Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Einfache Temperaturmessung eines Kühlkörpers mit MCU


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Dirk F (Gast)


Lesenswert?

Hallo,
ich möchte auf eine einfache Weise die Temperatur eines Kühlkörpers 
messen.
Bereich:  ca.  0°C....100°C
Auflösung:  3-5K reicht
Das Signal soll an eine MCU 3.3V mit Analog/Digitaleingängen gesendet 
werden.

Welche Sensoren (Analog/Digital)  oder Schaltung könnt ihr mir empfehlen 
?

MfG Dirk

von Εrnst B. (ernst)


Lesenswert?

Am einfachsten von der Software-Seite wäre vmtl. ein DS18B20(-Klon).
Aber: Den kriegt man mit seinem TO92 nicht einfach an einen Kühlkörper,
Mechanisch einfacher ist's z.B. mit PT100 / PT1000 - Sensoren, die 
gibt's direkt zum dranschrauben. d.H. Loch bohren, Schraube+Mutter durch 
oder Gewinde schneiden, fertig.
dafür ist die Auswertung schwieriger.

von Dirk F. (dirkf)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> dafür ist die Auswertung schwieriger.

Εrnst B. schrieb:
> dafür ist die Auswertung schwieriger.

Ich dachte an folgendes:
PT100 2 Leiter

MCU Asgang Pin an PT100,
Zweite Seite PT100 an Kondensator und an MCU Eingang.
Kondensator zweite Seite an Masse.

1. Ausgang MCU auf High,  Zeit Messen bis MCU Eingang high ist
2. Ausgang MCU auf Low Output, Wieder Zeit messen.

Zeit dann in Temperatur umrechnen....

von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

DS18B20 Clone wurden schon genannt. Die gibt es auch bereits vergossen 
in Edelstahlröhrchen.
PT100/1000 geht nicht ohne zusätzliche Elektronik. Thermoelemente 
ebenso.
Heißleiter sind billig, lassen sich einfach über einen Analogeingang per 
Spannungsteiler auswerten und die Dinger gibt es in verschiedenen 
Bauformen (auch zum Einschrauben)
LM35 (TO92 Gehäuse) lassen sich ebenfalls easy am Analogeingang 
auswerten. Das sind temperaturabhängige Stromquellen.
Dann gibt es auch noch KTYxx Fühler, di ich ebenfalls einfach analog 
auswerten lassen. Wenn man sich wenig Gedanken um Referensspannung, 
Liearisierung und Umrechnungsformeln machen will, ist der DS18B20 
eigentlich Mittel der Wahl :-)

von Εrnst B. (ernst)


Lesenswert?

Dirk F. schrieb:
> Zeit dann in Temperatur umrechnen....

Ginge sicherlich, aber ob das halbwegs genau wird?
Hat dein µC keinen ADC?

von Εrnst B. (ernst)


Lesenswert?

Gerald B. schrieb:
> ist der DS18B20 eigentlich Mittel der Wahl

Wäre auch meine erste Wahl. Hängt halt vom Kühlkörper ab, wie man den 
befestigt kriegt. Wenn's nachher nicht in Serie gehen soll, kann man da 
ja etwas hinfrickeln.

von Dirk F. (dirkf)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> DS18B20

Hört sich gut an.
Aber 11 Euro bei Mouser.....Hmmm.  Ist dann PT100 doch evtl. 
preiswerter....

von Εrnst B. (ernst)


Lesenswert?


von Dirk F. (dirkf)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> Hat dein µC keinen ADC?

Doch, 10 Bit.

von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

Dirk F schrieb:

> Welche Sensoren (Analog/Digital)  oder Schaltung könnt ihr mir empfehlen
> ?

https://www.vishay.com/docs/29094/ntcalug02a.pdf

einfach zu montieren und billig. Nimmt die 10k Version (Widerstand 10k 
bei 25°), dann Spannungsteiler mit 10k Festwiderstand, und dann kannst 
Du Dir hier

https://www.vishay.com/en/thermistors/ntc-rt-calculator/

eine Wertetabelle errechnen lassen. Ja, ist von der Software her nicht 
ganz so idiotensicher, aber doch problemlos machbar. Und im Internet 
gibts dazu auch mehr als genug Code für sowas.

fchk

von Εrnst B. (ernst)


Lesenswert?


von Gerald B. (gerald_b)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> Gerald B. schrieb:
>> ist der DS18B20 eigentlich Mittel der Wahl
>
> Wäre auch meine erste Wahl. Hängt halt vom Kühlkörper ab, wie man den
> befestigt kriegt. Wenn's nachher nicht in Serie gehen soll, kann man da
> ja etwas hinfrickeln.

