Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Exaktes grillthermometer


von Kris (Gast)


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Hallo Elektronik Freunde

Ich habe vor langer Zeit bereits einen Prototyp eines Grillthermometers 
gebaut.
Nun habe ich mich entschlossen, eine neue Iteration zu erstellen.

Als Ausgangsplattform habe ich damals ein lolin32 verwendet 
(https://wiki.wemos.cc/products:lolin32:lolin32)

Zu den Anforderungen:
Das Thermometer muss mehrere Kanäle gleichzeitig unterstützen (habe an 5 
gedacht)
Diese Temperaturmessung muss exakt sein +/- 1 Grad im Bereich von 0 bis 
110 Grad.
Die Temperatur wird über ein E-Paper Display ausgegeben
Die Plattform muss Wlan Unterstützen (ursprünglich hab ich einen Access 
Point + Webserver mit Webapp betrieben)
Es muss 2 Ausgänge für eine PID Reglung geben, die galvanisch getrennt 
sind (habe das mit 2 Relais umgesetzt)
Das gerät muss mit USB geladen werden können (sprich mit Akku strom 
Versorgung)
Akkulaufzeit ist Wichtig.

Es gibt zwar bereits ein ähnliches Thermo: 
https://www.grillsportverein.de/forum/threads/wlan-thermometer-mini-v2.273068/#post-2984973 
aber das entspricht nicht meinen Vorstellungen

Bei der Hardware bin ich prinzipiell nicht beschränkt, nur die 
Temperaturfühler sind vorgegeben (NTC 1M)

Leider war der ADC vom ESP32 nicht präziese genug um eine genaue 
Temperaturmessung via Spannungsteiler vorzunehmen. Somit brauch ich 
einen Messschaltung. Nur welche?
Der Widerstandsbereich den ich gerne Messen Würde reicht von 5K (200°) 
bis 4M (-5°). Exakt muss die Messung bei ca. 100k bis 600k sein. Die 
Abtastrate ist nicht so tragisch (1Hz ist mehr als ausreichend). Geeicht 
hab ich das mit einer Regression am µC.


Ich würde gerne alles auf eine Platine packen. Meine Frage ist nun:
Wie messe ich die NTC am besten (IC oder Messschaltung)
Soll ich weiterhin den ESP32 verwenden?

Bitte um Meinungen und Anregungen

lg, kris

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kris schrieb:
> Somit brauch ich einen Messschaltung. Nur welche?
Du brauchst einfach nur einen brauchbaren ADC. Den Rest hast du ja 
schon. also: such einen 12-Bit-Wandler mit einer Schnittstelle aus, die 
der ESP bereitstellt und du bist fertig.

> nur die Temperaturfühler sind vorgegeben (NTC 1M)
Welche denn?
Denn da ist noch die Frage: wie genau ist denn dein NTC intitial. Die, 
die ich kenne, krebsen alle bei bestenfalls +-5% rum...

> Wie messe ich die NTC am besten (IC oder Messschaltung)
Mit einem zweiten Widerstand zusammen als Spannungsteiler. Anschließend 
kommt dann die Konvertierung zur Temperatur entweder über eine 
vollständige Tabelle (umständlich) oder über eine Tabelle mit 
Stützpunkten und linearer Interpolation.

> Soll ich weiterhin den ESP32 verwenden?
Ja, für das WLAN halt. Den Rest kann der µC dann gleich mit erledigen.

> Es gibt zwar bereits ein ähnliches Thermo:
> 
https://www.grillsportverein.de/forum/threads/wlan-thermometer-mini-v2.273068/#post-2984973
> aber das entspricht nicht meinen Vorstellungen
In welchem Belang?

von Gemüsegriller (Gast)


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Kris schrieb:

Betreff: Exaktes grillthermometer

und

> NTC 1M

Passen nicht so recht zusammen.

Gibt es diese Edelstahlröhrchen nicht auch mit PT100/1000?

von Kris (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Kris schrieb:
>> Somit brauch ich einen Messschaltung. Nur welche?
> Du brauchst einfach nur einen brauchbaren ADC. Den Rest hast du ja
> schon. also: such einen 12-Bit-Wandler mit einer Schnittstelle aus, die
> der ESP bereitstellt und du bist fertig.

Der ESP hat einen 12 Bit ADC. So habe ich auch gedacht aber das hat 
nicht so recht funktioniert. Oder denkst du dass ein externer IC das 
besser macht?

