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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperatursensor kalibrieren


Autor: Markus (Gast)
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Hallo,

Ich beschäftige mich momentan mit Temperatursensoren.
Es gibt ja Thermoelemente, Metall-,ptc-,ntc-widerstände usw.

Nun ich mir den LM335 
angeschaut.(http://www.reichelt.de/?SID=20hSk6uqwQARQAAGnsQpsc...)
Mir stellt sich nun die frage wie ich diesen kalibieren kann?
Wie geht man da vor bzw. woher was ich was ich für einen 
kalibrierungswiderstand nehme? Wie verschalte ich diesen? Im ist paper 
ist mir das nicht aus dem schaltplan so ganz ersichtlich?

Habt ihr tutorials oder andere hilfen?


gruss

 Markus

Autor: A.K. (Gast)
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Datasheet von NS downloaden und lesen. Ist darin nicht weniger 7mal 
abgebildet, einmal auch mit Abschnitt im Text.

Autor: Xor (Gast)
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Kalibrieren... Eine Referenztemperatur ist Eiswasser, mit 0 Grad 
Celsius.
Eine zweite Temperatur wird schwierig. Siedetemperaturen sind 
ungeeignet, da vom Druck abhaengig. Andere sind unhandlich. zB der 
Trippelpunkt von CO2 bei 30Grad & 30Bar.

Autor: Markus (Gast)
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Ok, ich hab mal den teil zur kalibrierung vom datasheet von NS in den 
anhang gelegt.

VoutT0 ist mein referenzspannung bei der temperatur 0°C.
T ist die Temperatur, zu der ich die Spannung berechnen will.
T0 = 0°C

Habe ich das jetzt so verstanden, dass ich mir eine lookup table 
erstelle, (-20 bis +50)? Oder wie berechne ich den Widerstand zur kalib. 
, wenn ich eine Spannungsversorung von 3,3V habe?


Autor: Peter Dannegger (peda)
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Entweder Du machst ne Korrekturtabelle oder nimmst das Poti.

Alllerdings ist es alles andere als einfach, Referenztemperaturen auf 
kleiner 2°C genau zu erzeugen.


Peter

Autor: A.K. (Gast)
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R1 wird so dimensioniert, dass im gesamten zu betrachteten Temperatur- 
und Versorgungssspannungsbereich immer mindestens 1mA fliessen. Ist der 
daraus resultierende Strombereich zu gross, empfiehlt sich eine einfache 
Stromquelle.

Mit der Kalibrierung hat das bis jetzt nichts zu tun. Dafür ist das 10K 
Trimmpoti zuständig. Und wird so eingestellt, dass bei exakt 25°C exakt 
2,982V am Ausgang rauskommen.

Eine Lookup-Table brauchst du nur, wenn dir auch dieses Ergebnis zu 
ungenau ist. Dann allerdings sollest du überlegen, ob der LM335 die 
richtige Wahl ist (http://www.zmd.de).

Denn eines solltest du nicht vergessen: Wenn du was kalibrieren willst, 
dann benötigst du dafür ein Normal, das deutlich genauer ist also das 
gewünschte Ergebnis. Sowas fällt nicht von den Bäumen.

Autor: Markus (Gast)
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Vielen Dank jetzt habe ich es verstanden!

@A.K.
Was würdes du mir denn empfehlen? Der Sensor soll zur einfachen 
Lagerraumtemperaturmessung dienen. Dies wollte ich dann mit einen µC 
überwachen.

Da minimum 1mA fließen soll, ist es doch möglich den Sensor direkt mit 
der Verschaltung(R1,Poti) an den Port des µC anzuschließen, oder?


Autor: A.K. (Gast)
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> Der Sensor soll zur einfachen Lagerraumtemperaturmessung dienen.

Wie genau muss die Messung denn sein?

Ich verwende vorzugsweise digitale Sensoren DS18B20/DS18S20. Ergibt 
0,5°C ohne Kalibrierung und keine Probleme mit Störspannungen. Passenden 
Code dafür gibt's hier im Forum.

Autor: Markus (Gast)
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Hallo @A.K.,

DS18S20, da hab ich mich heute mal mit befasst. Hört' sich mit der 
Implementierung recht einfach. Das einzig worum man sich kümmert muss 
scheint die Kommunikation über den 1-Wire Bus.

Jedoch meint mein Chef, das der Preis etwas zu hoch wäre, und wenn ich 
es in den nächsten paar Tagen nicht mit dem LM335 schaffen , dann könne 
ich mich mit dem DS "beschäften".

