LM35 mit 1m Leitung schon problematisch?

Jan 18, 2023 Last reply: 3 years ago 111 Replies

Ich möchte mit einem LM35 Temperaturen im Bereich von 2..10 Grad erfassen, um damit einen defekten Kühlschrankthermostaten zu ersetzen. Der LM35 würde mit einer ca. 1 Meter langen dreiadrigen Leitung angeschlossen. Die Betriebsspannung würde mit einem kleinen Kondensator abgeblockt und den Ausgang würde ich über 1k anschliessen. Da in dem Temperaturbereich am Ausgang nur Spannungen von 20 mV - 100 mV anliegen, befürchte ich Beinflussungen aufgrund der Leitunslänge. Ich habe mir deshalb überlegt, die Spannung direkt am Ausgang des Sensors mit einem LM358 10fach zu verstärken. Ist dieser Ansatz vernünftig oder reicht auch eine Beschaltung wie in Figure 12 oder 13 im Datenblatt

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Mit etwas Glueck wirst du vermutlich schon das einschalten des Kompressors auf der Leitung sehen koennen, aber was haelt dich davon ab einen Kondensator da drauf zu schnallen und so einen Tiefpass zu machen. Du musst die Temperatur sicher nicht oefter wie 1/min messen oder? Du kannst dann beliebig langsam werden.

Olaf

Ich würde keinesfalls mit einem _zusätzlichen_ OPV das Signal verstärken. Könnte die Sache sogar schlimmer machen.

Was 'olaf' schrieb, ist vernünftig.

zweiadrig geschirmt wäre besser.

w.

Peter Heitzer schrieb:

In der Hoffnung, dass er dann die kapazitive Last packt..

Abgeschirmt sollte das schon gehen. Filter am Eingang der Auswerteelektronik braucht es ohnehin. Günstig ist, dass die Dynamik beim LM35 hoch ist, da bei 0° C der Bereich anfängt.

Wenn schon Zusatzschaltung, auch mal an andere ICs denken.

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2-drähtig, allerdings geringe Temperaturempfindlichkeit.

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Fängt schon im Minusbereich an, rund 20 mV/K und hält kapazitive Belastung aus.

Und dann gips noch welche mit Digitalausgang.

Am 18.01.23 um 13:04 schrieb Rolf Bombach:

Ich hätt jetzt bei der Aufgabe Temperatur / lange Leitung als erstes an die Dallas 2wire ICs gedacht. Auf Präzision kommts ja bei den Temperaturunterscheiden im Kühlraum eines Kühlschranks vermutlich eh nicht an.

Hanno

LM75 hätte ich noch ein paar rumliegen, aber die haben lt. Datenblatt eine geringere Genauigkeit und brauchen einen µC, der I2C mit ihnen spricht. Für den LM35 sollte im grossen und ganzen ein Zweifachcomparator und ein Trimmpoti zur Auswertung reichen.

+/- ein Grad reicht. Ich muss sowieso mit vmtl. 2 Grad Hysterese arbeiten, damit nicht übermässig häufig geschaltet wird. Aber zum Auslesen des Sensors brauche ich ein µC. Das wollte ich vermeiden, da ich auf eine Anzeige der Temperatur und Einstellung via Kodierschalter verzichten möchte. KISS-Prinzip.

Am 18.01.23 um 14:49 schrieb Peter Heitzer:

Ja, dachte ich mir schon. ist ja auch plausibel, aber dafür hast du dann mglw. analoge Störungen. Irgendwas ist ja immer.

Besser als diese ollen mechanischen Thermostaten mit Kapillarrohr sollte es allemal gehen. Ich hab in meinem Kühlschrank ein Funkthermometer stehen, wo die Reichweite zum Funksensor zu gering ist - bis in den Gefrierteil reicht es aber noch. Beim alten Kühlschrank mit mechanischem Thermostaten eierte die Temperatur mit großer Amplitude (5° in beide Richtungen, oder so) um den Sollwert herum. Beim neuen Kühlschrank, mit Tipptasteneinstellung für sowohl Kühl- als auch Gefrierteil, ist das erstaunlich präzise. Wobei ich nicht mal weiß, wie man bei einem Einkompressorgerät die Temperaturen getrennt regeln kann.

Hanno

Am 18.01.23 um 10:05 schrieb Peter Heitzer:

Hallo,

der Ausgangswiderstand beträgt 0,1 Ohm und auch an der Innenschaltung kann man sahen, daß der Ausgang als Emitterfolger niederohmig ist.

Daher nehme ich stark an, daß das ohne Verstärkung funktioniert. Man kann das leicht mal kurz antesten.