>> nur die Temperaturfühler sind vorgegeben (NTC 1M)
> Welche denn?
> Denn da ist noch die Frage: wie genau ist denn dein NTC intitial. Die,
> die ich kenne, krebsen alle bei bestenfalls +-5% rum...

Wir verwenden Fühler von einem anderen Grillthermometer, da man diese 
leicht auf Amazon nachbestellen kann. 
(https://www.amazon.de/Lerway-Temperaturfühler-Maverick-IVA-WLTHERM-Thermometer/dp/B073QP2LYD/)
Die Abweichung werde ich mit einer individuellen Regression ausbessern.

>> Wie messe ich die NTC am besten (IC oder Messschaltung)
> Mit einem zweiten Widerstand zusammen als Spannungsteiler. Anschließend
> kommt dann die Konvertierung zur Temperatur entweder über eine
> vollständige Tabelle (umständlich) oder über eine Tabelle mit
> Stützpunkten und linearer Interpolation.

Ja das ist mir schon klar, aber wie gesagt, mit einem Spannungsteiler 
hat das aufgrund des großen Widerstandsbereichs nicht funktioniert. Es 
gibt eine eigene Formel für NTCs die ich verwendet habe.. da brauch ich 
keine Tabelle sondern nur eine Polynom vierten Grades.

>> aber das entspricht nicht meinen Vorstellungen
> In welchem Belang?

Akku Laufzeit und Intertface.

Gemüsegriller schrieb:
> Kris schrieb:
>
> Betreff: Exaktes grillthermometer
>
> und
>
>> NTC 1M
>
> Passen nicht so recht zusammen.
>
> Gibt es diese Edelstahlröhrchen nicht auch mit PT100/1000?


Kannst du mir erklären warum nicht? Ist schon eine Zeit her wo ich das 
gelernt habe.
Ich hätte sonst keinen brauchbaren PT1000 gefunden.

LG

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kris schrieb:
> Der ESP hat einen 12 Bit ADC.
Aber einen schlechten, was man so liest:
https://randomnerdtutorials.com/esp32-adc-analog-read-arduino-ide/
https://www.esp32.com/viewtopic.php?t=1045#p4626

> das hat nicht so recht funktioniert.
So ähnlich wie "das Auto ist nicht so gut gefahren."
Was hat nicht funktioniert?

> Ja das ist mir schon klar, aber wie gesagt, mit einem Spannungsteiler
> hat das aufgrund des großen Widerstandsbereichs nicht funktioniert.
Erscheint mir nicht ganz schlüssig. Wenn du einen 12 Bit Wandler hast 
und höchstens 7 Bit brauchst, dann hast du 5 Bits Auflösung um 
Nichtlinearitäten auszugleichen.

> gibt eine eigene Formel für NTCs die ich verwendet habe..
Wie hast die die Faktoren des Polynoms ermittelt? Hoffentlich nicht 
einfach von irgendeinem anderen NTC genommen.

> da brauch ich keine Tabelle sondern nur eine Polynom vierten Grades.
Aber du brauchst dafür eben den Widerstand des NTC. Und nicht die 
Spannung, die aus dem Spannungsteiler herauskommt.
Und wenn du hinterher sowieso an der Formel herumregressierst, dann 
kannst du doch einfach gleich eine Tabelle mit Stützpunkten je 5K 
aufstellen und dazwischen direkt mit den ADC-Inkrementen interpolieren. 
So würde ich das machen. Es geht am schnellsten...

Kris schrieb:
> Gemüsegriller schrieb:
>> Kris schrieb:
>> Betreff: Exaktes grillthermometer
>> und NTC 1M
>> Passen nicht so recht zusammen.
> Kannst du mir erklären warum nicht?
Wie ich auch schon schrieb: so ein NTC ist Sintermaterial, das seine 
Konsistenz und damit den Widerstand abhängig von allen möglichen 
Parametern und auch Alterung ändert.

Zeig mal deines Schaltung mit Bauteilnamen und Werten und schreib dazu, 
was da wie nicht funktioniert hat. Also, was du erwartet hast, und was 
du stattdessen bekommen hast.

