C-Control Temperatumessung von Dummys

Am 20.12.2010 22:08, schrieb Peter Kern:

Wenn ich mich nicht irre, hat der C-Control nur einen AD-Wandler mit 10 Bit, wenn man dann noch den Wanderfehler abzieht, bleibt da nicht mehr viel über. Mit einem handelsüblichen Sensor 0,5 k zu messen ist auch nicht sehr realitätsnahe ;-)

Da die analogen Messfühler - PT1000, KTY usw. - alle noch einen Verstärker brauchen und abgeglichen werden müssen, wird das mit den 5 ¤ auch nicht klappen. Die Fühler kann man auch nicht direkt am Multiplexer betreiben, da die alle nicht zu vernachlässigende Innenwiederstande haben.

Der Dallas 18S20 und der 18B20 schaffen zwar die 0,5k aber beide gehen nur bis 125 Grad und beim 18S20 nur 9 Bit, also max. 1 k Auflösung. Das Protokoll ist zwar einfach aber kann störanfällig sein, das Timing ist nicht ohne und die Leitungslängen sind recht kritisch, vor allem wenn man daran mehrere Sensoren betreibt. Bei 20 Stück würde ich das auf jeden Fall auf mehrere Kanäle aufteilen.

Es gibt noch weiter digitale Messfühler, I2C oder SPI, da hatte man aber immer das Problem mit den Leitungslängen.

--
Stefan Graf

Schlecht. Also folgende Zusammenfassung dazu: Langsam, schlecht, stromfressend, technisch völlig veraltet und nicht zuletzt: völlig überteuert in Relation zur gebotenen Leistung. Ach ja, außerdem: es ist nichtmal wirklich eine Familie...

Dann wird aus dem Projekt wohl nichts werden. Nicht deshalb, weil man für 5 ¤ nicht jedem Fühler einen eigenen Controller spendieren könnte. Das ist leicht (bloß nicht mit CC). Nö, das Problem ist, daß auch die Controller letztlich irgendwie miteinander reden müssen.

Und das ist bei großen Leitungslängen und irregulärer Bustopologie immer ein Problem, welche schnell die Gestaltungsmöglichkeiten übersteigt, die mit Logikpegeln hat. Der springende Punkt ist die nötige Bitrate. Du hast da 9 Bit pro Meßwert und 20 Meßpunkte. Jetzt mußt du nur noch festlegen, wie oft die Meßwerte eingesammelt werden sollen, erst dann ist wenigstens eine Pi*Daumen-Aussage zu den Leitungslängen möglich.

Peter Kern schrieb:

Es kommt im wesentlichen auf die Kabelkapazität an. >100m funktioniert im allgemeinen noch zuverlässig. Allerdings für die Temperaturfühler prinzipiell nur mit zusätzlicher Stromversorgungs- und ausreichend dicker Masseleitung, damit das Potential auf dieser nicht durch die Stromversorgung der Sensoren zu weit angehoben wird. Und aufpassen, dass das Onewire-Massepotential nirgendwo mit anderer Masse zusammenkommt.

Stern ist im Prinzip schlecht, es sei denn, man nimmt den DS2409 (abgekündigt) an den Verzweigungen oder den DS2842-800 als Mehrfach-Host. Aber ich würde es einfach ausprobieren.

Mit freundlichem Gruß

Jan

Jan Kandziora schrieb:

DS2482-800 latürnich.

Mit freundlichem Gruß

Jan

Stefan Graf schrieb:

Auflösung geht problemlos, absolute Genauigkeit erfordert aber schon etwas mehr als EUR 5,-, insbesondere über den gewünschten Bereich.

Gruß Dieter

Peter Kernschrieb: "

Warum nicht? PT100 sind gut und schaffen diese Genauigkeit.

Das geht auch günstiger. Ich behaupte, das geht für unter 2 EUR und zwar für 20St. PT1000 (Preis ohne PT1000).

