Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Mehrere Temperaturen über isolationsbarriere Messen


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von Piet_up (Gast)


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Hallo Zusammen,

folgende Situation:

Ich habe ein PCB mit zwei Bereichen bzw. Potentialen (galvanisch 
voneinander getrennt).
Auf dem einen Potential sitzt der uC, der auch dort positioniert bleiben 
muss. Auf dem anderen Potential möchte ich gerne an 6 stellen des PCBs 
die Temperatur messen (bspw. NTCs). Wie bekomme ich jedoch die 6 
Analogwerte am besten zum Mikrocontroller? Auf beiden ist als Versorgung 
für diverse Bauteile 3,3V vorhanden.

Hat jemand eine Idee wie dies aus Kosten- u. Platzgründen am besten zu 
lösen ist?

Danke euch.

von DS2 (Gast)


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SPI ADC mit mehreren Kanälen auf NTC Seite und mit einem Digitalisolator 
zum µC, so als erster Vorschlag.

von DS3 (Gast)


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Oder die NTCs potenzialmässig auf µC-Seite und isoliert an die zu 
messenden Stellen kleben. Das würde sich anbieten, wenn nicht direkt PCB 
Temperaturen gemessen werden sollen und die NTCs ohnehin manuell 
irgendwo hingeklebt werden müssen (z.B. Kühlkörper)

von olaf (Gast)


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> Hat jemand eine Idee wie dies aus Kosten- u. Platzgründen am besten zu
> lösen ist?

Nimm einen Potentialtrenner fuer I2C und haeng da sechs 
Temperaturfuehler dran.

Oder nimmt einen Trenner fuer I2C, seriell oder SPI und haeng da einen 
Microcontroller mit integrierten AD-Wandler dran an dem du deine Fuehler 
anschliesst.

Olaf

von Piet_up (Gast)


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Danke für die schnellen Antworten. Also würde es folgendermaßen 
funktionieren?

Für die Isolationsstrecke: SPI Isolator 
https://www.ti.com/product/ISO7741-Q1

Auf dem Potential auf dem die Temperaturen gemessen werden sollen: ADC 
https://www.ti.com/product/TLV1548
+ die NTCs

Mein erster Impuls zum Vorschlag, die NTC direkt auf der uC Seite zu 
verbinden und isoliert zu verkleben ist, das dies aus Sicht der 
Produktion bei größeren Stückzahlen nicht optimal ist oder?

von Günni (Gast)


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Wenn man die NTCs isoliert anbringt, kann man sie auch an das Potential 
der uC-Seite anbinden. Im einfachsten Fall schaltet man die einfach in 
Reihe plus einen Widerstand zum Messen des Stromes (diesen am besten an 
die Masseseite der Kette) und misst die Spannungen über den einzelen 
Widerständen. Das gibt dann 7 Messungen, die erste an der Verbindung des 
Widerstandes zum ersten NTC und dann 6 jeweils am Ende jedes NTCs. Da 
Analogeingänge oft rar sind, kann man die Spannungen über einen 
Multiplexer 74HC4051 anschalten. Die einzelnen Widerstände müssen dann 
berechnet und daraus die Temperaturen ermittelt werden. Und der 
AD-Wandler sollte natürlich eine genügend hohe Auflösung (mindestens 10, 
besser 12) Bit haben, die NTCs sollten gleich sein und der 
Messwiderstand für den Strom ungefähr gleich dem Widerstand eines NTCs 
bei Raumtemperatur (oder wenn die Messtemperatur ungefähr vorhersagbar 
ist, dem Wert des NTCs bei dieser Temperatur) sein.

von georg (Gast)


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Piet_up schrieb:
> Auf dem anderen Potential möchte ich gerne an 6 stellen des PCBs
> die Temperatur messen (bspw. NTCs)

NTCs sind von Natur aus potentialfrei, es bringt nichts sie galvanisch 
abzutrennen. Einzige Ausnahme: aus Störungsgründen über lange Leitungen 
die Signale digital zu übertragen, aber dann braucht man eben nicht nur 
nackte NTCs, sondern Sensoren mit SPI o.ä. oder einen Controller 
zusätzlich zum NTC.

Georg

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