Bernd Mayer

Hier gibt's die Formeln für Deinen OPV:

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R1 muss an der Abgriff des Potis. Ggf. den Einstellbereich oben und unten mit Festwiderständen einengen.

MfG hjs

Hi Peter,

Ich hab keinen Plan, was Du mit zwei Komparatoren anstellen willst. Bei den Komparatoren solltest Du Dir aber die Offsetspannungen ansehen. Allerdings haben die einfachen Komparatoren selten 10 mV Offset zu bieten. Da Du wohl ohnehin ohne Anzeige arbeiten wirst, wird das wegkalibriert ;-) Wegen der Störungen ach Dir keinen Kopf. Arbeite auf dem Kabel weitgehend niederohmig, danach ein herzhafter Hochpassfilter im Bereich << 1 Hz und gut ists. Wenn es je mit einfachen Litzen nicht tun sollte, nimmst Du eben eine Mikrofonleitung. Bei dynamischen Mikros ist der Pegel selten über 20 mV und oft viel kleiner. Von der nötigen Bandbreite wollen wir jetzt gar nicht reden. Nicht vergessen: Hip wird das Projekt erst mit 32 Bit und mindestens WLAN oder Bluetooth auf MQTT und App am Händi ;-)

Marte

Am 18.01.23 um 10:05 schrieb Peter Heitzer:

Die bisherigen Antworten scheinen mir alle irre oversized. Vielleicht verstehe ich aber auch nicht so richtig, was Du tun möchtest.

Würde es für Deine Anwendung nicht auch ein simpler NTC/PTC tun, dessen Widerstand Du misst?

Gruß

Gregor

Am 18.01.2023 um 10:05 schrieb Peter Heitzer:

Soweit ich mich erinnern kann neigt der LM35 zum Schwingen. C ist die Leitungskapazität. Ein Längswiderstand, einige 100 Ohm, sollten das verhindern.

Kurt

Hallo Hanno,

Du schriebst am Wed, 18 Jan 2023 16:10:02 +0100:

Der Kühlschrank (Kühlteil) hat doch sicher eine Beleuchtung? Mit Glühlampe? Gerüchte besagen, daß diese gerne für den "Temperaturausgleich" im Kühlraum genutzt wird, indem der Gefrierteil direkt geregelt wird und der Kühlteil mittels "ausgleichender Zusatzenergiezufuhr". eben vermittels dieser Glühlampe.

LM393A hat max. 4 mV Offsetspannung über den ganzen Temperaturbereich. Das entspräche 0.4 Grad. Bei 2 Grad Hysterese sollte das kein Problem sein. Zwei Komparatoren wegen der Hysterese. Ich könnte das zwar mit einem Komparator und einigen Widerständen erledigen. Lieber ist mir aber eine Schaltung wie im NE555, bei dem die Komparatorausgänge auf den Set/Rücksetzeingang eines FF gehen.

Den NTC/PTC müsste ich erst kalibrieren und u.U. linearisieren. Die LM35 habe ich rumliegen und da aus deren Ausgangsspannung direkt auf die Temperatur geschlossen werden kann, erscheint mir das wesentlich eleganter.

Am Mi.,18.01.23 um 10:05 schrieb Peter Heitzer:

Schon über die Schaltpunkte nachgedacht? Der Kompressor sollte ja Minuten und nicht nur wenige Sekunden laufen, damit er in der Stunde nur einige mal startet.

Mein Kühlschrank hat im Innenraum hinten eine Kühlplatte, die in der Kühlphase Eis ansetzt, das in der Ruhephase auftaut und abläuft. Nennt sich zyklische Abtauung.

Das verwendete Thermostat Ranco vi109 ist einstellbar (an/aus °C) von kalt: -21/+4,5 normal -6,5/+4,5 bis warm -6,5/ungenannt.

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Am 19.01.23 um 01:06 schrieb Sieghard Schicktanz:

Neuer Kühlschrank, insofern mit LED.

Vielleicht war das früher mal so...

Hab inzwischen irgendwo einen Hinweis gesehen, daß solche Einkompressorgeräte (Magnet)ventile zur Trennung der Kreisläufe haben sollen. Würde vermutlich funktionieren, aber ich hab keine Ahnung, ob das so plausibel ist.

Hanno

Geht gar nicht anders wenn man nur einen Kompressor hat, die Temperatur der beiden Abteile getrennt einstellbar ist und die Energiesparziele eingehalten werden sollen.

Du bekommst eine Kühl/Gefrierkombination in voller Größe heute mit einem Jahresverbrauch von 150 kWh. Da werden sogar die LED-Anzeigen für die Temperatur bei geschlossener Tür abgeschaltet.

Gerrit

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