magictrips:
Problem ist nur, das ich das fertige Projekt in ein gehäuse bauen wollte und die Themperaturfühler "abnehmbar" machen wollte.Hat vielleicht irgend jemand eine Idee, wi eman das vernünftig/sauber lösen kann ?
Ja, mit Messmodulen die die passenden Stecker drauf montiert haben, gibts z.B. bei playingwithfusion.com, und an die Sensoren auch die passenden Ministecker montieren. (Für Typ K , NiCr-Ni die gelben)
du meinst diese hier ?:
hmmmm währe eine Möglichkeit......
Allerdings klingen die PT1000 von der Handhabung irgendwie "einfacher" ?
Was spricht denn gegen die ?
habe noch das hier gefunden:
Was heißt einfacher von der Handhabung? Wenn du beide Verfahren nicht ohne weiteres anwenden kannst, kann keines von beiden einfach sein.
Du solltest eher nur auf die Genauigkeit achten. PT100/PT1000 sind mit dem Arduino ohne weiteres nicht genau zu messen. SPS haben dafür auch extra Module, oder aber das ganze muss vorher schon durch einen Messumformer gelaufen sein.
magictrips:
Allerdings klingen die PT1000 von der Handhabung irgendwie "einfacher" ?
Man kann PT1000 nicht direkt an den Arduino anschliessen. (jedenfalls nicht, wenn man sinnvoll messen will.) Dafür brauchts dann auch eine externe Schaltung. Vieles, man an günstigen Umformern kaufen kann, ist mit Trimmern ausgestattet, also nicht genau, mit hoher Temperaturdrift und Alterung.
Auch deine Quelle schreibt: " hochgenau messen, wenn er die Pt100 Sensoren in 3- oder 4-Leiterschaltung anschließen kann". Die Schaltung ist also aufwändig und empfindlich.
Bei den Thermoelementen kaufst du ein Modul, und einen passenden Sensor, steckst die beiden mit dem Arduino zusammen und kannst eine Temperatur auslesen. Und du weißt, dass die Temperatur stimmt! kein Poti zum rumschrauben, kein Abgleich. Auch wenn du eine billige China-Elektonik nimmst, dann sind die ICs alle von Maxim.
Die entscheidende Frage ist: Wie genau mußt du denn messen?
dann bräuchte ich doch eine ziemlich genaue Spannungsquelle, die mir halt sehr genau 5V VCC liefert ?
Das ist bei einem Spannungsteiler mit NTC und anderem Widerstand kein Problem, wenn du die Spannung des atmega für den Spannungsteiler nimmst. Da ist eher die Frage, wie genau und konstant deine beiden Widerstände sind, und wie du die nichtlineare Kennlinie des NTC berücksichtigst.
Bei den Thermoelementen kaufst du ein Modul, und einen passenden Sensor, steckst die beiden mit dem Arduino zusammen und kannst eine Temperatur auslesen. Und du weißt, dass die Temperatur stimmt! kein Poti zum rumschrauben, kein Abgleich. Auch wenn du eine billige China-Elektonik nimmst, dann sind die ICs alle von Maxim.
Die entscheidende Frage ist: Wie genau mußt du denn messen?
Ja.
ich sehe grade, die funktionieren mit spi...
Richtig messen ist deutlich komplizierter als eine fertige Messung abfragen 
12 bit (0.25°C) Auflösung ist doch schonmal was...
Zum Thema Genauigkeit gilt immer noch:
Mit einer Uhr weiss man, wie spät es ist. Mit zwei Uhren weiss man es nicht mehr.
magictrips:
Also ich will nicht die Temperatur in einem Backofen messen, wo es wahrscheinlich auf 2-3°C nicht ankommt....
Also 300°C mit einer Genauigkeit von 2-3°C zu messen ist schon nicht leicht.
Das ist 1% Genauigkeit. Und du willst es noch genauer?
Dann verabschiede dich vom Eigenbau und kauf dir genaue Industrietemperaturmessgeräte, z.B. sowas: PCE-T390 die kannst du auch seriell auslesen.
Vielen Dank für die Beiträge !
Ich mach mir dazu mal ein paar Gedanken......
gibt ja auch noch Typ T Thermoelemente, aber die kosten gleich das 5fache...