Kris schrieb:
> Wir verwenden Fühler von einem anderen Grillthermometer, da man diese
> leicht auf Amazon nachbestellen kann.
An diesem Schätzeisen siehst du mal, dass es beim Grillen gar nicht so 
sehr aufs °C ankommt. Als Tipp: vergelcieh mal ein paar solcher NTC aus 
unterschiedlichen Chargen...

: Bearbeitet durch Moderator
von Kris (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Kris schrieb:
>> Der ESP hat einen 12 Bit ADC.
> Aber einen schlechten, was man so liest:
> https://randomnerdtutorials.com/esp32-adc-analog-read-arduino-ide/
> https://www.esp32.com/viewtopic.php?t=1045#p4626

Da hast du wohl recht. Ich versuch mal einen anderen. Danke für den 
Hinweis

>
>> das hat nicht so recht funktioniert.
> So ähnlich wie "das Auto ist nicht so gut gefahren."
> Was hat nicht funktioniert?

Die Werte ergaben einfach keinen Sinn. Die Liste ist im Anhang

>> Ja das ist mir schon klar, aber wie gesagt, mit einem Spannungsteiler
>> hat das aufgrund des großen Widerstandsbereichs nicht funktioniert.
> Erscheint mir nicht ganz schlüssig. Wenn du einen 12 Bit Wandler hast
> und höchstens 7 Bit brauchst, dann hast du 5 Bits Auflösung um
> Nichtlinearitäten auszugleichen.

Das Stimmt. Aber wie gesagt waren die Werte vom ADC so ungenau, dass das 
hinten und vorne nicht gepasst hat.


>> gibt eine eigene Formel für NTCs die ich verwendet habe..
> Wie hast die die Faktoren des Polynoms ermittelt? Hoffentlich nicht
> einfach von irgendeinem anderen NTC genommen.

Nein, ich habe eine Regression in Python erstellt. Sprich mann kann die 
Gemessene Kennlinie mit einer Funktion fitten. Diese Funktion gibt dir 
dann für den Wert X vom ADC die Temperatur zurück.

>> da brauch ich keine Tabelle sondern nur eine Polynom vierten Grades.
> Aber du brauchst dafür eben den Widerstand des NTC. Und nicht die
> Spannung, die aus dem Spannungsteiler herauskommt.
> Und wenn du hinterher sowieso an der Formel herumregressierst, dann
> kannst du doch einfach gleich eine Tabelle mit Stützpunkten je 5K
> aufstellen und dazwischen direkt mit den ADC-Inkrementen interpolieren.
> So würde ich das machen. Es geht am schnellsten...

Das hab ich auch genau so gemacht. Aber schon die "raw" werte vom ADC 
stimmten nicht. Ich werde das nun mal mit einem vernünftigen ADC-IC 
Aufbauen.

> Zeig mal deines Schaltung mit Bauteilnamen und Werten und schreib dazu,
> was da wie nicht funktioniert hat. Also, was du erwartet hast, und was
> du stattdessen bekommen hast.

Wie gesagt ist das Projekt schon ein wenig älter und ich weis nicht mehr 
welchen Rv ich werwndet habe. Denke es waren 100K +/- 0.5%

> Kris schrieb:
>> Wir verwenden Fühler von einem anderen Grillthermometer, da man diese
>> leicht auf Amazon nachbestellen kann.
> An diesem Schätzeisen siehst du mal, dass es beim Grillen gar nicht so
> sehr aufs °C ankommt. Als Tipp: vergelcieh mal ein paar solcher NTC aus
> unterschiedlichen Chargen...


Wie gesagt, ich hätte einfach jeden Fühler separat kalibriert um hier 
halbwegs präzise zu sein.

LG

von Harald W. (wilhelms)


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Kris schrieb:

> Ja das ist mir schon klar, aber wie gesagt, mit einem Spannungsteiler
> hat das aufgrund des großen Widerstandsbereichs nicht funktioniert. Es
> gibt eine eigene Formel für NTCs die ich verwendet habe.. da brauch ich
> keine Tabelle sondern nur eine Polynom vierten Grades.

Das ist was für Mathematiker. In Wirklichkeit wirst Du damit keine
Genauigkeit von 1K erreichen. Die NTCs haben nun mal nicht genau
die Koeffizienten, mit denen Du rechnest. Und diese Koeffizienten
werden sich auch mit der Zeit verändern.

von Gebhard R. (Firma: Raich Gerätebau & Entwicklung) (geb)


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Die NTC's sind wohl zu vergessen. Ich hab gute Erfahrungen mit den 
Thermoelementen Typ T gemacht. Unkalibriert kommt man auf rund +/-0,5° 
Abweichung in einem Bereich von -10 - 100°C. Vorteil: günstig, 
austauschbar.
Genauer wird mans auch nicht brauchen, weil die Temperatur in einem 
Fleischstück nicht homogen ist. Gradienten von 1-2K/cm sind da sicher 
noch nicht viel.

