PID Steuerung des Heizelements und Bezugszeit der Pumpe einer Gaggia Classic

Ich fühle mich jetzt etwas unberücksichtigt:

uwefed:
Außer einem PT100/PT1000 gibt es noch Thermoelemente. Zusammen mit einem MAX6675 hast Du ein fertiges Thermometer.
Aber ein NTC ist billiger.
Grüße Uwe

Sorry @uwefed, ich hatte den Beitrag nicht gelesen. :~
Der MAX6675 bringt wohl alles mit was man braucht und ist daher sicher eine interessante Alternative.
Er ist aber für Thermoelemente vom Typ-K ausgelegt. Darauf möchte ich nur hinweisen weil weiter oben ein Link auf ein Thermoelement vom Typ-T verweist.

Hallo,

uwefed:
Ich fühle mich jetzt etwas unberücksichtigt:

uwefed:
Außer einem PT100/PT1000 gibt es noch Thermoelemente. Zusammen mit einem MAX6675 hast Du ein fertiges Thermometer.
Aber ein NTC ist billiger.
Grüße Uwe

ganz im Gegenteil. Ich versuche ja gerade meine "Anrpüche" mit deinem Tipp zu verknüpfen. Deshalb bin ich ja auch schon vom PT1000 weg zu den Thermoelementen.
Die Fragen die sich mir damit jedoch eröffnet haben konnte ich noch nicht klären. Vielleicht kannst du mir da nochmals helfen, da meine Bauteilkenntnisse sehr gering sind.

Ich habe auch schon zig Foren/Beiträge angelesen, doch meistens ist eben eine andere Temperaturspitze bzw ein anderes Ziel vorhanden, was den Vergleich leider unbrauchbar macht :confused:

Beste Grüße
Felipe

Ich hatte den Baustein zum auslesen und digitalisieren des Termoelemnts ja hingeschrieben. peter_de schrieb dann aber daß er nichts gefunden hat mit dem er das Termoelement lesen kann.

Den MAX6675 gibt es für K Thermoelemente und liest Temperaturen von 0°C bis 1024°C mit einer Auflösung von 0,25°C und einer Genauigkeit von ca 2°C bis 5°C bei hohen Temperaturen über 700°C

Den MAX31855 gibt es für K, J, N, T, S, R, E Thermoelemente und liest je nach Thermoelement Temperaturen von -270°C bis zu +1800°C mit einer Auflösung von 0,25°C und einer Genauigkeit zwischen 2°C bis 6°C bei hohen Temperaturen.

Für beide gibt es Bibliotheken auf Arduino Code | MAX31855 Thermocouple | Adafruit Learning System

Grüße Uwe

Hi,

danke für die Antwort.

Nun noch mal kurz zur Fehlerkompensation. Kann ich die 2-6°C Fehler irgendwie kompensieren um meinen Messbereich zwischen ca 100 und 157°C ( Brüh und Dampfbezug) genauer zu erhalten?

Dann habe ich noch eine Frage bzgl Störungen. In der Maschine sind unter anderem eine Pumpe und ein Magnetventil.
Ich denke, dass diese meine Messung auf jeden Fall stören. Welche Gegenmaßnahmen kann ich dazu in Erwägung ziehen?
Isolation? Abschirmen?

Beste Grüße
Felix

Hi,

ich habe mir nun weitere Infos eingeholt und bin deshalb zurück zum PT1000.
Eine entsprechende Messverstärkung habe ich - wie im Anhang zu finden- erstellt. Diese basiert auf Daten aus dem Netz. Wäre super, wenn ihr mir das einmal kontrollieren könntet. (Basis: Ffdf-clan.de )

Wo bei ich den PT100 durch einen PT1000 ersetzt habe. Der Strom I am PT1000 beträgt durch den Spannungsteiler am LM317 mit R0 = 12,5kOhm -> 0,1mA

Ist die Größe des Kondesators groß genug? Machen die Bauteile sinn? Alle R sollen nachher 0,1% Fehler haben.

Alternativ würde ich diese Schaltung: http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html
nutzen, sofern diese besser ist.

