ich bin auf der Suche nach einer Lösung für eine Temperaturregelung (gewünschte Betriebsspannung zwischen 2 und 12 V DC) mit folgenden Eigenschaften:
Wird die Solltemperatur um 10 °C überschritten soll ein Schalter schalten (für einen angeschlossenen Motor in Vorwärtsrichtung).
Wird die Solltemperatur um 10 °C unterschritten soll ein zweiter Schalter schalten (für denselben Motor in Rückwärtsrichtung).
Die beiden Schalter sollen nur für 5 Sekunden auf Durchgang sein, sodass der Motor nur 5 Sekunden dreht. --> Timer?
Nachdem der Motor wieder still steht, soll der Thermostat nicht sofort wieder messen und nachregeln, sondern erst wieder nach 8 Sekunden. --> Timer?
Ich vermute, dass man dafür eine Schaltung machen müsste. Hat jemand eine Idee, welche Bauteile benötigt werden und wie die Schaltung konstruiert werden könnte?
Ein Temperatursensor, ein Poti für die Solltemperatur (oder zwei Taster), ein Microprozessor deiner Wahl und zwei Relais. Stromversorgung je nach Leistungs-Anforderung.
Kannst Du es etwas genauer beschreiben? Welche Mikroprozessoren kämen dafür in Frage? Die Steuerung müsste ja erkennen, ob der Sollwert über- oder unterschritten wird und dann ab 10 °C Abweichung vom Sollwert Schalter 1 oder Schalter 2 (= Motor rechts oder Motor links drehen) betätigen.
Schalter 1 und 2 sollen dann wie beschrieben nur 5 Sekunden geschaltet sein, dann das ganze für 8 Sekunden gar nichts machen und erst dann wieder Schalter 1 oder 2 schalten, falls noch eine entsprechende Temperaturabweichung vorliegt.
Natürlich würde man im Mikrocontroller-Forum irgendeinen uC einsetzen. In diesem speziellen Fall könnte eine ganz andere Lösung evt. günstiger sein. So ganz grob und unverbindlich diese Richtung:
gewünschte Betriebsspannung zwischen 2 und 12 V DC
Soll das heißen sie muss mit 2V schon funktionieren und darf bei 12V nicht kaputt gehen, muss also universal mit jeder Betriebsspannung zurecht kommen
oder heißt es, man darf sich eine Betriebsspannung aussuchen die zu den Bauteilen gut passt, z.B. 5V USB Netzteil oder eine 9V Blockbatterie ?
Deine ganzen Zeitanforderungen erfordern, wenn man KEINEN Mikrocontroller benutzt, einen recht hohen Bauteilaufwand.
Ohne Zeitanforderung, nur so lange +10 überschritten läuft der Motor in eine Richtung, wenn -10 unterschritten läuft der Motor in die andere Richtung, geht mit einem LM393, einem NTC (es werden ja ca. 20 GradC sein, nicht 500) und 2 Relais.
Das kommt drauf an, was seine Hauptaufgabe sein soll. Für deine Regelung reicht es, wenn er jede Sekunde diese Hauptaufgabe für weniger als 100 us beiseite legt, um einen Zeitschritt der Regelung abzuarbeiten.
Am besten geeignet wäre ein Mikrocontroller, mit dem du dich ein wenig auskennst.
Ich denke auch, dass ein Mikrocontroller nötig ist.
Betriebsspannung: Von 2 bis 12 V DC ist so gemeint, dass es in dem Bereich liegen sollte, da der Betrieb mit einer kleinen Batterie erfolgen soll. Notfalls muss es eben eine etwas größere Batterie sein. Der Temperaturregler von Pohltechnik.com kann ja mit 24 V DC betrieben werden. Der hat tatsächlich auch einige interessante Funktionen, allerdings lässt sich auf die Schnelle nicht sagen, ob sich die aufgeführten Anforderungen erfüllen lassen.
Motor: Da reicht ein kleiner Motor aus dem Modellbaubereich.
"Nachdem der Motor wieder still steht" ist nicht wörtlich zu nehmen. Gemeint ist einfach, wenn die Stromzufuhr wieder abgeschaltet ist.
Da es sich nur um sehr geringe Regelzeiten im Sekundenbereich handelt, gehe ich davon aus, dass es kein Wohnzimmer sein wird, sondern nur eine 1 Kubikmeter große Versuchskammer.