Grüsse

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Kris schrieb:

> Grillthermometer
> Diese Temperaturmessung muss exakt sein +/- 1 Grad im Bereich von 0 bis
> 110 Grad.

Ich bin nur Hobby-Griller (mal am heißen Wochenende ein paar Würstchen), 
und vermutlich wird ein profi-Griller (wie du?) entsetzt über meine 
Frage sein, aber ich stelle sie trotzdem mal:

a) wozu genau braucht "man" ein Grill-Thermometer?

meine Wurst hab ich auch ohne Thermometer immer braun und "durch" 
bekommen. Auch meine Kotletts etc. Größere Sachen (Rollbraten etc) hab 
ich noch nie auf dem Grill gehabt.

 -> Für meine Belange braucht es vermutlich kein Thermometer, um 
signifikante Unterschiede zu bewirken.

b) Genauigkeit versus Position des Fühlers?

Selbst wenn man "weiß", dass da z.B. im Fleisch eine Kerntemperatur von 
exakt 72 Grad sein muss: Wenn der Fühler nun 1 cm weiter links oder 
rechts steckt, und dort 74 oder 70 Grad sind: ISt dann das Grillgut 
dadurch vedorben, oder kann man durch Feuer-Fein-Justage entsprechend 2 
Grad mehr bewirken, oder was genau bringt einen denn eine derartige 
Information?

-> Ich versuche verzweifelt, die physikalischen Zusammenhänge und 
Notwendigkeiten zu verstehen, es will mir aber nicht so recht gelingen

von Harald W. (wilhelms)


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Gebhard R. schrieb:

> Genauer wird mans auch nicht brauchen, weil die Temperatur in einem
> Fleischstück nicht homogen ist. Gradienten von 1-2K/cm sind da sicher
> noch nicht viel.

Deshalb will er vermutlich auch fünf Thermometer ins Fleisch stecken.

von Harald W. (wilhelms)


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Wegstaben V. schrieb:

> kann man durch Feuer-Fein-Justage entsprechend 2 Grad mehr bewirken,

Natürlich braucht man dazu ein Mikrometergenau verstellbares Grillrost.
:-)

von Gebhard R. (Firma: Raich Gerätebau & Entwicklung) (geb)


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Harald W. schrieb:
> Gebhard R. schrieb:
>
>> Genauer wird mans auch nicht brauchen, weil die Temperatur in einem
>> Fleischstück nicht homogen ist. Gradienten von 1-2K/cm sind da sicher
>> noch nicht viel.
>
> Deshalb will er vermutlich auch fünf Thermometer ins Fleisch stecken.

Ja, vermutlich, was ich für Unsinn halte. Der Thermofühler muß mit viel 
Gefühl in die Mitte des Fleischklops geschoben werden. Dann liegt das 
Ding ohnehin eine gute bis 2 Stunden am Grill(Ich sprech von einem 5kg 
Klops).Das Grillen ist eben Gefühlssache und wird mit selbst 100 
Thermometern auch nix, wenn Gefühl und Erfahrung fehlt. Ich finde , das 
ist auch gut so.

Grüsse

von Zeno (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Natürlich braucht man dazu ein Mikrometergenau verstellbares Grillrost.

Und spezielle Regelkohle. :-)

Bei uns wird ja praktisch das ganze Jahr gegrillt, aber ein 
Grillthermometer noch dazu ein Elektronisches habe ich bisher nicht 
gebraucht. Auf dem Holzkohlegrill sieht man doch wenn es gut ist. An 
meinem Kugelgrill (Gas) ist zwar ein Thermometer dran, aber das dient 
auch nur mehr der Orientierung auf 5 Grad höher oder niedriger kommt es 
mir da auch nicht an. Mein Bekannter hat einen großen Mutzbratengrill, 
ein Thermometer ist da nicht dran, trotzdem war es immer lecker.

von Bernhard S. (b_spitzer)


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Kris schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Kris schrieb:
>>> Der ESP hat einen 12 Bit ADC.
>> Aber einen schlechten, was man so liest:
>> https://randomnerdtutorials.com/esp32-adc-analog-read-arduino-ide/
>> https://www.esp32.com/viewtopic.php?t=1045#p4626
Hatte ich hier auch schon mal beschrieben:
Beitrag "ESP32 AD-Wandler linearität"

Mit manueller Kalibration und Beschränkung auf den Messbereich sollte 
das Thermometer aber machbar sein.