Dirk

Dirk Ruthschrieb: "

Nachtrag: Falls deine Genauigkeitsanforderungen nicht ganz so hoch sind, könnte auch der MSP430G2x31/MSP430G2x21 mit eingebautem Temp.Sensor interessant sein. Da kannst du dann SPI/I2C/UART/RS485 was auch immer rein programmieren. Der Sensor muss allerdings kalibriert werden. Schau mal ins Datenblatt, vielleicht kann man auch noch was durch Oversampling herausholen. Der Controller ist sicher günstiger als ein PT1000.

Dirk

Moin Peter,

Am 20.12.10 22.08, schrieb Peter Kern:

Durchaus nicht. Allein ein Pt-100 der Klasse 1/3 DIN B trägt zur Gesamtunsicherheit bei 200°C ca. 0,4K bei.

Volker.

Moin,

ich fass mal zusammen.

1Wire fällt aus - Topologie ist der Hauptknackpunkt und Station 2 ist preislich unsinnig. Es muss an der (vorhandenen) Station angebastelt werden. Es gibt insgesamt 3 Orte der Messung mit bis zu 9 Messpunkten. Die CC soll nur die Werte aufnehmen und auf der RS232 ausgeben. Intervall: vielleicht 2-4 Messungen / min Größte Entfernung: 30 meter

Es liegt genügend mehradriges Kabel (0,6 mm²) um jeden Fühler zweiadrig anzubinden. Also nehmen wir PT1000. Deren Kennlinie ist linear 1k / 3,85ohm Knackpunkt: mögliche Eigenerwärmung und Verfälschung des Messergebnis Mit einer KOnstantstromquelle sollte das doch aber lösbar sein?

Die Messergebnisse müssen um die Leitungswiderstände bereinigt werden - das kann doch die CC allein übernehmen :-)

Was denkt ihr - bekommt man das hin?

Oder lieber Net-IO (Pollin) und komplett neues machen...

Peter

Am 20.12.2010 22:08, schrieb Peter Kern:

Peter Kern schrieb:

Da der Widerstand sich mit der Temperatur ändert ist es völlig egal ob du die Spannung oder den Strom konstant hälst. Eigenerwärmung führt zu nichtlinearem Verhalten, noch dazu mit einem Speicher, und das müsste sehr aufwendig rausgerechnet werden. Üblicherweise wählt man einfach den Messstrom klein genug um den ganzen Klumpatsch vernachlässigen zu dürfen.

Ich wünsche dir perfekte Kontakte, deren Widerstand sich nicht schleichend durch Korrosion ändert.

Mit freundlichem Gruß

Jan

*Stefan Graf* wrote on Mon, 10-12-20 22:41:

Warum? Im Warmwasserkreislauf meiner Heizung habe ich zwei primtive 40 Jahre alte Bimetallthermometer, die auf kaum besser als 1 K ablesbar sind und einen Durchflußmesser. Da ich denen nicht viel zutraute und der Fehler bei kleinen Differenzen ja gigantisch wird, habe ich sie zur Kontrolle einfach mal vertauscht. Und das wirklich vollkommen unerwartete und überraschende: innerhalb der Ablesegenauigkeit haben sich die Werte *nicht* verändert. Wenn selbst die das können, dann können einmalig abgeglichene andere Sensoren das auch. Das Hauptproblem in der Nähe von 0.1 K und darunter ist meines Erachtens die Differenz zwischen der Temperatur des Sensors und des Wärmebades - allein die Zuleitungen mache da viel aus.

Wenn Die Letungsl=E4ngen nicht allzugross sind, reicht ein Verst=E4rker f=FCr alle F=FChler.

en.

Erstaunlicherweise klappt das bei PT100 recht gut. Nat=FCrlich braucht man f=FCr den Vierdrahtanschluss vier Multiplexer. Zur Ber=FCcksichtigung der individuellen Kalibrierdaten braucht man nat=FCrlich noch etwas Rechenleistung. Ob da eine C-Control =FCberfordert ist, kann ich nicht beurteilen. Gruss Harald

Peter Kern schrieb:

Hallo,

bedenke das die Leitungswiderstände auch wieder temperaturabhängig sind und sich durch Alterung verändern. Mit der Vierleitermethode erspart man sich diese Probleme.