Man kann dem Problem dann auch rein analog begegnen. Mit zwei primitiven LM317 und je einen NTC und einen PTC Widerstand. Dafür benötigt man dann aber auch zwei Ventilatoren einer von ihnen muss dann "verpolt" angeschlossen werden, damit er nicht saugt sondern bläst!
da der Betrieb mit einer kleinen Batterie erfolgen soll.
Ich liebe Salami, esse gerade eine, auf der Pizza.
Ich wäre nun überrascht wenn der Motor kein Lüfter ist, was er dann drehen soll.
Der Motor ist dein Hauptstromverbraucher und je nach dem ob du täglich, wöchentlich oder jährlich Batterien nachlegen willst gibt es für ihn eine Maximalgrösse. Ich meine, analoge Armbanduhren laufen bis 5 Jahre.
500 Grad sind zu viel für Digitalsensoren, NTC und die üblichen Platinsensoren, 10 Grad Unterschied sind zu wenig für K-Typ Thermoelemente mit ihrer Hysterese bis 5 Grad, du brauchst wohl so was wie Rauchgasfühler
Das allerkleinste Problem ist der mögliche Mikrocontroller, ein Ding mit 8 Anschlüssen reicht schon, die Frage ist eher ob man bestimmte Parameter wie Temperatur und Zeit einstellen will und anzeigen will.
Genau diesen Rauchgasfühler hatte ich bis jetzt auch im Visier.
Die zwei Regelzeiten einstellen zu können wäre schön, muss aber nicht zwingend sein. Können auch fix sein. Die Temperatur soll angezeigt werden. Der Sollwert muss nicht ablesbar sein, da würde auch ein Poti ausreichen.
Der oben aufgeführte Temperaturregler (https://www.pohltechnik.com/de/temperaturregler/einbau-temperaturregler/temperaturregler-a-senco-1x-ssr-2x-relais-ausgang-230v-dc) könnte die Lösung sein, da man für die beiden Relais den Einschalt- und Ausschaltwert festlegen kann. Allerdings muss der Ausschaltwert keine Temperatur sein, sondern ein ablaufender Timer von 5 Sekunden. Wenn also wie eingangs beschrieben Schalter 1 bei 10°C Überschreitung des Sollwertes einschalten soll und Relais 2 bei 10° Unterschreiten des Sollwertes wäre die Einstellung beispielsweise:
Sollwert 100 °C. Relais 1: Einschaltwert 110 °C, Ausschaltwert: nach 5 Sekunden. Relais 2: Einschaltwert 90°C, Ausschaltwert: nach 5 Sekunden.
Danach müsste ein weiterer Timer ablaufen, der die ganze Schaltung oder nur den Sensor abschaltet, damit das erneute Messen der Ist-Temperatur/Einschalten von Relais 1/2 erst nach 8 Sekunden wieder passieren kann.
Könnte man den Temperaturregler möglicherweise entsprechend modifizieren?
Man verwendet den oben augeführten Temperaturregler mit 2 Relais-Ausgängen. Wenn die Solltemperatur 100 °C beträgt und gewünscht ist, dass bei 10 °C Abweichung plus oder minus der Motor geschaltet werden soll stellt man
Relais 1 auf ON: 110 °C - OFF: 109 °C --> Motor dreht rechts
Relais 2 auf ON: 90 °C - OFF: 91 °C --> Motor dreht links
Mit der Einstellung würde der Motor immer ab 10 °C Temperaturabweichung anlaufen und sobald es nur 9 °C oder weniger Abweichung sind nicht.
Zwischen Relais 1 und Relais 2 und Motor schließt man jeweils ein einstellbares Zeitrelais an, welches den Motor 5 Sekunden schaltet.
Parallel dazu gehen beide Relais an eine Einschaltverzögerung, welche man auf 5 Sekunden einstellt und weiter zu einem dritten Zeitrelais, das man auf 8 Sekunden einstellt und mit der Stromversorgung des Rauchgasfühlers verbindet.
Im Prinzip ist der Regler fast genau das Richtige, denn du kannst die Hysterese wohl genau einstellen. Ebenso hat er einen Wechslerausgang.
aber die 5 Sekunden, und die 8 Sekunden musst du dennoch von aussen anderweitig verwursten.
Der Regler ist eigentlich eher für einen "Glühofen" gedacht, um z. B. bestimmte Metalle weichbiegbar zu machen, ohne dass sie brechen.
Die Temperatur soll angezeigt werden. Der Sollwert muss nicht ablesbar
sein, da würde auch ein Poti ausreichen.