Was is eigentlich mit diesem Fühler hier ?:
Der hat ja nur normale Quetsch-Kabelschuhe, wird dann geklemmt und die Klemme ist aufgelötet.......
Warum kann ich bei dem die Kabelschuhe nicht gegen ein Stecker und die Klemmvorichtung gegen eine Buchse austauschen ?
Bei diesen komischen Steckern verstehe ich das ja noch (;
Und kann mir jemand was zur Genauigkeit des Sensors sagen ? in der Beschreibung steht nichts und bei Wiki steht, das es zwei Klassen gibt, die Eine hat 1,5°C und die Andere hat 2,5°C
Eine Fehlerquelle ist die Temperatursonde, eine andere Fehlerquelle ist die Verstärkung/ Verarbeitung/ Digitalisierung der Temperatur.
Um auf genauste Temperaturmessungen zu kommen (unter 1% Fehler) braucht es eine ziemliche aufwendige Elektronik und eine Kalibrierung der Schalltung mit einem noch genueren Referenztermometer.
Grüße Uwe
magictrips:
Warum kann ich bei dem die Kabelschuhe nicht gegen ein Stecker und die Klemmvorichtung gegen eine Buchse austauschen ?
Das Problem ist weniger, dass du verschiedene Matierialien in den Kreis einbringst, sondern dass du Kontaktstellen von Materialien von der Referenztemperatur entfernst.
Jede Kontaktstelle zwischen zwei Metallen erzeugt eine Thermospannung - wenn auch eine Temperaturdifferenz dazukommt. Wenn du also eine Leiterschleife aus verschiedenen Metallen zusammensetzt, wirst du keine Spannung am offenen Ende messen können, solange der Ring überall die gleiche Temperatur hat. Erst wenn du einzelne Kontaktstellen einer anderen Temperatur aussetzt, dann entsteht auch Spannung.
Thermospannung ist immer nur eine Temperaturdifferenz. Damit man absolute Spannungen erhält, braucht es eine Referenztemperaturmessung. Die ist in den ICs für die Auswertung von Thermoelementen integriert.
Wenn alle Materialkontaktstellen (Stecker, Schraubklemmen, etc) die gleiche Temperatur haben wie die Referenztemperatur ist alles in Ordnung. Wenn du aber in die Leitung einen Stecker einfügst, der z.B. aussen am Gehäuse ist, und eine andere Temperatur hat als das IC im Inneren, dann bekommst du zusätzliche Fehler.
Deshalb funktionieren die in Internet angebotenen Module mit den einfachen Klemmen auch: Weil die Klemme direkt neben dem IC sitzt und daher (fast) die gleiche Temperatur hat.
Also: Stecker, ja, aber sie müssen die gleiche Temperatur haben wie das Auswertemodul.
Das könnte man z.B. damit ereichen, dass die Stecker und die Module zusammen in eine extra Box kommen, in der sonst keine Leistungsquellen sind (Netzteile, LED Vorwiderstände, Arduinos...)
Aber eine Fehlerquelle bleibt es immer.
Die beste Lösung dafür sind Module auf denen die Ministecker bereits aufgelötet sind, die dann so am Rande des Gehäuses platziert sind, dass die Buchsen von aussen zugänglich sind.
Hallo,
magictrips:
Was is eigentlich mit diesem Fühler hier ?:...
Und kann mir jemand was zur Genauigkeit des Sensors sagen ? in der Beschreibung steht nichts und bei Wiki steht, das es zwei Klassen gibt, die Eine hat 1,5°C und die Andere hat 2,5°C
Bei Wiki steht aber auch, dass ein Thermoelement nicht die absolute Temperatur misst, sondern eine Spannung an die Messschaltung liefert welche der Temperaturdifferenz zwischen Messstelle und Vergleichsstelle entspricht.
Bei dem verlinkten Fühler ist aber nicht angegeben ob das Anschlusskabel aus Kupfer oder Ausgleichsleitung besteht. Deshalb weißt du nicht ob die Vergleichsstelle am Kabelende oder irgendwo im Fühler zu finden ist.
Der MAX6675 geht jedenfalls stillschweigend davon aus dass die Vergleichsstelle in seinem inneren zu finden ist und korrigiert diese Vergleichsstellentemperatur mit einem Fehler von +/- 3°C.
