Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie 3 Ohm Thermowiderstand erfassen ?


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von Das R. (Firma: das Roland) (verlierer)


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Diese billigen 24V China Lötstationen haben nur so 1-3 Ohm 
Thermowiderstand, der sich bei erhitzen auf über 10 Ohm vergrößert:

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Heater Core 4-wire Adapter Heating Tool for Solder Iron Station
 https://s.click.aliexpress.com/e/cabQBrID

Da muss ich aber Widerstandsbrücke mit 50 Ohm machen, damit der 
Spannungsregler vom doofen Attiny85 nicht einknickt :-(

Gibt es da eine mir unbekannte einfache Schaltung mit der man so 
niedrige Widerstände mit nur ein paar mA erfassen kann ?

Das Roland
Ideen immer zu mir.

von Yoni (Gast)


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Ja!

von Vierdraht Messun (Gast)


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Konstant Stromquelle mit ein paar mA, und dann mit einem Verstärker an 
den zweiten Anschlusspaar die Spannung messen...

von Kolja (Gast)


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Das R. schrieb:
> Ideen immer zu mir.

Yoni schrieb:
> Ja!

Die Intelligenz von bestimmten Leuten zeigt sich in der Qualität ihrer 
Antworten :-)))

von Das R. (Firma: das Roland) (verlierer)


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Das scheint gar kein Thermowiderstand zu sein.je nach Polarität hat er 
entweder 3-10+ Ohm oder nur konstant so 0,4 Ohm. Hab hier nur billigeres 
Multimeter.

Bei anderem Ersatz-Heizelement sind es aber 1 Ohm in beide Richtungen.

Bin jetzt auf 22 Ohm (nach masse) runter und hab am adc 4,55 volt bis so 
4,4 Volt. Das gefällt mir immer noch nicht.

Ich hab den Verdacht dass die echten Ladestationen das anders machen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Das R. schrieb:
> Das scheint gar kein Thermowiderstand zu sein.je nach Polarität hat er
> entweder 3-10+ Ohm oder nur konstant so 0,4 Ohm. Hab hier nur billigeres
> Multimeter.

Sehr unwahrscheinlich. Das ist ein simples keramisches PTC Heizelement. 
Das ist ungepolt.

> Ich hab den Verdacht dass die echten Ladestationen das anders machen.

Meine Eigenbau-Station mißt einfach Strom und Spannung in der Heizphase 
(ist PWM-gesteuert). Mit vernünftigen Steckern und Kabeln ist das für 
einen Lötkolben genau genug. Der Lötkolben hat nominal 12V/16W und der 
Widerstand geht von unter 6Ω (kalt) auf knapp 10Ω (Arbeitstemperatur) 
hoch.

von Dieter (Gast)


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Hat das billige Messinstrument einen 2A Messbereich?

Hast Du einen 0,1...0,2 Ohm Widerstand?

Wenn ja, messe einmal kalt und einmal mit nur 12V betrieben bei heißer 
Spitze.

von Das R. (Firma: das Roland) (verlierer)


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Ich hab da ein Peltier-Element als Temperatursensor :-/
In einer Polarität kann ich 3,0 - 15,5 Ohm messen, in anderer Polarität 
aber 3,5 Ohm bis -7,2 Ohm !!
Also hab ich mal einfach nur die Spannung gemessen. Und siehe da in der 
letzten Polarität kann ich 0 - 75 mV messen.
Da bräuchte ich aber auch einen Operationsverstärker :-(

Also bin ich bei den 3-15,5 Ohm geblieben und hab mit 22 Ohm zu Masse 
eine Widerstandsbrücke gebaut.
Dann spuckt mir die 128-fache Mittelung analoge Werte von 920 - 950 aus. 
(Bei 22 + 15,5 sollte ich ja eigentlich bis 600 runter :-/)

Zwar nicht so doll aber wen es interessiert, hier mein kleines Gefummel:

https://youtu.be/J5ROLH7yS5w

Eine anderes Heizelement hat rein ohmschen Widerstand als Thermosensor 
von 1-6 Ohm und im Heizelement 12-16 Ohm. Mit diesen 33% Temperaturdrift 
könnte man in der Tat mit INA226 neben der Leistung auch die Temperatur 
bestimmen.

Bei meinem Lötkolben ist der Temperaturdrift im Heizelement aber nur 
14,5-14 Ohm. Da bin ich auf den Temperatursensor angewiesen.

Morgen werde ich mir noch kleines Gehäuse drucken und den IRFZ44N 
vielleicht noch mit pwm ansteuern..

Und muss noch ein Temperaturmessgerät ausgraben um die analogen Werte 
halbwegs gut 0-500°C zuzuordnen.