Wenn du eine Anzeige mit Batteriebetrieb haben willst, muss das ein stromsparendes LCD Glas sein, direkt angesteuert vom Mikrocontroller, oder ein LED Display das nur auf Knopfdruck leuchtet.
Dein Mikrocontroller braucht dann mehr Anschlüsse, so 28 könnte reichen (Sollwert über Poti), z.B. ein ATmega328.
Im Bild so realisiert (LCD Glas direkt am ATmega328, dreht man am Poti, wird kurz die Solltemp angezeigt bevor es zur Isttemp zurückspringt) aber es gab da nicht die Notwendigkeit Strom zu sparen.
Alle anderen Fragen wurden nicht beantwortet, die Salami bleibt am Stück.
Ich wäre nun überrascht wenn der Motor kein Lüfter ist, was er dann
drehen soll.
Natürlich die Brennstäbe rein und raus fahren. :o)
Also ohne Controller sehe ich neben der analogen Messwertaufbereitung der Temperatur zwei Komparatoren für 'drüber' und 'drunter', welche ver-ODER-t und mit einem Freigabesignal ver-UND-et ein 5s Monoflop triggern, welches zusammen mit den Ausgängen der beiden Komparatoren mittels zweier UND-Gatter zwei Schaltsignale für den Motor bereit stellt.
Kippt das 5s Monoflop zurück wird das 8s Monoflop getriggert, welches das o.g. Freigabesignal generiert, wenn es zurück fällt.
Wenn du eine Anzeige mit Batteriebetrieb haben willst, muss das ein
stromsparendes LCD Glas sein, direkt angesteuert vom Mikrocontroller,
oder ein LED Display das nur auf Knopfdruck leuchtet.
Die Batterie muss sowieso etwas größer sein, für die Motoren. Insofern muss man nicht mit jedem µA geizen. Interessant wäre, wie oft die Motoren laufen müssen.
Dein Mikrocontroller braucht dann mehr Anschlüsse, so 28 könnte reichen
(Sollwert über Poti), z.B. ein ATmega328.
Vor allem braucht er einen guten ADC und gute Analog-Elektronik davor. Mit dem 12-Bit ADC vom STM32 und der klassischen Schaltung mit nur einem Referenz-Widerstand muss man mit ±3 bis 4 Grad Fehler rechnen - nach Kalibrierung!
Mit dem 12-Bit ADC vom STM32 und der klassischen Schaltung mit nur einem
Referenz-Widerstand muss man mit ±3 bis 4 Grad Fehler rechnen
Man löst die Pt1000-Erfassung ja nicht so wie MiNo m.n. Michael Nowak, sondern richtig, da ist besser als 1 GradC kein Problem. Manch ein uC kann das ohne externe Analogelektronik.
Motor: Da reicht ein kleiner Motor aus dem Modellbaubereich.
und ob der jetzt Brennstäbe bewegt oder die Luftklappe vom Kohleofen... naja, neugierig wären wir schon ;) Immerhin ist der Temperaturfühler schon festgelegt.
Man verwendet den oben augeführten Temperaturregler mit 2
Relais-Ausgängen. Wenn die Solltemperatur 100 °C beträgt ...
Zwischenzeitlich gibt es rel. viele Vorschläge, da die vorgesehene
Anwendung nicht genau genug beschrieben wurde.
(oder ich habe es übersehen)
Beschreib doch bitte mal die genaue Anwendung.
Beispiel: Es soll die Raumtemperatur mittels eines von einem Motor betriebenen Thermostatventils auf eine einstellbare Raumtemperatur geregelt werden.
Zur Anwendung konkret: Die von der Wärmequelle ausgehende Hitze unterliegt starken Schwankungen und durch das Verstellen der Höhe soll eine möglichst konstante Solltemperatur erreicht werden. Der Motor verstellt also die Höhe des Bauteiles. Eventuell wäre hier ein Proportionalregler eher die Lösung als der oben aufgeführte Zweipunktregler.
Zur Anwendung konkret: Die von der Wärmequelle ausgehende Hitze
unterliegt starken Schwankungen
Na ja, konkret liegt im Auge des Betrachters ...
Eventuell wäre hier ein
Proportionalregler eher die Lösung als der oben aufgeführte
Zweipunktregler.
Arbeite Dich in Arduino ein, ich würde zum Nano greifen. Dein Ablauf mit 5s / 8s ist damit simpler Kinderkram. Wenn das dann doch nicht genügt, baust Du eben den Ablauf um bis letztendlich zum PI-Regler.