Dazu kommt dann noch der Fehler des A/D-Wandlers der im Mittel mit +/- 8 LSB (+/- 2 °C) angegeben ist. Ob das Thermoelement selbst jetzt einen Fehler von 1,5°C oder 2,5°C hat, wird dann fast schon zur Nebensache.
Also insgesamt gesehen keine idealen Voraussetzungen um einen Messfehler < 2-3°C zu erreichen.
Mit einem Pt100 oder Pt1000 Messwiderstand in Vierleiterschaltung und einem dazu passenden Messverstärker welcher den Widerstand auch in echter Vierleiterschaltung mit konstantem Speisestrom erfasst ist der gewünschte Messfehler eher erreichbar.
Wer eine Temperatur um 300°C mit einem Messfehler < 2-3°C messen will muss leider etwas mehr Aufwand betreiben als mit Bauteilen für einem Gesamtpreis von ca. 6€ aus der Bucht zu bezahlen sind.
Gruß
Peter
peter_de:
...und korrigiert diese Vergleichsstellentemperatur mit einem Fehler von +/- 3°C.
Naja, ein bischen muss man die die Kirche schon im Dorf lassen. Der Fehler von maximal +/-3°C für die Vergleichsstellentemperatur ist angegeben für einen Umgebungstemperaturbereich von -20°C bis 85°C.
Man kann davon ausgehen, dass wenn das IC im "normalen" Temperaturbereich betrieben wird, dass der Fehler deutlich kleiner ist.
Aber ich würde stattdessen auch Module mit dem den moderneren MAX31856 empfehlen der schaffe einen Fehler von 0,15% + 0,7°C Referenzstellenfehler.
peter_de:
Wer eine Temperatur um 300°C mit einem Messfehler < 2-3°C messen will muss leider etwas mehr Aufwand betreiben als mit Bauteilen für einem Gesamtpreis von ca. 6€ aus der Bucht zu bezahlen sind.
Aber dabei muss ich dir recht geben. Billig UND genau, das geht nicht.
Aber die Frage ist wirklich: wie genau muss es sein?
Alleine ein kräfiges Tiefdruckgebiet verändert die Siedetemperatur schon um 1-2°C, ganz zu schweigen von Höhenänderungen.
Ich bin sicher, meist braucht man es nicht so genau. Das ist der Fluch der digitalen Anzeigen: Wenn man liest "315,2°C" dann glaubt man an die Nachkommastellen. Auf einem analogen Instrument kann man dann meist nur ablesen, dass es eine Temperatur zwischen 310°C und 320°C ist. Und reicht meist auch.
Hallo und vielen Dank !
Für mein Fall reichen auch 0,25°C Auflösung, aber jemand anders hat Anwendungsfälle, wo es anscheinend nicht verkehrt ist, wenn die Auflösung im Bereich von 0,1°C (vielleicht sogar 0,01°C !) liegt.....
Gibt es denn fetige Module, für die PT1000 ?
Die Auflösung/Genauigkeit hat (wenn ich das richtig verstanden hab), mit dem PT1000 nichts zutun, sondern mit dem Modul bzw der Beschaltung ?
Gäbs ne Möglichkeit, die softwaremäßig zu kalibrieren ?
Über die Kalibirierung an sich, mache ich mir recht wenig Gedanken.....
für eine "grobe" Anwendung müßte es doch reichen, den den zB mit einem DS18B20 zu kalibriern ?
Für eine sehr feien Anwendung braucht man dann halt so eien "Kalibrierstation", aber das is dann nicht mehr mein "Problem" (;
Diese Schaltung soll sehr gut geeignet und auch ziemlich genau sein (vorrausgesetzt, man verwendet die richtigen Bauteile):
Ich habe da noch etwas sehr interessantes gefunden:
Das Teil is ja von den Werten ehr absolut geeignet !
Kann ich damit zB die Gastempertur/Kopftemperatur bei einer Destillation messen ?
Wie verhält sich die Messung bei Glas und Flüssigkeit ?
Ich müßte ja einmal die Flüßigkeit im Kolben messen und einmal die Temperatur der Heizquelle...
Was bringt dir eine Auflösung von bis zu 0,01K? Ich glaube nicht, dass du entsprechende Hardware daheim hast, um diese Ansatzweise kalibrieren zu können.
Wie kommst du darauf, dass die Genauigkeit nichts mit dem Pt1000 zu tun hat? Dieser hat wie so eigentlich jedes Bauteil Abweichungen!
