Temperaturmessung in einem Einfamilienhaus

Wir planen ein Haus, und da soll die Temperatur, vielleicht auch die relative Feuchtigkeit, an verschiedenen Stellen gemessen und zentral angezeigt werden. Da ich nicht sonderlich viel Erfahrung in solchen Bastelprojekten habe, bitte ich um Ratschläge. Die Fragen sind sicherlich schon anderweitig gelöst. Daher reicht vielleich auch schon der Hinweis auf einschlägige Internetseiten - ich habe leider nichts gefunden, vielleicht die falschen Fragen gestellt - oder ein Buch.

Als Rechner stelle ich mir das Real Time Training Board, das die Firma IEP vertreibt, vor. Nähere Informationen dazu unter

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dort speziell unten Veröffentlichungen, Handbuch. Auf S. 5 ist dort zu lesen, daß der Rechner 16 digitale und 32 analoge Anschlüsse hat.

  1. Sensor ======

Die Temperatur sollte zwischen etwa 0 Grad und 30 Grad mit einer Genauigkeit von 0,5 Grad gemessen werden. Einige Sensoren sollen in die Mauer fest eingemauert werden, sprich langlebig sein. Außerdem dürfen sie nicht sonderlich teuer sein, da Bauherren sowieso nicht übermäßig viel Geld für Zusatzprojekte haben.

  1. Schaltungsprinzip =================

Zunächst bieten sich die analogen Eingänge des Rechners an. Aber ... wird durch den langen Weg innerhalb des Hauses - bis zu 30 m - nicht die Messung zu ungenau? Ist es sinnvoll, den Sensor als Teil eines Multivibrators zu schalten und dann die Wiederholfrequenz oder ähnliches digital auszuwerten?

  1. Projekt =======

Hat irgendjemand - z.B. eine Zeitschrift - für solche Anwendungen mal ein Projekt veröffentlicht, so daß man sich anhängen könnte, eventuell sogar fertige Platinen kaufen könnte?

Es versteht sich von selbst, daß auch Bemerkungen, die über meine Fragen hinausgehen, willkommen sind.

A. Mehl

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Albrecht Mehl
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Zur Messung der Feuchte reicht bei mir ein altes Hygrometer oben im Flur (Wasserdampf steigt nach oben). Die Feuchte regele ich durch angemessenes Verhalten - da gibt es viel weniger Variabilität als bei der Heizungsregelung.

Für die Temperaturen:

- Als erstes bedenke man den Energieverbrauch der Sache. Er sollte wesentlich niedriger sein als die erhoffte Einsparung.

- Als zweites: Man hat Zeit, denn die Temperaturänderungen in der Bude gehen langsam vor sich. Man braucht auch nix mit Realtime.

- Als drittes bedenke man die Art der Datenübertragung, denn die Distanzen im Haus sind größer als der Labortisch. Ich bin gegen Funk, denn ich bin immer da gegen Funk, wo er nicht unbedingt nötig ist. Also plane man genügend Leerrohre für Kabel ein (früher führte man alles im Keller ins Haus - seit der Solartechnik sollte man auch den Zugang vom Dach her berücksichtigen, ggf auch vom Garten her, wenn mal eine Wärmepumpe sein sollte).

- Als viertes: Der zu messende Temperaturbereich ist nicht groß. Inclusive der Außentemperaturüberwachung muß man einen Bereich von, na, -30 bis +100 Grad können. Da hat man viel Spielraum bei den Sensoren, von der Basis-Emitterdiode eines alten Transistors bis zum online ersteigerten Vaillant-Temperaturfühler.

- Als fünftes braucht man nur noch die Details :-).

Grüße, H.

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Heinz Schmitz

Albrecht Mehl schrieb:

Würde ich alles in Gänsehalsrohren verlegen und zwischendurch UP-Dosen setzen. Für alle Fälle.