Auch hier würde ich die Dioden und den Kondensator anbringen.

Was empfehlt ihr mir?

Besten Dank im Voraus

Felipe

Zuerst steht im der zitierten Beschreibung:

Dieser Fehler von rund 2 % entsteht aufgrund der Nichtlinearität des PT100

Zweitens findest Du 0,1% Widerstände schwer und drittens mußt Du dann auch anfangen gute Operationsverstärker zu verwenden und einen Offset-Abgleich zu machen oder nocht teurere Chopperstabilisierte Operationsverstärker zu nehmen. So einfach mit einem LM324 geht das nicht. Der LM324 kann bei einer Versorgungsspannung von 0V und 5V zwar die Ausgänge bis ca 0V herunterregeln aber nur bis 3,5 V
laut Datenblatt: "Large Output Voltage Swing 0V to V+ ?1.5V"
Du brauchst für die Schaltung +/-12V.

Grüße Uwe

Hi,

danke für deine Antwort.

Ich bin gerade am überlegen, ob ich nicht mein Glück mit digitalen Sensoren versuche. Bis 150°C sollen die ja gehen. natürlich müsste ich schauen, ob diese auch noch 160°C aushalten. Dann könnte ich mir den ganzen "Stress" sparen.

Was meinst du, kann ich einen digitalen Sensor noch etws aus seinem "Tempbereich" locken?

News:

Nach langem hinund her habe ich mich für einen MAX3185 mit Typ K Thermoelement entschieden. Scheint dann doch am einfachsten - sorry für das ganze Hin und Her.
Das Thermoelement muss ich mir noch besorgen, der MAX 3185 trudelt hier iwann mal ein (ich bin gespannt wie lange das dauert :confused: )

Ich habe auch schon begonnen das Grundgerüst zu programmieren.
Die Displayausgabe ist bis dato soweit am laufen.
Das Menue dazu muss ich noch entwerfen - ist aber nicht funktionsbeinflussend

Die Heizung in meiner Maschine nehme ich mit max 1,5-2kW an. Somit werde ich mir ein SSR mit ( 2000/230 A = 8,7 A) mit ca 10-15A und Nullphasendurchgang besorgen.

Hier wäre ich über Tipps für "günstige" Bezugsquellen froh :wink:

Mit besten Grüßen
Felipe

Nur mal generell:
Ein Messsystem zu bauen, das nur auf Grund der Bauteilauswahl besser als 1% ist ist nahezu unmöglich.

der Weg, hochgenaue Messwerterfassung zu bauen geht immer über den Abgleich!
Du wirst in den Datenblättern der Sensoren auch immer die Absolute Genauigkeit sehen und Langzeitgenauigkeit bzw. Drift.
Wenn du dein System einmal abgeglichen hast, trifft dich nur noch die Drift. und die ist viel kleiner.

Auch die von Uwe ins Feld geführten Thermoelement mit einem Maxim Baustein als Auswertung haben zwar 0,25°V Auflösung, aber trotzdem noch 2°C Ungenauigkeit. Aber ich gebe ihm und dir recht: es die einfachste Möglichkeit halbwegs genau zu sein mit minimalem Aufwand. Tu dir den Gefallen, und nimm ein fertiges MAX31855 Type K Thermocouple Breakout Modul das layout ist emfindlich. Und dazu passende Thermoelemente gibts auch zu Hauf: thermocouple k

Trotzdem kann es nicht schaden, wenn du nach fertig Stellung einen Abgleich machst. Entweder du kommst an ein genaues, kalibriertes Thermometer ran. oder du machst es mit der Methode kochendes Wasser. (Das Wasser muß wild sprudeln, und du mußt die Kochtemperatur über die barometrischen Höhenformel und den aktuellen Luftdruck ausrechnen.)