> Da hast du wohl recht. Ich versuch mal einen anderen. Danke für den
> Hinweis
Auch mit externen ADCs kann man viel falsch machen...  Daher wäre Deine 
Schaltung mal interessant zu sehen:
> Die Werte ergaben einfach keinen Sinn. Die Liste ist im Anhang
Das im Anhang macht überhaupt keinen Sinn, ohne Beschaltung des Sensors 
ist es aber auch nicht überprüfbar, was da passiert sein könnte.

>>> Ja das ist mir schon klar, aber wie gesagt, mit einem Spannungsteiler
>>> hat das aufgrund des großen Widerstandsbereichs nicht funktioniert.
Genau das ist gottseidank nicht richtig. Wenn man sich in der 
Tabellenkalkulation nämlich mal die Ausgangsspannung des 
Spannungsteilers aus Rntc und Rfest plotten lässt, dann sieht man, dass 
das Ganze in einem Bereich von ca. 40-50K einen recht linearen 
zusammenhang gibt.
Faustregel für den Festwiderstand: Der sollte den Widerstand des NTC in 
der Mitte des gewünschten Bereiches haben. Wenn du also einen 1Meg NTC 
verwendest und dich der Bereich von 60-100°C interessiert, dann nimmst 
Du ca. 120kOhm. Ich habe mal eine Calc-Tabelle zum spielen angehängt. 
Ist aber nur für Vishay-NTCs mit 1,5k oder 10k gemacht. Andere 
Widerstandswerte musst du selbst ermitteln und eintragen (oder rechnest 
du alles über die
Steinhart-Hart-Gleichung?)

Welchen NTC verwendest Du denn genau? Bei Reichelt und im großen 
Vishay-Datenblatt ist bei 200kOhm bzw. 470kOhm schluß. Im Datenblatt von 
Vishay ist auch bei den Standard-NTCs zu sehen, dass die mit Werten 
unter 10kOhm eine bessere Toleranz haben als sehr hochohmige Typen.
https://vishayintertech.assetbank-server.com/books/VSE-DB0069-1009%20NTC%20Thermistors_INTERACTIVE.pdf


> Das Stimmt. Aber wie gesagt waren die Werte vom ADC so ungenau, dass das
> hinten und vorne nicht gepasst hat.
Vermutlich hast Du den Eingangsspannungs-Bereich des ESP32 über- oder 
unterschritten, dann kommt nur noch Käse raus. Daher schaust du nochmal 
in das Calc-Blatt, dann dort auf die Spalte Uteiler und trägst die von 
dir genutzte "Referenzspannung" (vermutlich 3.3V, ist aber egal, weil 
ratiometrische Messung) ein und prüfst, ob 150mV unter- oder 2,45V 
überschritten werden.

> Nein, ich habe eine Regression in Python erstellt. Sprich mann kann die
> Gemessene Kennlinie mit einer Funktion fitten. Diese Funktion gibt dir
> dann für den Wert X vom ADC die Temperatur zurück.
Für den oben genannten Bereich genügt eine einfache Geradengleichung, 
bestenfalls eine Interpolation mit Stützstellen alle 5°C oder 10°C.

>> Zeig mal deines Schaltung mit Bauteilnamen und Werten und schreib dazu,
>> was da wie nicht funktioniert hat. Also, was du erwartet hast, und was
>> du stattdessen bekommen hast.
>
> Wie gesagt ist das Projekt schon ein wenig älter und ich weis nicht mehr
> welchen Rv ich werwndet habe. Denke es waren 100K +/- 0.5%
Bauteilwert messen, ablesen??? Woistproblem?