Die Abweichungen sind nach DIN IEC 751 definiert wie folgt:
Klasse A: (0, 15 + 0,002 * t) / t
Klasse B: (0,3 + 0,005 * t) / t
Softwareseitig kalibrieren, wie soll das gehen? Du musst schon eine Referenz dazu verwenden. Ohne diese weiß keiner, ob der Wert passt. Wurde hier auch schon geschrieben. "Mit einer Uhr weiß man, wie spät es ist, mit 2 nicht mehr". Was gemacht werden kann, ist ein Offset drauf zu addieren oder subtrahieren. Aber selbst da musst du irgendwo eine Referenzmessung für machen. Die kann extern ohne den µC erfolgen.
Ob du mit einem DS18B20 als Referenz glücklich wirst, must du selber wissen. Der hat aber selbst bereits eine Abweichung von +-0,5K.
Die Schaltung von mikrocontroller sollte soweit in Ordnung sein, setzt aber Präzisionswiderstände voraus. Der Nachteil der Schaltung sind die Trimmerpotis. Diese sind auf lange sicht nicht genau.
Warum schaust du dir eigentlich nicht einmal die Datenblätter an, das Teil von Sparkfun hat auch nur eine Auflösung von +- 0,5K.
magictrips:
Die Auflösung/Genauigkeit hat (wenn ich das richtig verstanden hab)
Auflösung und Genauigkeit sind zwei verschiedene Dinge.
Auflösung 0.1°C bedeutet: du kannst eine Nachkommastelle anzeigen: 127,4°C
Genauigkeit +/-2°C bedeutet: Es kann eine Temperatur von 125,4°C bis 129,4°C sein.
Gerade mit Digitalanzeigen ist eine hohe Auflösung kein problem. Ich kann einen Sensor mit 10% Genauigkeit mit Nachkommastellen anzeigen. An der Genauigkeit ändert das nichts.
Um die Genauigkeit eines Systems zu bekommen musst du ALLE einflussnehmenden Komponenten betrachten.
Den Sensor, die Auswerteschaltung, ggf jeden Widerstand, vielleicht auch die Spannungsversorgung etc.
Bezüglich Genauigkeit kannst du alles, was Trimmpotis drauf hat vergessen. Trimmer habe einen völlig grottigen TK! Abgleich mit Software ist besser, aber zum Abgleichen brauchst eine hochgenaue Referenz. Woher nehmen?
(und es reicht nicht, bei 100°C abzugleichen, wenn du 300°C messen willst.)
Also das Datenblatt habe ich mir angeschaut !:
"The 10-bit PWM output provides a resolution of 0.14°C, while the TWI interface has a resolution of 0.02°C"
"The MLX90614 offers a standard accuracy of 0.5°C around room temperatures."
Bedeutet doch eine Auflösung von 0,02°C und eine Genauigkeit von 0,5°C oder nicht ?
Aber anscheinend messen die nur die Oberflächentemp. und messen nicht durch Glas....
Mit per Software kalibrieren meine ich, das man nicht irgednwelche Trimpotis drehen muss, sondern, das man zB einfach ein taster gedrückt wird "kalibrieren" und der dann den Kalibrierungswert ausrechnet !
Wie gesagt:
"Über die Kalibirierung an sich, mache ich mir recht wenig Gedanken.....
für eine "grobe" Anwendung müßte es doch reichen, den den zB mit einem DS18B20 zu kalibriern ?
Für eine sehr feine Anwendung braucht man dann halt so eine "Kalibrierstation", aber das is dann nicht mehr mein "Problem" (;"
Für die grobe Anwendung, muß das nicht hochgenau sein und kann ruhig etwas daneben liegen, für die feine Anwendung, sollte es möglich sein, den sehr genau zu kalibrieren, aber das würde ich dann nicht machen (;
Wenn du die I2C Schnittstelle nutzt, hat der eine Auflösung von 0,02K. Und ja, eine Genauigkeit von 0,5K. Da bringt dir dann wiederum die 0,02K Auflösung nicht viel, da der Wert immer noch um 0,5K in beiden Richtungen abweichen kann.
Nein, so funktioniert eine Software-Kalibrierung nichts. Wie gesagt, dafür brauchst du eine hochgenaue Referenzmessung, die du aber nicht hast.