Ich glaub ich muss mich mal outen. Ich komme eher von der Softwareseite.
Daher bitte nachsicht:)

Ich hab noch eine frage zu der Dimensionierung von R1. Vcc =3,3V
Wenn ich nun bei 25 Grad am R2 mit dem Poti die 2,982 einstelle, dann 
heißt das doch das der R1= (3,3V-2,982V)/1mA = ca.318Ohm gross sein 
soll?
1mA, weil bei 25grad = 2,982V = 1mA.


Oder habe ich jetzt was verpeilt?!

Autor: A.K. (Gast)
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R1 hängt von der maximal zu messenden Temperatur ab. Wenn das 
beispielsweise 100°C sind, dann liegen am Messpunkt (273+100)*10mV = 
3,73V an. Oder sollten es jedenfalls.

Der LM335 eignet sich also nicht für 3,3V-Versorgung, jedenfalls nicht 
jenseits von ~30°C. Der LM35 passt schon eher, freilich ist er kaum 
billiger als der DS18B20.

Bliebe noch der LM334, dessen Spannungsbereich sich, weil 
temperaturabhängige Stromquelle, entsprechend einstellen lässt. Braucht 
zwar an sich eine genaue Referenzspannung, aber wenn das die gleiche 
Referenz ist wie die vom ADC, dann heben sich die Toleranzen auf.

Womit wir dann bei der billigsten Lösung landen, wo das offenbar 
vordringlichstes Kritierium ist: NTC im Spannungsteiler plus Software 
zur Linearisierung.

Autor: Markus (Gast)
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Hi A.K., vielen vielen dank für die infos - der nebel legt sich 
langsam...

Ich habe in der literatur und foren nachgelesen, dass ptc-widerstände 
eine linearere kennlinie aufweisen, als jetzt ntc. Sollte ich nicht 
lieber diese benutzten.

Da ich sowas noch nicht implementiert habe kurz mein vorgehen:

1. ptc aussuchen :) ich hab mir mal den kty81-110 ausgesucht, da diese 
weniger fehlerverursachend sind als die anderen (der Widerstand steigt):
R bei 25°C:
KTY81-110 990 - 1010 W
KTY81-120 980 - 1020 W
KTY81-121 980 - 1000 W
KTY81-122 1000 - 1020 W
KTY81-150 950 - 1050 W
KTY81-151 950 - 1000 W
KTY81-152 1000 - 1050W

2. Berechnung durch µC
Ich habe im Internet graphmathematiker oder so ähnlich gefunden. Mit dem 
prog ist es möglich die Werte( temp-wid je 10°C schritte), die im 
datasheet stehen, durch ein polynom zu approximieren. Dadurch kann ich, 
die durch den ADC gemessen digitalisierten Werte, in die entsprechende 
Temperatur umrechnen.

3.Linearisierung http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm#ptc
Auf der Seite wird es versucht zu erklären, dabei wird angesprochen, das 
man als erstes eine konst stromquelle(1mA) braucht. Dabei ist aber die 
kennlinie nicht linear. Also wird ein Vorwiderstand gewählt. Dieser soll 
es linearisiern.  Im Beispiel auf der Seite wird 2,7K gewählt. Wie wähle 
ich denn den Vorwiderstand?

Kannst du mir dabei helfen? Oder gibt es irgendwo eine anleitung-Step by 
Step?

über hilfe wäre ich sehr dankbar!






Autor: A.K. (Gast)
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> Kannst du mir dabei helfen?

Nein, sorry. Und Sprut sollte deutlich genug sein.

Bilanz: Digitale Sensoren sind in Praxis und Theorie recht umgänglich, 
dafür teuer. NTC/PTC-Sensoren sind billiger, aber man muss sich darüber 
mehr Gedanken machen also einem vielleicht lieb ist.

Autor: Markus (Gast)
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@A.K.

Dann erlaub mir doch bitte die Frage wie man auf die 2,7K kommt?

Autor: A.K. (Gast)
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Falscher Adressat. Ich bin nicht Sprut.

Autor: jack (Gast)
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http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm

Beim sorgfältigen Durchlesen müßte es Dir eigentlich klar werden.

Autor: Micha (Gast)
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Ich denke, Du willst den Sensor nur Justieren.
Kalibrieren ist etwas anderes als die in den Antworten beschriebenen 
Vorgänge.

Autor: ich (Gast)
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ob das den TO nach 10 Jahren noch interresiert?

Autor: Martin Schwaikert (sirnails)
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Und jetzt schreibst Du ungefähr 100 mal folgenden Satz:

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