Mit KTY81 am AVR-NET-IO Temperaturen messen

Hallo,

ich möchte mit dem Pollin AVR-NET-IO und dem KTY81 im Heizraum Temperaturen messen, u.a. vom Warmwasserspeicher und vom Sonnenkollektor.

Hier ist die Schaltung, die ich mir dazu ausgedacht habe:

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Die OPV benötige ich zum liniarisieren und verstärken, außerdem möchte ich auch noch die Temperaturen direkt mit Spannungsmodulen anzeigen.

Als 5V Spannungsreferenz habe ich vor den LT 1021 zu nehmen. Da die AREF im AVR-NET-IO nicht so genau ist, habe ich vor eine Referenzspannung an den ADC-Eingang zu legen und die Schwankungen herauszurechnen.

Ist die Schaltung soweit ok? Insbesondere die Erzeugung der 6V für die OPV und die Referenzspannung?

Als Poti verwende ich:

64P-2,0K :Präzisionspoti. 25 Gänge, liegend, 2,0 K-Ohm suntan 3296, 250 ppm/°C

und als Widerstände:

0,1% TK25

Beim Reichelt habe ich vom LT1021 die beiden folgenden Typen gefunden, weiß jemand den Unterschied zwischen den beiden? LT 1021 CCN8-5 LT 1021 DCN8-5

Gruß Ralf

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Ralf Kleemann
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Ralf Kleemann schrieb:

IIRC unterscheidet sich die "initial accuracy" um Faktor 10. Steht aber im Datenblatt.

Marc

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Marc Santhoff

Ralf Kleemann :

Da die Leitung zum KTY ausserhalb der Schaltung ist (und man da auch mal nen Funken entladen kann), würde ich da zum Schutz der OPV-Eingänge noch direkt vor den OPV-Eingang (pin 3 zu C1 bzw pin 5 zu C4) noch je einen 10k Widerstand machen. Beeinflusst die Genauigkeit nicht weiter. schützt aber den OPV. An X3 fehlen noch die Dioden des Grätzgleichrichters gegen GND!? Da IC1 an 6V liegt, kann der den ADC-Eingang des AVR belasten (Vcc 5V?), ob da etwas kaputtgehen würde, weiss ich nicht, jedenfalls fliesst u.U. ein höherer Strom wenn kein KTY dran ist. Mach IC5 zum 7805, es reicht auch ein

78L05.

M.

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Matthias Weingart

Hat es einen besonderen Grund, dass Du keine DS18S20 verwenden willst?

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mfg Jochen

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ZX81 - C64 - Amiga - x86-Linux - iMac (OS X)
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Jochen Pawletta

Hallo Ralf,

Was auch immer damit linear werden soll.

Was soll denn der Quatsch bringen. Du misst doch ein Verhältnis vom

3k-Widerstand zu dem, was der KTY81 hat. Der ADC im AVR macht auch nur eine Verhältnismessung. Nimmst Du dessen Referenz (= Betriebsspannung vom AVR) Bekommst Du das Verhältnis als Messwert, egal, welche Drift nun die Betriebspannung mitmacht. Da Du die 0,9 V auch über einen Teiler abzweigst ist die Ganze Sache mit der Referenzspannung warme Luft und bringt mehr Fehler, als sie helfen wird.

Völlig unötig. Wenn Du wirklich bis 5 V Aussteuerung brauchst, dann nimm R2R-OPVs. Das ist deutlich billiger und viel einfacher (Reichelt kennt den TS914 für wenig Geld)

Es gibt aber für durchaus bezahlbares Kleingeld auch geeignetere Temperatursensoren, die ihre Daten wahlweise direkt in eine Ausgangsspannung oder sogar gleich digital übermitteln. Ein Hinweis hattest Du ja schon.

Marte

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Marte Schwarz

Am 19.09.2013 09:25, schrieb Jochen Pawletta:

DS18B20 sind gerade bei Reichelt im Angebot.

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Heiko Lechner

Daß Dein Konzept überdenkenswert ist, konnte man ja schon lesen. Ich setze hier noch drauf: Mit Präzisionspoti und 0,1%-Widerständen redest Du Dir nur eine Genauigkeit ein, die mit Deinem Konzept niemals zu erreichen ist. Da genügen einfache

5-prozenter. Bei Warmwasser und Sonnenkollektor kommt's auf ein paar Grad hin oder her sowieso nicht an. Viel wichtiger ist gerade beim Temperaturmessen, wo die Sensoren sitzen und was genau die da abgreifen.