Aber nicht unbedingt den TO92 mit einem Tropfen Epox anpappen. Es haben 
schon Pferde vor der Apotheke gekotzt!
Vor ein paar Jahen habe ich eine 100W Cree LED auf einem CPU Kühler in 
so einem Halogendeckenfluter versenkt. Dimmung und 
Temperaturüberwachung, Lüfterüberwachung und Lüftersteuerung über 
Atmega. Nach ein paar Minuten war der DS18B20 tot! Da es im 15mm Rohr 
eng zuging, mußten halt alle Leitungen in einem mehradrigen kabel auf 
1,5 Meter Länge parallel verlaufen. Die 100W PWM killten dann kapazitiv 
den DS18B20!
Ich habe dann direkt am DS18B20 einen kleinen Elko über die 
Betriebsspannung geschaltet und sowohl am Sensor, als auch am µC Eingang 
2 Dioden gegen Masse und +5V. Der Nächste Sensor hat es dann überlebt 
:-)

von Dirk F. (dirkf)


Lesenswert?

Frank K. schrieb:
> einfach zu montieren und billig. Nimmt die 10k Version (Widerstand 10k
> bei 25°), dann Spannungsteiler mit 10k Festwiderstand

Danke. Ihr seid super schnell und hilfreich.

von A. H. (pluto25)


Lesenswert?

Oder ein PT1000 über 3KOhm nach 3V3. Gradgenau ohne Software "Klimmzüge"

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> Aber: Den kriegt man mit seinem TO92 nicht einfach an einen Kühlkörper

Man könnte ein passendes Loch bohren und den Sensor darin mit Heißkleber 
festsetzen ...

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> Aber: Den kriegt man mit seinem TO92 nicht einfach an einen Kühlkörper

Den DS18B20 gibt es auch im SOIC-8.

Jede BE-Strecke von einem Transistor, den man mit auf den Kühlkörper 
schraubt, lässt sich als Temperatursensor nutzen.

von Joachim B. (jar)


Lesenswert?

Εrnst B. schrieb:
> Am einfachsten von der Software-Seite wäre vmtl. ein DS18B20(-Klon).
> Aber: Den kriegt man mit seinem TO92 nicht einfach an einen Kühlkörper

Einspruch, eine Klammer/Nagelschelle o.ä. + eine Schraube mit passendem 
Gewinde im KK oder Loch für Mutter.
Klammer.

https://www.obo.de/out/pictures/master/product/1/2215047_PG1.jpg

Damit sollte man den DS18B20 doch an den KK bekommen

von Volker S. (sjv)


Lesenswert?

Ich hatte mal einen Sensor verwendet, der eine bestimmte Spannung/°C 
liefert, Type weiß ich leider nicht mehr, Gehäuse TO220? Da ist die 
Auswertung am einfachsten.

https://de.farnell.com/stmicroelectronics/lm335z/temperature-sensor-to92-3-335/dp/1094251

https://www.mouser.de/ProductDetail/Texas-Instruments/LM35DT-NOPB?qs=QbsRYf82W3GXt6%2FRzDIixw%3D%3D

: Bearbeitet durch User
von Moot S. (mootseeker)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Jede BE-Strecke von einem Transistor, den man mit auf den Kühlkörper
> schraubt, lässt sich als Temperatursensor nutzen.

Würde ich auch so Lösen, für einen Kühlkörper mehr als Genug genau und 
Gehäuse gibt es auch als schraubbar.

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:

> Jede BE-Strecke von einem Transistor, den man mit auf den Kühlkörper
> schraubt, lässt sich als Temperatursensor nutzen.

Und jede Diode ebenfalls...

Tatsächlich benutzen all diese tollen "intelligenten" 
Temperatur-Sensoren auch nix anderes als den eigentlichen Sensor.

Und natürlich ist auch die BE-Strecke eines Transistors nur eine 
Diode...

von Xerxes (Gast)


Lesenswert?


von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Dirk F schrieb:
> die Temperatur eines Kühlkörpers messen.

Siehe Beitrag "Re: Hersteller / Daten von NTC"

Der Wert des NTC ist ziemlich egal, man muß halt den Spannungsteiler 
rechnen. 10bit klingt nach Arduino / ATMega, da habe ich meinen Teiler 
an einen Ausgang geklemmt und schalte den nur ein, wenn ich messen will.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/529098/Taktsteuerung_ohne.png

von Peter D. (peda)


Lesenswert?

Wolfgang schrieb:
> Den DS18B20 gibt es auch im SOIC-8.

Den nehme ich.
Ich hab unter der Kühlkörperbefestigung eine Fläche geroutet und dann 
den DS18B20 in der Nähe darin eingebettet. Die 3 Anschlüsse schön dünn 
und mit etwas Länge, damit keine Wärme abgeführt wird. GND, VCC Planes 
werden auch ausgespart, dann folgt der DS18B20 recht gut der 
Kühlkörpertemperatur.
Kühlkörper ist z.B. ein FISCHER SK 482 oder SK 495.

von Peter D. (peda)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hier noch ein Bild.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.