>
>> Kris schrieb:
>>> Wir verwenden Fühler von einem anderen Grillthermometer, da man diese
>>> leicht auf Amazon nachbestellen kann.
>> An diesem Schätzeisen siehst du mal, dass es beim Grillen gar nicht so
>> sehr aufs °C ankommt. Als Tipp: vergelcieh mal ein paar solcher NTC aus
>> unterschiedlichen Chargen...
>
>
> Wie gesagt, ich hätte einfach jeden Fühler separat kalibriert um hier
> halbwegs präzise zu sein.
und das sollen wirkich Keramische NTCs sein? Der Meßbereich bis 380°C 
ist sehr hoch. Die meisten mir bekannten NTC gehen bis 125°C, manchmal 
bis 150°C.

Für die Genauigkeitsfanatiker unter den Grillsportlern: beachtet bitte 
auch, dass jede Kontaktstelle Sensor-Kabel-Stecker-Platine-Controller 
wieder ein Thermoelement darstellt, welches die Messung verfälschen kann 
(besonders bei sehr hochohmigen Sensoren).

tschuessle
Bernhard

: Bearbeitet durch User
von Kris (Gast)


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Morgen

Um hier die OT Fragen zu beantworten:
Ja ich grille professionell. Da machen ein paar Grad schon was aus, vor 
allem bei Steak und Fisch ;)
Meisten braucht man so viele Thermometer um das Temperaturgefälle im 
Grill auszugleichen, wenn man in einem großen Smoker grillt. Oder wenn 
man einfach viele Grills gleichzeitig betreibt.


Bernhard S. schrieb:
> Auch mit externen ADCs kann man viel falsch machen...  Daher wäre Deine
> Schaltung mal interessant zu sehen:
>> Die Werte ergaben einfach keinen Sinn. Die Liste ist im Anhang
> Das im Anhang macht überhaupt keinen Sinn, ohne Beschaltung des Sensors
> ist es aber auch nicht überprüfbar, was da passiert sein könnte.

Die Schaltung war Vcc - 100k - ADC - Rt - Gnd. Mit einem Poti hat die AD 
Wandlung ziemlich gut geklappt.

> Genau das ist gottseidank nicht richtig. Wenn man sich in der
> Tabellenkalkulation nämlich mal die Ausgangsspannung des
> Spannungsteilers aus Rntc und Rfest plotten lässt, dann sieht man, dass
> das Ganze in einem Bereich von ca. 40-50K einen recht linearen
> zusammenhang gibt.
> Faustregel für den Festwiderstand: Der sollte den Widerstand des NTC in
> der Mitte des gewünschten Bereiches haben. Wenn du also einen 1Meg NTC
> verwendest und dich der Bereich von 60-100°C interessiert, dann nimmst
> Du ca. 120kOhm. Ich habe mal eine Calc-Tabelle zum spielen angehängt.
> Ist aber nur für Vishay-NTCs mit 1,5k oder 10k gemacht. Andere
> Widerstandswerte musst du selbst ermitteln und eintragen (oder rechnest
> du alles über die
> Steinhart-Hart-Gleichung?)

Ich habe ursprünglich eine Steinhart-Hart-Gleichung verwendet. Da ich 
aber den exakten Typ vom NTC nicht kenne. Habe ich auf eine Regression 
in Python zurück gegriffen. Auf dem Papier habe ich da sehr gute 
Ergebnisse erzielt.
Daher denke ich das Problem liegt allein beim ADC.


> Welchen NTC verwendest Du denn genau? Bei Reichelt und im großen
> Vishay-Datenblatt ist bei 200kOhm bzw. 470kOhm schluß. Im Datenblatt von
> Vishay ist auch bei den Standard-NTCs zu sehen, dass die mit Werten
> unter 10kOhm eine bessere Toleranz haben als sehr hochohmige Typen.
> 
https://vishayintertech.assetbank-server.com/books/VSE-DB0069-1009%20NTC%20Thermistors_INTERACTIVE.pdf

Dann werde ich mich mal um einen anderen Fühler umschauen.

>> Das Stimmt. Aber wie gesagt waren die Werte vom ADC so ungenau, dass das
>> hinten und vorne nicht gepasst hat.
> Vermutlich hast Du den Eingangsspannungs-Bereich des ESP32 über- oder
> unterschritten, dann kommt nur noch Käse raus. Daher schaust du nochmal
> in das Calc-Blatt, dann dort auf die Spalte Uteiler und trägst die von
> dir genutzte "Referenzspannung" (vermutlich 3.3V, ist aber egal, weil
> ratiometrische Messung) ein und prüfst, ob 150mV unter- oder 2,45V
> überschritten werden.