Bye

Am 21.12.2010 12:23, schrieb Uwe Hercksen:

Wir werden mit drei Leitern arbeiten, da die Länge überall gleich und die Temp. ebenfalls auf jedem Abschnitt gleich wirkt. Gemessen wird einmal der Leitungswiderstand und einmal über den PT drüberweg - mit den zwei analogen Kanälen an der CC kann man beide Werte gleichzeitig auslesen und sofort verarbeiten. Die kurze Strecke Verbindungspunkt bis zum Sensor (nicht emhr als

0,3mtr) kann dann hoffentlich vernachlässigt werden.

Peter

Peter Kern schrieb:

Hallo,

die bekannte Dreileitermethode. Ob die 0,3 m zweiadriges Kabel vernachlässigt werden können lässt sich ja ausrechnen über deren Widerstand und -änderung mit der Temperatur. Wenn der Querschnitt genügend gross ist sollte es sich vernachlässigen lassen.

Bye

Hallo Uwe,

Am 22.12.2010 10:36, schrieb Uwe Hercksen:

OK. ich denke bei 0,5mm² sollte das gehen. Als Alternative eine OPV-Schaltung wie diese hier:

Aber ich bekomme da keine vernünftigen Werte zusammen. R1 hat da oftmals ein negatives Vorzeichen....

Jetzt habe ich 9V/0,84K/1,94K/0V/5V/5,6K (von oben nach unten) Die errechneten Werte als Reihenschaltung zusammenzustellen mag ja gehen, aber selbst bei 1% Toleranz habe ich Angst, das sich das ggfls. potenziert.

Wie lösen denn die Experten hier das messen von grossen Temp-Bereichen?

Peter

Am 22.12.10 14.45, schrieb Peter Kern:

Nachteil: R4 und damit die Eigenerwärmung des Pt-1000 ist abhängig vom Messbereich, die eigenerwärmung ist (ohne Taktung) also nicht separat kontrollierbar. Immerhin geht ein Dreileiteranschluss damit.

woraus was zu schließen wäre - wenn richtig gerechnet?

Messtechnik und 1%er an entscheidenden Stellen (z. B. in der Brücke) schließt sich eh aus. Wenn man Messbereichsanfang und -endwert genau braucht, muss man abgleichen. Meist macht das aber eh die Software, so dass man oben und unten nur genügend "Luft" braucht. Und ggf. das eine oder andere zusätzliche Bit Auflösung.

Wie das die Experten machen, weiß ich nicht. Auf jeden Fall eher aufwändiger. Ordentliche 4-Leiter-Messung oder vernünftig separat dimensionierte Brücke in Dreileiter-Technik, nicht alles mit minimalem Körnerfutter-Aufwand um einen einzelnen OP herumgestrickt. EMV-Schutz, Filter o.ä. braucht man sowieso meist noch, bei 4-Leiter vielleicht einen vernünftigen Schutz gegen common mode-Störungen, also einen ordentlichen Differenzverstärker oder Instrumentation Amp.

Volker.

Peter Kern schrieb:

Die Ausgangsspannung ist hier aber nicht linear zu Rx. Besser den Opamp als Stromquelle statt R4 verwenden, durch leicht negativen Innenwiderstand kann auch eine Nichtlinearität der PT-Sensoren kompensiert werden (bei grossen Temperaturbereichen).

Für grosse Genauigkeit kommt, wie andere schon schruben, nur 3 oder 4 Leitertechnik, eventuell plus Stromstufung, in Frage, oder eh AC-Techniken, um Thermospannungen rauszumitteln.

--
mfg Rolf Bombach

Das Problem bei PT100 ist, das es pro Grad nur ca. 0,4% Widerstands=E4nderung gibt. D.h. 1% Fehler bedeutet 2,5 Grad. Andererseits ist es mit =FCberschaubaren Aufwand durchaus m=F6glich, Aufl=F6sungen und Genauigkeiten im mK-Bereich zu erreichen. Voraussetzung daf=FCr ist nat=FCrlich eine vern=FCnftige Kalibrierung (f=FCr jeden einzelnen F=FChler) Gruss Harald