Ideen immer zu mir!

von Klaus R. (klara)


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Das R. schrieb:
> Gibt es da eine mir unbekannte einfache Schaltung mit der man so
> niedrige Widerstände mit nur ein paar mA erfassen kann ?

Ehrlich gesagt, ich weiß nicht wo von Du sprichst und was Dein Problem 
ist.

Klar kann man mV, mA problemlos verstärken und messen. Ein 
Platinwiderstand, ein PT1000 hat 1000 Ohm bei 0°C und nimmt mit jedem °C 
um 3,9 Ohm zu. Man misst ihn mit <= 300 µA.
mfg klaus

von Wolfgang (Gast)


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Das R. schrieb:
> Gibt es da eine mir unbekannte einfache Schaltung mit der man so
> niedrige Widerstände mit nur ein paar mA erfassen kann ?

Mit ein paar mA wirst du den Lötkolben nie betreiben. Damit kämest du 
nämlich nie auf 50W Heizleistung.

von Flip B. (frickelfreak)


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Ich kenne die heizelemente nur mit eingebautem K-thermoelement. Ich gehe 
davon aus deines ist eben so aufgebaut und du solltest mal die spannung 
im unbestromten zustand messen.

von Das R. (Firma: das Roland) (verlierer)


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Flip B. schrieb:
> Ich kenne die heizelemente nur mit eingebautem K-thermoelement. Ich gehe
> davon aus deines ist eben so aufgebaut und du solltest mal die spannung
> im unbestromten zustand messen.

Na hab ich doch: 0 - 75 mV
Das deckt sich sogar mit "Selbst bei hohen Temperaturdifferenzen über 
1000 °C und ausgewählten Materialien mit hoher Empfindlichkeit liegen 
die erreichbaren elektrischen Spannungen unter oder in der Größenordnung 
um 0,1 V." https://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement

P.S. falls es immer noch nicht klar ist: Mit dem Attiny85 will ich so 
wenig Bauteile wie möglich. Also nix OpAmp oder dergleichen. Ein paar 
Widerstände, mehr will ich nicht löten.

Vielleicht sollte ich das Thermoelement wieder umpolen.. Könnte sein 
dass jetzt die Thermospannung sich mit dem ändernden Widerstand 
teilweise aufhebt. Das würde erklären wieso ich nicht auf analoge Werte 
runter bis 600 komme, sondern nur oben bei 9x0 rum dümpel.

Oder ich geb mich doch mit den 0-75 mV zufrieden. Bei den 5V vom Attiny 
gäben die 10bit adc ja zumindest 15 Temperaturwerte. Aber ob da meine 
128 fache Mittelung reicht wage ich zu bezweifeln.

von Michael B. (laberkopp)


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Das R. schrieb:
> Gibt es da eine mir unbekannte einfache Schaltung mit der man so
> niedrige Widerstände mit nur ein paar mA erfassen kann ?

Meinst du nicht, daß es ein Thermoelement ist ?

Das R. schrieb:
> Na hab ich doch: 0 - 75 mV

Inzwischen wohl doch.

Das R. schrieb:
> ist: Mit dem Attiny85 will ich so
> wenig Bauteile wie möglich. Also nix OpAmp oder dergleichen.

Der hat zuminde 2 Differential ADC Channel Pairs with Programmable Gain 
(1x, 20x).

75mV x 20 sind 1.5V, also ausreichend.
Nur ist die Referenzspannung des ATiny so ungenau, daß du immer noch 
nicht weisst, wie heiss es ist, wenn es z.B. 0.5 x Referenz liefert.

: Bearbeitet durch User
von Das R. (Firma: das Roland) (verlierer)


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Michael B. schrieb:
> Meinst du nicht, daß es ein Thermoelement ist ?

Vielleicht solltest Ihr erst mal den Thread durchlesen..
Ich denke nun dass auch die 3 - 15,5 Ohm falsch vom Multimeter gemessen 
wurde da ja die 0 - 75 mV "dazuaddiert" wurden.
Bei andere Polarität haben die 0-75mV ja zu 3,5 - -7,2 Ohm geführt.

Das erklärt dann warum ich mit der 10bit adc nur bei 920-950 rumdümpel.
Aber dank der Mittelung funktioniert das ja.

Ich bastel ja nie nur für mich alleine, das wäre Zeitverschwendung.
Idee ist also ein 5 Euro Steuergerät für diese billigen China-Lötkolben.

Darum ja mein erster Versuch mit dem Attiny85.

Kennt jemand einen <2$ mikrocontroller mit programmierbaren gain am adc 
?
So dass ich die 75 mV statt bei 0-5 Volt mit 0-1 Volt oder noch 
kleineren Bereich messen kann.

Wie gesagt, ich mag keine Analogen Bauteile mehr !

von Klaus R. (klara)


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Das R. schrieb:
> Wie gesagt, ich mag keine Analogen Bauteile mehr !

