 12 Bit ADC getestet, da hatte ich bei 20 fachem 
Mittelwert so +/- 0,2 Grad Rauschen. Jetzt habe ich die MAX31865 
bekommen und da sind die Werte < 0,1 Grad stabil. Es sind nur wenige 
Bauteile nötig, 100/1000 Ohm Sensoren kann man über einen umschaltbaren 
Ref-Widerstand verwenden und Ni/Pt ist nur eine Frage der Koeffizienten 
in der Linearisierung. Eine eigene Platine wird sich in einer Serie 
sicher lohnen.
Und MAX31856 ist fast das gleiche für Thermoelemente. Der hohe 
Temperaturbereich ist sicher für die Abgastemperatur?

von Stefan S. (sschultewolter)


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Johannes S. schrieb:
> Und MAX31856 ist fast das gleiche für Thermoelemente. Der hohe
> Temperaturbereich ist sicher für die Abgastemperatur?

Ja, das ist lediglich die Abgastemperatur nach Brenneraustriff. Diese 
tritt aus der Anlage aber nicht aus. Wird über 2 Abgaswärmetauscher 
heruntergekühlt.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Was bisher noch gar nicht angesprochen wurde ... das richtige Messen von 
Temperaturen. Entgegen der ueblichen Meinung messen Temperatursensoren 
erst mal ihre eigene Temperatur. Welche erst in zweiter Linie die 
gewuenschte Mediumstemperatur ist. Da kann man sich also vertun. Also 
erst mal ausprobieren.

von Michael B. (laberkopp)


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Stefan S. schrieb:
> würde gerne bei einer selbstgebauten Heizungsanlage die
> Temperaturerfassung günstiger gestallten

Stefan S. schrieb:
> In Zukunft soll die komplette Anlage mit Wago realisiert werden.


Oxymoron.

Wie soll etwas günstiger werden, wenn du einen überteuerten 
Wucheranbieter auswählst ?

Ein PT100 in Fühlerkappe mit Kabelanschluss kostet keinen Euro
https://www.ebay.de/itm/2pcs-PT100-Temperature-sensor-waterproof-platinum-resister-thermal-resistance-HQ/113407887356

Ein fertiger Pt100 Adapter für 4-Draht_Messung nur ohne Gehäuse kostet 
keine 5 EUR
https://www.ebay.de/itm/PT100-MAX31865-RTD-Temperature-Thermocouple-Sensor-Amplifier-Module-For-Arduino-/382062608073
und wenn man das dann noch billiger haben möchte, kann man mehrkanalige 
Auswertechips kaufen oder per OpAmp auf die A/D Eingänge eines uC 
wandeln.

von StefG (Gast)


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Ich würde bei Pt100 bleiben. Die sind sicher noch ewig erhältlich, und 
man muss sich keine Gedanken zu Thermospannungen an den Anschlusskabeln 
machen wie bei Thermoelementen.
Kty81 sind glaub nicht für 250°C geeignet.

von m.n. (Gast)


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Johannes S. schrieb:
> da hatte ich bei 20 fachem
> Mittelwert so +/- 0,2 Grad Rauschen. Jetzt habe ich die MAX31865
> bekommen und da sind die Werte < 0,1 Grad stabil.

Und für diese unsinnige Auflösung würde ich mich nicht zusätzlich von 
einem Hersteller wie Maxim abhängig machen.

von Joe J. (j_955)


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Naja, du willst sicher Temperatur messen? Was machst Du dann mit den 
ermittelten Temperaturen? Schon mal was von der Maschinenrichtlinie 
gehört?

Da kannst Du das ganze gebastel vergessen. Stecke gerade in so einem 
Projekt drin. Ich gehe davon aus, dass normativ irgendeine Art 
Temperaturbegrenzung gefordert ist - ohne Deine Anlage zu kennen.

Somit ist der komplette Sicherheitskreis/Sicherheitsfunktion zu 
betrachten, nicht nru die Temperaturmessung. Sensorik/Logik/Aktorik(zB 
Schütze o.ä.)

So eine Sicherheitskette inkl. Aktorik/Sensorik und Elektronik kriegst 
Du auch für ~150€ hin, je nach Stückzahl und Laufzeit der Elektronik mit 
Umlage der Entwicklungskosten. Hier sind exepmplarisch zwei 
Schaltelemente(NTR) berücksichtigt, wenn z.B. Redundanz gefordert ist 
für die Abschaltung der Heizung.

Bleibt noch die ANbindung und wenn erforderlich Parametrierung 
abzuklären. Ganz elegant ist dann das Ganze in einem Hutschinenmodul 
unter zu bringen.

Obs da was fertiges gibt?Sicher, X-Module zukaufen, wird aber auf die 
Dauer recht teuer. Meist können die nur ein/zwei Kanäle.

Freiberuflich kann ich gerne beratend tätig werden. PN

: Bearbeitet durch User
von Joe J. (j_955)


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Sollte jedoch wider Erwarten einfach nur eine 'normale' 
Temperaturmessung erforderlich sein, so hätte ich hier auch ein 
Abschätzung aus einem vorherigen Prj.

Hutschienenmodul/Eigenentwicklung mit 8 Eingängen(HK) <20€. Die 
Genauigkeit ist pille palle. Proprietär, also Eigenentwicklung. 
Allerdings professionell, kein Gebastel.

Auch hier je nach Stückzahl und Laufzeit der Elektronik :
Bleibt noch die ANbindung und wenn erforderlich Parametrierung
abzuklären. Ganz elegant ist dann das Ganze in einem Hutschinenmodul
unter zu bringen.


BEACHTE:
Alle Rechnungen ohne Sensorik, sind also noch hinzu zu rechnen(PT100 
Fühler, 4-Draht).

: Bearbeitet durch User
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