Das wird wahrscheinlich mit ein Grund gewesen sein. Aber das mit dem 
integrierten ADC zu betreiben ist ziemlicher murx. Man kann zwar die 
Vref auf einen Pin legen, aber dann funktioniert etwas anderes nicht 
mehr (denke es war das WLAN). Darum werde ich wirklich einen externen 
ADC verwenden. Kennt da jemand einen guten? Sonst wäre ich ja für sowas: 
https://www.amazon.de/Dergtgh-24-Bit-ADC-Analog-Digital-Wandlung-Precision-Erfassungskarte/dp/B07TYDYHJ3/


>> Nein, ich habe eine Regression in Python erstellt. Sprich mann kann die
>> Gemessene Kennlinie mit einer Funktion fitten. Diese Funktion gibt dir
>> dann für den Wert X vom ADC die Temperatur zurück.
> Für den oben genannten Bereich genügt eine einfache Geradengleichung,
> bestenfalls eine Interpolation mit Stützstellen alle 5°C oder 10°C.

Kann sein, aber mit dem Polynom hatte ich die geringste Abweichung und 
es ist kein Mehraufwand.

> Bauteilwert messen, ablesen??? Woistproblem?

Das Problem ist dass das teil 120km weit entfernt in einer Schublade 
liegt ;)
Bin mir aber sicher dass es 100k sind.


> Für die Genauigkeitsfanatiker unter den Grillsportlern: beachtet bitte
> auch, dass jede Kontaktstelle Sensor-Kabel-Stecker-Platine-Controller
> wieder ein Thermoelement darstellt, welches die Messung verfälschen kann
> (besonders bei sehr hochohmigen Sensoren).

Ich hoffe nicht, dass das Thermometer so heiß wird dass das ins Gewicht 
fällt.

LG, Kris

von Johannes S. (Gast)


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von Maxim gibt es gute ICs dafür, MAX31865 für RTD wie PT100/1000. Der 
hat einen guten ADC und kann in Vierleitertechnik angeschlossen werden 
(wenn die Sensorleitungen länger sind). Die Koeffizienten für Pt sind 
nicht fest eingebrannt, man kann auch andere PTC verwenden.
Für Thermoelemente gibt es den MAX31856. Die sind alle nicht ganz billig 
und für die Anwendung vielleicht mit Kanonen auf Spatzen, aber einfach 
in der Anwendung und wenn man HighEnd möchte gerade richtig :)
Jetzt musst du nur noch die Stellgrösse ebenso genau eingestellt 
bekommen...

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Kris schrieb:
> Kann sein, aber mit dem Polynom hatte ich die geringste Abweichung und
> es ist kein Mehraufwand.
Wenn du sowieso nur ein Einzelstück mit eigenhändigem Handschlag 
verabschieden willst, dann kannst du die KL dieses einen Sensors ja 
schon optimiert in Hardware hacken.
Aber ich würde den grottigen Billigsensor wegschmeißen und im Sinne 
einfacher Austauschbarkeit/Reproduzierbarkeit einen brauchbar 
spezifizierten und an jeder Ecke erhältlichen PT1000 oder PT100 
einsetzen.

> Sonst wäre ich ja für sowas:
> 
https://www.amazon.de/Dergtgh-24-Bit-ADC-Analog-Digital-Wandlung-Precision-Erfassungskarte/dp/B07TYDYHJ3/
Damit bist du warm angezogen, auch wenn von den 24 Bit bei dem Layout 
trotz des "Referenz-Chip eine hohe Präzision 2.500000V Maßstab zu 
produzieren" bestenfalls 16 Bits übrigbleiben und dank untauglichem 
Anschluss davon auch noch 2 flöten gehen...

Ich hatte es ja schon mal erwähnt, dass für die im Endeffekt nötigen 7 
Bits ein 12 Bit ADC reichen wird.

> Ich hoffe
Das ist auch eine Möglichkeit, eine Schaltung auszulegen...  ;-)

: Bearbeitet durch Moderator
von MaWin (Gast)


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Kris schrieb:
> Diese Temperaturmessung muss exakt sein +/- 1 Grad im Bereich von 0 bis
> 110 Grad.

Vergiss es.

NTC sind zwar gut um Temperaturen genau zu messen, aber bloss in einem 
engen Bereich (Fieberthermometer, Raumtemperatur, Öltemperatur).