Du sollst die auch nicht essen.

von Dieter (Gast)


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Das R. schrieb:
> Kennt jemand einen <2$ mikrocontroller mit programmierbaren gain am adc
> ? So dass ich die 75 mV statt bei 0-5 Volt mit 0-1 Volt oder noch
> kleineren Bereich messen kann.
>
> Wie gesagt, ich mag keine Analogen Bauteile mehr !

Ja, wurde schon vor kurzem genannt.

Ganz ohne Analogbauteile geht es nie. An 4 Widerstaenden und LDO 
anstelle OP wirst Du nicht vorbeikommen.

von Das R. (Firma: das Roland) (verlierer)


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Dieter schrieb:
> Ganz ohne Analogbauteile geht es nie. An 4 Widerstaenden und LDO
> anstelle OP wirst Du nicht vorbeikommen.

Wozu brauche ich einen 
https://en.wikipedia.org/wiki/Low-dropout_regulator ?

Hab jetzt mal die interne 1,1 Volt Spannungsreferenz getestet:
1
uint16_t ReadAnalog(adc_ic_t nChannel, adc_vr_t nVref = ADC_Reference_VCC)
2
{
3
  ADC_SetVoltageReference(nVref); //  ADC_Reference_Internal_1p1  ADC_Reference_VCC
4
  ADC_SetInputChannel(nChannel);   //  ADC_Input_Pos0_Neg1_20x  ADC_Input_ADC1
5
6
  uint32_t iA = 0;
7
  for (int i=0;i<128; i++)
8
  {
9
    ADC_StartConversion();
10
    while( ADC_ConversionInProgress() );
11
    iA += ADC_GetDataRegister();
12
  }
13
  return iA / 128;
14
}

Da komme ich mit
ReadAnalog(ADC_Input_ADC1,ADC_Reference_Internal_1p1)) auf adc Werte von 
65 - 98 für LötkolenAus - LötkolbenAn

Mit nur einem Pin gäbe es ADC_Input_Pos2_Neg2_20x der aber nur zur 
Kalibrierung dienen soll.

Dann gäbe es noch ADC_Input_Pos0_Neg0_20x aber das ist der doofe Reset 
pin :-(

Aber !!! ADC_Input_Pos0_Neg1_20x funktioniert !!!
Dabei muss aber mindestens ein 10 Ohm Widerstand vom Reset-Pin zu Vcc, 
weil sonst der ADC1 über das Thermoelement die Spannung am ResetPin 
unter 2,2 Volt zieht.
100 Ohm geht auch noch, aber bei 1 kOhm wird die Differenz-ADC zusehends 
verzehrt:
1
1,1 V_ref, 10bit, 20x = 0,05 mV pro Digit => durch Test bestätigt:
2
3
22 Ohm:
4
0 mV  = 0
5
2,0 mV  = 33
6
7,4 mV  = 141
7
8,5 mV  = 166
8
18,0 mV = 362
9
22,2 mV  = 426
10
30,9 mV = 538
11
32 mV  = 630
12
32,9 mV  = 643
13
14
1 kOhm:
15
22,9 mV =  808
16
  713
17
  813
18
  718
19
  675
20
  798
21
22
100 Ohm:
23
22,8 mV =  430
24
  525
25
  428
26
  435
27
  443
28
29
22 Ohm:
30
22,8 mV =   435
31
  441
32
  450
33
  446
34
  438
35
  440
36
  446

Das tolle an dem Aufbau: man kann den Reset-Pin über doppelt so hohen 
Widerstand (22 Ohm) per Taster auf Masse ziehen und dann diesen mit 
ReadAnalog(ADC_Input_ADC0) < 900 detektieren :-)
Denn dann fällt die Spannung nur auf so 3 Volt ab und der Reset wird 
nicht ausgelöst.

So hab ich jetzt den Reset-Pin sogar doppelt genutzt.

@Admin, gerne Thread in "Temperatur von 24V China Lötkolben mit Attiny85 
bestimmen" umbenennen und in "µC & Elektronik" verschieben.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Das R. schrieb:
> Dieter schrieb:
>> Ganz ohne Analogbauteile geht es nie. An 4 Widerstaenden und LDO
>> anstelle OP wirst Du nicht vorbeikommen.
>
> Wozu brauche ich einen
> https://en.wikipedia.org/wiki/Low-dropout_regulator ?

Kommt darauf an, welche Hilfsspannungen bereits vorhanden sind. Worst 
Case Schaltwandler oder LDO notwendig. Ansonsten halt 
Festspannungsregler, wenn nur 24V vorhanden wären. Wenn der Platz auf 
dem Platinchen wenigstens nicht vorgehalten würde, wären weniger an dem 
Platinchen interessiert.

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