Hallo,

als Verkabelung würde ich 1-Wire vorschlagen. Es ist eine 2-Draht twisted pair Verkabelung und ermöglicht mehrere Sensoren (>100) an einer Strippe, die ohne Weiteres bis 100m lang sein darf. Für verschiedene Rechner (und controller) gibt es im Netz fertige Routinen für dieses Protokoll. Der Vorteil ist, dass man unterwegs neue Sensoren anklemmen bzw. überflüssige abklemmen kann ohne gleich zum Stemmeisen greifen zu müssen. Ausserdem bei heutigen Kupferpreisen ist auch nicht von Pappe, dass alle Sensoren nur an 2 Drähten hängen. Wenn du ein CAT-5 Netzkabel verlegst, dann hast du 2x1Wire, 1xTelefon und 1x100MHz Netzwerk in einer Strippe. Für 1Wire gibt es ziemlich preiswerte Sensoren: Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, AD/DA-Wandler für alles Mögliche, Displays (die brauchen u.U. extra Power) usw. Ausserdem gibt es auch Adapter USB-1Wire, so dass man alles erstmal Barfuß am PC austesten kann, ohne gleich mit verschiedenen neuen Teilen gleichzeitig auf dem Glatteis zu schlittern. Z.B. hier ein Seil zu so einem Projekt:

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über 1Wire kannst du bei wikipedia nachschlagen.

Waldemar

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Waldemar Krzok

Könnte man nehmen, ist aber reichlich groß dimensioniert. Einfachere Systeme, z.B. mit AVR ATmega8 o.ä. reichen da sicherlich auch aus.

Man könnte z.B. einfache KTY-81 verwenden. Kosten ein paar Cent.

Das ist nicht unbedingt das Problem. Das läßt sich wegrechnen. Größere Probleme könnte es mit Einstrahlungen geben. Aber eigentlich sollte das gehen.

Ich würde eher kleine einfache Microcontrollerschaltungen, z.B. mit nem ATmega8 und jeweils 8 Sensoren so verteilen, dass die Sensorleitungen jeweils nicht zu lang werden und die 8 Microcontroller mit einem zentralen Microcontroller kommunizieren lassen.

Andere Möglichkeit wären Temperatursensoren von Dallas, DS..., sind auch nicht teuer, und liefern direkt digital die Temperatur. Die dann in Verbindung mit nem Microcontroller.

Wieviele Temperaturmessstellen benötigst du denn?

Gruß

Stefan DF9BI

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Stefan Brröring

"Albrecht Mehl" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.individual.net...

Ich habe gute Erfahrungen mit

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gemacht. Mit den Sensoren von Hygrosens (z.B. Conrad 156545) habe ich Probleme sobald die Feuchte ueber 90% geht, ausserdem braucht der zwingend einen extra Temperatursensor, der Sensirion liefert die Temperatur in der von dir gewuenschten Genauigkeit gleich mit.

Dafuer gibt es ein komplettes System

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natuerlich nicht mit deiner Karte. Die scheint mir auch eher ungeeignet zu sein, denn auf der WebSeite ist sie nicht dokumentiert, die ganze Firma scheint sich eher um Autos und CAN Bus als um Hausautomation zu kuemmern.

Da die Sensoren ein Luftloch haben, damit die Feuchtigkeit an sie herankommt, muesste man sie zum Einbauen in eine Wand schuetzen, dazu gibt es Kappen. Die Kappe von Sensirion

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halte ich fuer wenig geeignet, 172359 von Conrad halte ich fuer besser. Wenn du den Sensor einmauern willst, wuerde ich nicht den Stecker verwenden, sondern das Kabel fest anloeten, und den Sensor mit der Kappe verschliessen.

Zur Verdrahtung des Sensirion in festen Installationen nutzt man normales J-YISY Telefoninstallationskabel (Pollin 541109), das ist billig, abgeschirmt, und zur festen Installation geeignet.

Ob man damit den I2C Sensor 30m absetzen kann, weiss ich nicht, ich habe weniger als 6m. Aber immerhin ist die Datenuebertragung mit einer Checksumme gesichert, gestoerte Uebertragungen koennen also erkannt werden und werden einfach wiederholt bis es klappt.

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MaWin

Wobei man bei 100m aber ggf. schon ein wenig auf die Topologie achten sollte:

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Bei 30m sollte es aber keine Probleme geben.

Schlimmer wird es aber, wenn der Blitz in der Nähe einschlägt. Wenn die Sensoren nicht geschützt sind, dann heisst es Mauer aufbrechen und die dann austauschen, wenn die kaputt gehen. Aber vielleicht ist das durch eine Twisted Pair Verkabelung nicht so kritisch, da dann ja in beiden Leitern dieselbe Spannung induziert wird?