Die unlineare Kurve macht es schwer bis unmöglich, einen grossen Bereich 
genau zu überstreichen. Dafür nimmt man Pt1000 oder so (Thermoelemente 
wären nicht auf 1 GradC genau und sind eher für höhere Temperaturen). 
Allerdings ist auch ein simpler billiger Pt1000 nicht auf 1 GradC genau, 
dafür müsste man schon die präziseren kaufen.
Daher halte ich deine Genauigkeitsanforderung für überzogen.

Klar, jedes chinessichen Billigthermometer gibt an, auf 0.1 GradC genau 
zu messen, aber es zeigt bloss 0.1 an, die Temperatur liegt leicht 2, 
wenn nicht sogar 5 GradC daneben, sie verändert sich schon um 2 GradC 
wenn man das ANZEIGETEIL (nicht den Sensor) anderen Temperaturen 
aussetzt. Ein Greisinger 
https://www.ebay.de/p/Greisinger-Digital-thermometer-GTH-175-pt/1204141525 
liegt preislich schon in einer anderen Liga.

Zur Temperaturmessung am uC gibt es viele erprobte Lösungen, man muss 
das Rad nicht neu erfinden:

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.32

Kris schrieb:
> Ja ich grille professionell.

Profis brauchen eigentlich kein Thermometer mehr, es sind die Anfänger, 
die nicht wissen, wie es ihrem Steak innendrin geht und die vom 
Thermometer profitieren können. Aber wenn man kommerziell grillt und 
Hilfskräfte am Grill anstellt, kann man denen so wenigstens die Arbeit 
erleichtern.

von Bernhard S. (b_spitzer)


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Hallo Kris,

> Die Schaltung war Vcc - 100k - ADC - Rt - Gnd. Mit einem Poti hat die AD
> Wandlung ziemlich gut geklappt.
Da ist eines der Probleme.
Mit der Schaltung Vcc - Rt - ADC - 100k - GND (bzw. 120k) geht der 
nutzbare Messbereich mit dem ADC des ESP32 von 10°C (=160mv) bis 120°C 
(=2,38V).
Mit deiner "umgedrehten" Schaltung bekommst Du die 150mV nie (weit über 
200°C), dafür ist erst bei 55°C die Spannung unter 2,45V abgefallen.

Ansonsten halt einen externen ADC z.B. den ADS1115 (4 Kanäle 16 Bit) 
oder nach belieben was anderes.

von GEKU (Gast)


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von Stefan F. (Gast)


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Wegstaben V. schrieb:
> Ich versuche verzweifelt, die physikalischen Zusammenhänge und
> Notwendigkeiten zu verstehen, es will mir aber nicht so recht gelingen

Geht mir genau so

Kris schrieb:
> Ja ich grille professionell...
> Meisten braucht man so viele Thermometer ...
> wenn man in einem großen Smoker grillt.

Jeder Pizzabäcker (der diesen Titel verdient hat) nutzt weder Waage noch 
Thermometer noch Stoppuhr für sein Handwerk.

Da kann ich mir kaum vorstellen, dass ein Profi-Griller solche 
Hilfsmittel benötigt oder gar benutzen möchte. Das fühlt sich für mich 
an, als ob der 5-Sterne Chefkoch mit einem Thermomix arbeiten würde. 
Sorry, aber da esse ich lieber Doseneintopf von Netto.

von Zeno (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Da kann ich mir kaum vorstellen, dass ein Profi-Griller solche
> Hilfsmittel benötigt oder gar benutzen möchte. Das fühlt sich für mich
> an, als ob der 5-Sterne Chefkoch mit einem Thermomix arbeiten würde.
> Sorry, aber da esse ich lieber Doseneintopf von Netto.

Das machen auch Profigriller nicht. Die verlassen sich auf ihr Gefühl 
und ihre Erfahrung.. Als ich vor 2 Jahren zur Grillmeisterschaft, da hat 
keiner mit einem Extrathermometer hantiert. Da hat man nur die 
Thermometer gesehen die sowieso am Smoker oder Kugelgrill dran sind. Ob 
die auch wirklich benutzt wurden wage ich mal zu bezweifeln. Damals hat 
man vorrangig auf dicken Stahlplatten gegrillt.
Das was von Grillern produziert wurde war vorüglich - auch ohne 
Thermometer.

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