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Schaltung zur Temperaturmessung



Harry offline
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Subject: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 18.05.2019 - 11:26   -  
Hallo Zusammen,

ich soll für einen Kumpel eine Schaltung bauen, die die Temperatur unter Wasser misst und auf einem grafischen Display anzeigt. Soweit ganz einfach, aber .....
- Auflösung 0.1°C
- 10 Messungen/s und somit 10 Displayrefreshs/s
- Anzeige Temperatur und Verlauf grafisch
- Temperaturbereich 0...30°C
- Sensorkabel 10m, also bis 10m Wassertiefe
- Sensor soll sehr schnell reagieren
- Akkubetrieb
- tragbar "Hosentaschenformat" (natürlich nicht das Kabel)
- die absolute Temperatur ist eher unwichtig, sondern die relative
- günstig :) ;)

Vom Gefühl und der Sensormasse ausgehend tendiere ich zu einem LM73 als Sensor (Auflösung 0.03125°C), aber I2C über 10m? Klar wird der Sensor, egal welcher, vergossen, aber der Temperaturkontakt zum Wasser darf nicht behindert werden.

Habt ihr evtl. Vorschläge/Ideen dazu?

@Rolf: hast du mal gemessen, wie lange der Refresh eines BO9864 dauert? Ich hab mal gerechnet, aber ob das stimmt?
400kHz I2C-Frequenz entspricht ca. 40000 Byte/s. Das LCD braucht 98x64/8=768 Byte. Das sollten dann, wenn der Proz nichts anderes macht, rund 52 Refreshs/s sein, oder?

Gruss
Harry
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rh offline
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Subject: Re: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 19.05.2019 - 18:41   -  
Hallo Harry,

da kommst Du in problems!
10m Kabel, 400khZ.
da brauchst Du sehr niederohmige Pullups, 1k oder kleiner.
Der dazu notwendige Leitungsstrom erwärmt das Chip erheblich.
1grad Fehler ist da auf jeden Fall drin. Messfehler....
Es würde sich ei PT1000 anbieten. Linearisierung etc. ist da schon
aufwändig! Dazu kommt noch der Fehler im AVR ADC. kann man
alles rausrechnen mit X/Y Interpolation plus Stützpunkte erfassen.
Alles nicht trivial. Hübsche Aufgabe.

rolf
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Subject: Re: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 19.05.2019 - 18:50   -  
Es gibt I2C Bus-Extender ics, die schaffen auch 100m über Cat5-Kabel.

P82b715 z.b.
Setze ich seit langem ein, klappt hervorragend.
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rh offline
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Subject: Re: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 20.05.2019 - 17:31   -  
Das Hauptproblem ist nicht die Draht Länge sondern die
Eigenerwärmung beim zyklischen Auslesen.
01.grad absolute Genauigkeit ist hier nicht zu erreichen.
rolf
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Subject: Re: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 20.05.2019 - 18:14   -  
Er schrieb aber:

"die absolute Temperatur ist eher unwichtig, sondern die relative "
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Harry offline
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Subject: Re: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 20.05.2019 - 19:09   -  
Hallo Zusammen,

an einen PT1000 hab ich auch schon gedacht und gestern eine einigermaßen (temperatur)stabile Konstantstromquelle gesucht, leider ergebnislos.

@Louis: diese Busextender hab ich mir Datenblatttechnisch schon angeschaut .... was für Taktraten schafft man da bei 10m?

Ich brauch, egal welchen Sensor ich nehme, eine 4-adrige Leitung, am liebsten Silikon. Ich hab gestern mal den LM73 frei laufend 40x/s ausgelesen und keine signifikante Eigenerwärmung festgestellt. Darstellung auf einem DOGXL240, Y-Skala automatisch verschiebend ..... war echt klasse für den ersten Versuch.

Die Probleme: 1. Kabel ..... 2. Verguss des Fühlers ohne ihn zu isolieren ..... 3. welcher Fühler
Erstmal Urlaub, dann Problemlösung. Achja das DOGXL240 kommt nicht in Frage: Preis :(

Danke euch
Harry

BTW Eigenerwärmung ist unter Wasser kein Problem
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This post has been edited 1-times. Last edit: 20.05.2019 - 19:11 by Harry.
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Subject: Re: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 20.05.2019 - 21:44   -  
100khz sollten da auf jeden Fall gehen.
Für 10 samples/sec reicht das doch voll aus.
Das ist ja eher wenig.
Display läuft ja nicht über I2C

Vergießen könnte man das mit Epoxy mit Alupulver, aber ich würde doch eher auf pt1000 gehen. Ist nicht zu schwer das auszuwerten.
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Harry offline
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Subject: Re: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 21.05.2019 - 09:41   -  
Quote by Lschreyer
Display läuft ja nicht über I2C

Das könnte aber passieren, aber über einen anderen (XMega)

Quote by Lschreyer
Vergießen könnte man das mit Epoxy mit Alupulver,

Das hatte ich mir auch schon überlegt, aber der Fühler muß sehr schnell reagieren. Es geht darum, daß beim Absenken des Fühlers möglichst schnell die aktuelle Wassertemperatur angezeigt wird.

Quote by Lschreyer
aber ich würde doch eher auf pt1000 gehen. Ist nicht zu schwer das auszuwerten.

Hast/kennst du eine stabile KSQ dafür? 4-Draht-Messung?

Harry
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This post has been edited 2-times. Last edit: 21.05.2019 - 09:43 by Harry.
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Harry offline
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Subject: Re: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 21.05.2019 - 14:55   -  
Hier mal ein Video vom ersten Test. Anfangs mit dem Finger auf den Fühler, später dann mal mitm Feuerzeug :D
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Subject: Re: Schaltung zur Temperaturmessung  -  Posted: 22.05.2019 - 07:28   -  
Falls pt1000 interessant ist: Ich habe dafür mal diese Schaltung verwendet.
http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00687c.pdf

Ist nur ein IC mit Hühnerfutter.
Und ist ausreichend genau.
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