Felipe_Alvaro:
News:

Nach langem hinund her habe ich mich für einen MAX3185 mit Typ K Thermoelement entschieden. Scheint dann doch am einfachsten - sorry für das ganze Hin und Her.
Das Thermoelement muss ich mir noch besorgen, der MAX 3185 trudelt hier iwann mal ein (ich bin gespannt wie lange das dauert :confused: )

Ich habe auch schon begonnen das Grundgerüst zu programmieren.
Die Displayausgabe ist bis dato soweit am laufen.
Das Menue dazu muss ich noch entwerfen - ist aber nicht funktionsbeinflussend

Die Heizung in meiner Maschine nehme ich mit max 1,5-2kW an. Somit werde ich mir ein SSR mit ( 2000/230 A = 8,7 A) mit ca 10-15A und Nullphasendurchgang besorgen.

Hier wäre ich über Tipps für "günstige" Bezugsquellen froh :wink:

Mit besten Grüßen
Felipe

Du hättest besser einen MAX6675 genommen. Der funktioniert mit 5V. Kann aber keine negativen Celsius Temperaturen messen, was Du aber soviel ich verstanden habe sowieso nicht machen willst.

Der MAX31855 funktioniert mit 3,3V. Du mußt CS und SCK mittels Spannungsteiler auf 3,3V bringen (Spannungsteiler 1,8kOhm und 3,3kOhm).
Ein Modul mit einem MAX31855 könnte bereits alles für den Betrieb an 5V draufhaben.

Grüße Uwe

Hi ihr zwei,

vielen Dank für eure hilfreichen Antworten!

@ Uwefed:
Kann ich denn nicht die 3,3V des arduinos nehmen?

Dann habe ich noch eine Frage bzgl "günstigen" SSRs.
Folgende Anforderungen habe ich daran wohl :

  • Nulldurchgang
  • 10-15A Durchgangsstrom bei 230V
  • Mit Arduino steuerbar

Ich finde hier viele Möglichkeiten, wollte jedoch fragen, ob das hier z.B. gut ist oder es zum gleichen Preis bessere gibt ( Solid-State Relais ZG3NC-240B online kaufen | Pollin.de )

Besten Dank nochmals!+

Felipe_Alvaro:
Kann ich denn nicht die 3,3V des arduinos nehmen?

Für die Spannungsversorgung schon aber die Steuersignale müssen auch 3,3V sein und nicht 5V die am Arduino rauskommen.
grüße Uwe

Hi,

das macht natürlich Sinn.

Besten Dank

Hallo miteinander,

mittlerweile sind die Bauteile (Max31855, Thermoelement) bei mir angekommen.
Nun habe ich den entsprechenden Schaltplan entworfen. Vielleicht kann da ja mal jemand drüberschauen.

Folgende Bauteile fehlen mir noch:

-Widerstände, Schalter.... & sontiges "Kleinzeug" - kaufe ich wenn ich alles fertig geplant habe

  • Solid State Relais mit 230V -> hier benötige ich eines mit Zero Crossing, um die Heizung nachher entsprechend steuern zu können.

Hat mir da evtl jemand eine Empfehlung. Einsatzgebiet ist die Heizung der Gaggia mit 230V. 16A sollten für den Einschaltstrom reichen, was meint ihr dazu?

  • Schmelzsicherung zur Absicherung. Hier bin ich auch nochmals auf eure Hilfe angewiesen, um die richtige zu finden.

Vielen Dank im Voraus.

Felipe

Spannungsteiler braucht es nur an den Pins die von 5V (Arduino Ausgang) auf 3,3V (MAX31855 Eingang) gebracht werden müssen. Bei Ausgängen des MAX31855 (DO-Pin) braucht es keinen Spannungsteiler. Der wird direkt mit dem Arduino-Pin verbunden.

Außerdem sind die 2 Widerstände der Spannungsteiler vertauscht. (3,3KOhm gehört gegen Masse).
Laß die Pins 0 und 1 frei da ansonsten das Uploaden des Sketches unter Umständen nicht funktioniert. Du kannst Die analogen Eingänge als digitale Pins verwenden.

Wenn Du Dein Fachwissen so darlegst, gelten alle bei SSR / TRIAC / MOSFET / OPTOCOPPLER ? - Deutsch - Arduino Forum vorgebrachten Warnungen bezüglich Gefährlichkeit des elektrischen Stroms.

Grüße Uwe