K-Thermoelement Auswerten

[Andreas R. (blackpuma)]

Guten Abend,

Ich habe eine Frage zu einem Tyap K Thermoelement. Ich habe einen 
Lötkolben von JBC und versuche die Temperatur zu messen. Meiner 
Werkstatt ist im Keller und dort habe ich offensichtlich um die 12 °C.

Schließe ich die beiden Pins der Lötspitze an ein Messgerät an dann 
zeigt es mir 12 °C an. Schließe ich das mitgelieferte Thermoelent an 
zeigt es mir 12 °C.

Ich versuche jetzt den die Spannung mit hifle eines 
Operationsverstärkers (MAX4238) zu verstärken (v = 213). Der Max 4238 
ist ein Low-Offset OpAmp (2 uV). Leider bekomme ich bei Raumtemperatur 
keine Spannung am Ausgang des OpAmp. Wenn ich die Lötspitze mit einem 
Feuerzeug erwärme dann steigt die Spannung aber rasant an. Also die 
Schaltung funktioniert.

Bei 12 °C sollte das Element 0,477 mV ausspucken. Das mal 213 ist 101 
mV.

Woran kann es liegen das ich erst bei höheren Temperaturen einen Wert am 
Ausgang erhalte?

[Ulrich K. (elektromechanikus)]

Thermoelemente messen die Temperaturdifferenz. Da deine Kaltstelle (am 
Operationsverstärker) und an der Lötspitze beide 12° haben ist 0V 
korrekt.
Bei höherer Temperatur an der Spitze steigt die Spannung dann.
Beachte aber, du musst die Kaltstellentemperatur (hier 12°) von deiner 
gemessenen abziehen (Kaltstellenkompensation).

Gruß
Ulrich

[Jörg B. (joergb2)]

Das Thermoelement besteht aus einem Kontakt mit zwei verschiedenen 
Metallen. Das heisst aber, das es an anderer Stelle nochmal einen 
Kontakt zwischen 2 verschiedenen Metallen geben muss. Haben die beide 
die selbe Temperatur, ist die resultierende Spannung exakt 0.

[H. H. (Gast)]

Ulrich K. schrieb:
> Kaltstellenkompensation

Es gibt ja extra Opamps, die das gleich mit machen.

[Noch ein Vorschlag (Gast)]

>Es gibt ja extra Opamps, die das gleich mit machen.

Auf deiner Liblingssuchmaschine "Thermocouple Amplifier"

Gibt auch Chips wie den MAX6675, die über SPI und ähnlichem die 
Temperatur digital ausgeben.

[Michael B. (laberkopp)]

H. H. schrieb:
> Es gibt ja extra Opamps, die das gleich mit machen.

Sonderlocken.

Die meisten uC können heute Temperatur messen, ihre eigene oder die 
eines Sensors an der Klemmstelle, z.B. mit einer simplen Diode oder 
einem KTY.

Die zur gemessenen Temperatur hinzuzählen kann der uC auch. Sonder-IC 
zur Kaltstellenkompensation braucht man nur, wenn man keinen uC hat.

[H. H. (Gast)]

Michael B. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Es gibt ja extra Opamps, die das gleich mit machen.
>
> Sonderlocken.

Bei den Verkaufszahlen sicher nicht.


> Die meisten uC können heute Temperatur messen, ihre eigene oder die
> eines Sensors an der Klemmstelle, z.B. mit einer simplen Diode oder
> einem KTY.
>
> Die zur gemessenen Temperatur hinzuzählen kann der uC auch. Sonder-IC
> zur Kaltstellenkompensation braucht man nur, wenn man keinen uC hat.

Was sehr häufig der Fall ist.

[iche (Gast)]

Schau dir mal den Seebeck-Effekt an.
Auch ist der Spannungsanstieg nicht linear!
Viele Grüsse

[Manfred (Gast)]

Michael B. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Es gibt ja extra Opamps, die das gleich mit machen.
> Sonderlocken.
>
> Die meisten uC können heute Temperatur messen, ihre eigene oder die
> eines Sensors an der Klemmstelle, z.B. mit einer simplen Diode oder
> einem KTY.
> Die zur gemessenen Temperatur hinzuzählen kann der uC auch.

Im Griff der Weller WMRP steckte ein KTY, um die Kaltstelle zu rechnen.

In meiner Lötstation rechne ich einfach 22K gegen. Der Fehler der 
abweichenden Umgebung macht bei den üblichen Löttemperaturen maximal 3% 
aus, die kann ich ertragen.

> Sonder-IC
> zur Kaltstellenkompensation braucht man nur, wenn man keinen uC hat.

Das magst Du so betrachten.

Wenn man einen µC hat, der die kleine Spannung des Thermoelementes 
direkt verarbeiten kann, sollte man es so machen. Wenn nicht, ist das 
'Sonder-IC' nicht mehr Aufwand als der OP als Analogverstärker und 
liefert vermutlich präzisere Ergebnisse.

iche schrieb:
> Schau dir mal den Seebeck-Effekt an.
> Auch ist der Spannungsanstieg nicht linear !

In der Praxis, hier einem Lötkolben, ohne jegliche Relevanz.

[Purzel H. (hacky)]

Allenfalls waere noch interessant wie gemessen wird. Ist der OpAmp ein 
unipolar gespiesener RRIO, und das Thermoelement gegen GND ? Dann kommt 
der OpAmp naemlich nicht ganz gegen Null.