Gruß, Paul

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Paul Berger

Den gängigeren DS18B20 hätte ich auch empfohlen. Das TO92 Gehäuse ist wegen thermischer Zeitkonstante, Meßfehler nicht ideales Gehäuse für Temperatursensor, spielt hier aber wohl keine Rolle.

Wegen der leichteren Fehlersuche würde ich empfehlen jedem Sensor einen eigenen Portpin zu spendieren. Und auch etwas Schutzbeschaltung a la 2 Dioden und eine Z-Diode über Versorgung vorzusehen.

Anzeige würde ich auch als wichtigen Aspekt sehen. Holzhammerlösung für den Dallas wäre serieller 8 Bit D/A mit 2 Ausgängen.

Oder eben Display. Diese Sorte hat schöne grosse Ziffern und kann man über 8 Bit Schieberegister 74HC164 ansteuern:

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Benötigt aber 100 Hz Refresh aus Software und leuchtet nicht. In dunklem Kellereck kann entsprechendes Display aus

7 Segment LEDs das über 74HC164 angesteuert wird angenehmer sein. Das benötigt dann auch keine 100 Hz.

Display kann eben auch Fehlermeldungen a la "Err9" ausgeben.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Paul Berger wrote on Thu, 13-09-19 14:18:

Nein, aber teilweise auf kleine Temperaturdifferenzen, so um 3K+/-10%.

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Axel Berger

schrieb Jochen Pawletta am 19.09.2013 09:25:

ja, hat es. Ich möchte damit auch die Temperatur im Sonnenkollektor auf dem Dach messen. Der Fühler im Kollektor ist ein KTY81. Z.Zt. verwende ich zur Steuerung der Pumpe einen Präzisions-Schmitttrigger mit vorgeschaltetem Subtrahierer und Meßverstärkern.

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Die Pumpensteuerung möchte ich vorläufig beibehalten. In einem zweiten Schritt habe ich dann vor die Steuerung mit dem AVR-NET-IO o.ä. zu machen.

Mit den KTY81 und den Meßverstärkern ist auch die Anzeige der Temperaturen viel einfacher. Z.Zt. verwende für die Anzeige der Kollektor- oder Speichertemperatur und der Temperaturdifferenz je ein LCD-Spannungsmodul.

Für die restlichen Temperaturen (u.a. Heizungsvor -und Rücklauf und Außentemperatur) habe ich vor den DS18S20 zu verwenden.

Gruß Ralf

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Ralf Kleemann

schrieb Marte Schwarz am 19.09.2013 12:12:

Ok, stimmt, auf die Referenzspannungserzeugung kann ich verzichten.

R2R-OPVs kannte ich noch nicht, damit wird die Sache einfacher. Da ich den TS914 nur in SMD gefunden habe, werde ich den TS912 nehmen müssen.

Gruß Ralf

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Ralf Kleemann

schrieb Rafael Deliano am 19.09.2013 18:15:

Ich möchte mit dem DS18B20 auch die Außentemperatur messen, vom Heizraum geht eine ca 5m lange NYM-J 3x1,5 mm Leitung nach außen, funktioniert damit der DS18B20?

Am liebsten wäre mir ein 1 zeiliges LCD-Textmodul mit ca 16-20 Zeichen und einer Zeichenhöhe von ca 1 cm oder mehr und einem HD47780 kompatiblen Kontroller.

Gruß Ralf

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Ralf Kleemann

Wäre ich noch optimistisch wenn man auf die Details achtet

  • in dem Kabel sollte nichts geführt werden was ( beim Messvorgang ) schaltet und damit kapazitiv stört
  • 5V Versorgung wegen Störabstand
  • Stromquelle statt pullup:
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    ( die Schaltung ist so nicht für DS18B20 verwendbar, weil der zusätzlich Fet braucht der hart nach 5V schaltet. Fet könnte man aus dem CD4007 abzweigen )
  • Treiber mit sauberem Timing in Assembler programmiert.

Die Typen 4x20 Zeichen verwende ich manchmal ( ohne Hintergrundbeleuchtung ) in portablen Geräten. Da fällt eingeschränkter Ablesewinkel nicht so auf.