Aber anscheinend messen die nur die Oberflächentemp. und messen nicht durch Glas....
Du kannst alles messen, mit der Bedingung, daß der Sensor die Temperatur des Meßmediums annimmt. Du kannst die Glasoberfläche messen und diese von der Abkühlung durch die Luft isolieren. Ein 2. Aspekt ist die Zeit in der sich der Sensor der Temperatur des zu messenden Mediums angleicht. Wenn der sensor an der Glasoberfläche anliegt dann muß der Dampf zuerst das Glas erwärmen und dieses dann die Sonde. Wenn die Sonde durch ein Loch im Dampf ligt ist das ganze natürlich schneller.
Wenn Du 0,1% Genauigkeit haben willst dann brauchst Du Widerstände mit mindestens dieser Genauigkeit im Meßkreis. Außerdem einen mindestens ebenso genaue Referenzspannung des A/D Wandlers. ecc
Grüße Uwe
ok, vielen Dank !
@sschultewolters:
Wie kommst du immer auf K ? die Temperatur ist doch in °C angegeben ?
Was genau bedeutet Genauigkeit eigentlich ?
So wie ich das verstanden habe, haben die Sensoren (bauartbedingt ?) eine gewisse Abweichung......
in dem Fall von -/+0,5°C.
Das heißt doch, das ich einen Sensor nehme und der zeigt mir bei 20°C, 20,5°C an, der andere vielleicht 19,1°C, wieder ein anderer vielleicht 20°C und so weiter...... irgendwas, was zwischen 19,5 und 20,5°C liegt.
Aber wenn ich jetzt einen Sensor nehme, der mir zB 20,5°C (statt 20°C) anzeigt..... der zeigt mir doch dann bei jeder Messung 20,5°C (also den selben Fehler) an oder nicht ? Weil das wäre nicht so schlimm...
Wenn der gemessene Wert(für 20°C) jetzt aber bei jeder Messung, mit dem gleichen Sensor, woanders liegt, aber irgendwo zwischen 19,5 und 20,5°C, dann wäre für meine Zwecke nicht ganz so toll......
Die 1-2°C Abweichung durch den Luftdruck, sind egal, da es für sowas Tabellen gibt......
Wie funktioniert eine Softwarekalibrierung dann ? Und was spricht dagegen ?
Ich muss doch nur die Möglichkeit zur kalibrierung bereitstellen.....
Bei meiner pH-Sonde geht das zB ganz einfach.....
Die Sonde wird in eine Lösung mit pH4 gesteckt, es wird ein Rohwert ausgerechnet(unter anderem mit Hilfe der Spannung usw), und der "Rohwert" wird als pH4 gespeichert....
Das Gleiche dann nochmal mit pH7.
Und das Ding ist kalibriert.
Aus den beiden Werten wird eine Steigung errechnet, mit deren Hilfe dann der pH-Wert ermittelt wird.
Is das beim PT1000 nicht ähnlich möglich ?
Sensor einer bestimmten Temperatur aussetzen (Gibt doch so Kalibriergeräte),
Roh-Wert ermitteln,
Steigung berechnen (zB pro V = X°C),
und fertig !?
@uwefed
ich befürchte, dann is das mit der IR-Messung auch nicht so das Wahre.
Wie funktioniert eine Softwarekalibrierung dann ? Und was spricht dagegen ?
Ich muss doch nur die Möglichkeit zur kalibrierung bereitstellen.....Bei meiner pH-Sonde geht das zB ganz einfach.....
Die Sonde wird in eine Lösung mit pH4 gesteckt, es wird ein Rohwert ausgerechnet(unter anderem mit Hilfe der Spannung usw), und der "Rohwert" wird als pH4 gespeichert....
Das Gleiche dann nochmal mit pH7.
Und das Ding ist kalibriert.
Aus den beiden Werten wird eine Steigung errechnet, mit deren Hilfe dann der pH-Wert ermittelt wird.
Ja, wo willst du denn den Wert her nehmen? Also Backofen auf 300°C stellen und vergleichen bringt dir nichts.
Steigung beim PT1000 berechnen bringt dir so nichts. Darfst es gerne mal vorrechnen, was für Werte du dabei erwarten kannst. Die sind ohne Operationsverstärker zu minimal, als dass du die sinnvoll auswerten kannst.