Ich würde jeweils einen kleinen Microcontroller an den Messstellen einsetzen, zusammen mit einem SE95 o.ä., und ein eigenes, fehlertolerantes langsameres Protokoll implementieren, da man ja keine Datenraten im kHz-Bereich braucht bei den, wie es so aussieht, maximal 32 angedachten Sensoren. So vermeidet man die sonst notwendigen Mikrosekunden Pulse für

1-Wire auf den Leitungen und man hat viel mehr Möglichkeiten, was die Auswahl an Sensoren und ggf. auch Aktoren betrifft (z.B. Rolladen automatisch betätigen, mit Sensor für die Endposition, bei der der Microcontroller dann automatisch den Motor wieder abstellt). Der Microcontroller kann auch zusätzlich den Sensor mit einer höheren Frequenz abfragen und einen Tiefpassfilter in Software implementieren, sodaß man eine höhere Auflösung und kontinuierlichere Werte bekommt. Die Genauigkeit wird natürlich deswegen nicht besser. Stromverbrauch ist unkritisch, liegt nur im mW-Bereich.
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Frank Buss

Muss es Selbstbau sein. Ansonsten Wetterstation mit externen Sensoren (wie gerade in der CT beschrieben). Ich habe die WS300.

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Uwe Bonnes

es geht auch mehr. Notfals wird die Datenrate verringert. Mehr als eine Messung pro Minute ist nicht unbedingt notwendig.

Irgendwann mal ist Feierabend, deswegen würde ich die Sensoren nicht fest einmauern, sondern in einer Dose verbauen. Die gibts auch im Kleinformat (z.B. für Lampenauslässe), oder sogar ein Stück Installationsrohr eingipsen und dann verstöpseln. Hat noch den Vorteil, dass man nicht die Putzfeuchtigkeit, sondern die der Luft mißt. Die Verkabelung soll m.E. sowieso in ein Rohr. Kostet kaum mehr beim Aufbau, dafür hat man mehr flexibilität wenn doch noch eine Leitung reingezogen (oder ausgetauscht) werden soll.

Ich habe von mehreren Leuten gehört, die Hausautomation mit 1Wire aufgebaut haben und die damit zufrieden sind. Zu Genauigkeit: ich denke, es ist ziemlich akademisch, weil die Sensoren eine ausreichende Grundgenauigkeit haben, aber durch Oversampling kann man sehr wohl höhere Genauigkeit erreichen, in der Größenordnung von sqrt(n) besser, als beim Einzelwert. Übrigens, die Ansteuerung von Rolläden etc kann man auch mit 1Wire machen. Aber viele Wege führen nach Rom, mein Vater hat alles mal mit SPS von Siemens (mit STEP-5 Programmierung) gemacht. Leider nach seinem Tod kann ich nichts mehr damit anfangen. Sein STEP-5 Compiler läuft auf keinem meiner Rechner und seine Dokumentation ist sehr löchrig :-(.

Waldemar

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Waldemar Krzok

"Waldemar Krzok" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@mid.uni-berlin.de...

Nein, niemals, nur die Aufloesung hochschummeln, aber die Genauigkeit wird niemals besser.

Na, gerade SPS ist sehr gut dokumentiert, und die Programme sind einfach. Jedes andere System, auch und gerade proprietaere von Herstellern, waeren schwieriger. Setz dich ran, alte Computer bekommt man geschenkt.

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MaWin

Bei 1-wire hat man eine fest vorgegebene Datenrate (bzw. eine normale und eine schnelle, wenn die Chips den Overdrive-Modus unterstützen).

Na dann wäre das wohl die beste Lösung für den OP, da er ja auch nicht viel Erfahrung mit Bastelprojekten hat. Einfach die passenden Sensoren an eine Leitung klemmen und an einer Stelle ein 1-wire-nach-USB-Konverter o.ä. dranhängen, wenn man es vom PC aus sehen will. Dann braucht man, außer der Verkabelung, nichts selber zu bauen, nur vielleicht ein wenig Software am PC schreiben.

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Frank Buss, fb@frank-buss.de
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Frank Buss

Albrecht Mehl schrieb:

Wozu und wieviele verschiedene Stellen? Funk/Elektrosmogphobiker?

Für 100-200 Euro kriegst Du das in 5kanalig mit sehr präziser Temperatur und Feuchte inkl. Langzeitspeicher über Funk.

- Carsten

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C.P. Kurz

"MaWin" :

Doch, indem man kalibriert.

M.

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Matthias Weingart

"C.P. Kurz" :

Und sehr viel ausfallsicherer gegen Überspannungen durch Blitz etc

M.

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Matthias Weingart

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