Wenn mans an die Wand schraubt und es kontinuierlich läuft wäre es wohl ein Teil mit maximal grossen Buchstaben.

2zeilig gibts z.B. 14x6cm. Und Lichtfühler der Hintergrundbeleuchtung-LEDs dimmt wenns dunkel ist.

MfG JRD

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Rafael Deliano

Ralf Kleemann :

Sprachs und tappte womöglich in die Falle...

R2R Opamps haben so ihre Fallen - besonders am RR-Eingang und das steht beim TS912 nicht im Datenblatt. Die Input-Offset-Voltage der beiden dort parallelgeschalteten Eingangstufen ist oft unterschiedlich! 10mV steht biem TS912 im Datenblatt - wenn der N-FET-Differenzverstärker nun +10mV Offset hat und der P-FET-Diff eine von -10mV, hast Du einen Sprung von 20mV irgendwo in der Mitte des Eingangsspannungsbereiches, mit 7 verstärkt sind das dann 0,14V am Ausgang.

Die Lösung ist ein RR-Opamp, der nur am Ausgang die RR-Funktion hat. Den Eingang kannst Du meist so legen, dass er im zulässigen Eingangsspannungsbereich bleibt.

M.

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Matthias Weingart

Hi,

Oder die Lo-Cost-Variante: Fahrrad-Tacho.

Marte

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Marte Schwarz

Hallo Matthias,

Das ist prinzipiell richtig, kann man aber auch umgehen, wenn man den OP beispielsweise als Invertierender OP betreibt, weil dann der Arbeitspunkt der Eingänge klar definiert ist und damit der Offset konstant bleibt.

Na denn, nicht tragisch. Ich sehe allerdings in solchen Fällen zu, dass ich mit den LM324 oder wenns hochohmig sein muss mit TS274 arbeite und eben nicht mehr als 3V am Ausgang benötige. Die sind billig und gut, sogar studentenfest;-) Ob man dem AVR auch 3V als Referenzspannung anbieten kann, weiss ich aber nicht.

Marte

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Marte Schwarz

Rafael Deliano schrieb:

Lese ich den letzten Punkt richtig als "der DS18B20 ist sensibel gegen unsauberen Takt"?

Warumm dann nicht lieber I²C benutzen, LM75 und Konsorten, da ist der Takt nicht so kritisch?

Marc

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Marc Santhoff

Das "onewire" Protokoll verlangt prinzipbedingt festes Timing. Dadurch ist die Reichweite auf Kabel beschränkt, weil man nicht langsamer takten kann. Da es Controller typisch nicht in IO unterstützen ist Assembler auf geeigneter CPU die geeignetste Lösung. AVR und jeder andere moderne 8 Bit Controller hat wohl keine Probleme. Ob es auf jedem ARM ein Vergnügen wäre wäre ich mir nicht sicher. Sicherstellen, daß in den Assemblerroutinen im zeitkritischen Bereich jeweils Interrupt gesperrt ist.

SO8 Gehäuse mit Abblockkerko an 4 Drähten wird arg fummelig. Man sollte auch berücksichtigen daß TTL/Logikpegel oft nicht nur Anforderungen an Pegel sondern auch an Anstiegszeit hat: langes Kabel tut da nicht gut.

MfG JRD

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Rafael Deliano

schrieb Rafael Deliano am 20.09.2013 05:41:

Das hört sich recht grenzwertig an. Da nehme ich doch lieber den KTY81, den gibts fertig im Gehäuse:

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So groß muß es nicht sein, wie ist bei diesem Riesendisplay die Zeichenhöhe?

Mir reicht ein 1 oder 2 zeiliges Display mit einer Zeichenhöhe von ca 10 mm. Weiß Du zufällig wo ich so ein Display kaufen kann?

Gruß Ralf

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Ralf Kleemann

schrieb Marte Schwarz am 20.09.2013 16:57:

Ich werde dann den TS274 nehmen und die Schaltung so dimensionieren, daß ich nicht mehr als ca 3-3,5V am Ausgang habe. Beim TS912 weiß ich nicht ob das Problem mit dem Offsetsprung bei meiner Schaltung relevant ist und was ich beim Eingangsspannungsbereich beachten muß.

Gruß Ralf

Reply to
Ralf Kleemann

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