Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

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  • sanyo66
    Member
    • 10.07.2014
    • 28
    • Christian
    • Mosel

    #1

    Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

    Hallo,

    da es ja momentan noch kein Telemetriemodul zur übermittling von Temperatur gibt(HOTT), wollte ich mich mal dran machen dies zu ändern.

    Es gibt zwar diverse andere Module die dies können, allerdings sind dort immer noch GPS,Höhe,Spannung,usw dabei. Ich, so wie bestimt viele andere, brauche aber nur die Temperatur.
    In meinem Fall hätte ich gern die Temperatur meines Motors beim Flug im Auge.
    (Bitte keine Kommentare wie " ein gut eingestellter Motor wird nicht zu heiss". Dafür muss er aber erst mal gut eingestellt sein)

    Die benötigten Protokollspezifikationen zur Komunikation mit Hott so wie einen Programmierer habe ich bereits.

    Nur bei der hardware komme ich gerade nicht weiter.

    Meine Idee war einen Temperatursensor mit dem Arduino zubauen, und diese so ermittelten Werte, über die Hott Schnittstelle zu senden.

    Die originalen Temperaturfühler scheinen ja NTC´s zu sein(optisch jedenfalls. Wenn es keine sind, habe ich schon den ersten Fehler gefunden)

    Also habe ich mir NTC´s wie einige Widerstände beim grossen C bestellt (von 10kohm bis 200kohm. Alle NTC´s sind in Glas gekappselt und bis 200grad).

    Nun gings ersteinmal daran nur die Temperatur zu messen, allerdings ohne grossen Erfolg.
    Nach dem Aufbau des Spannungsteilers und kopie diverser Sketches, stoße ich nun auf das Problem, dass bei ca 80grad schluss ist. Obwohl ich mit ca 200 grad den Heissluftföhn drauf halte??:dknow:

    Verwendet habe ich
    -einen 10kohm Widerstand

    -einen 10kohm NTC mit einem Betafaktor:25/85 3470 http://www.produktinfo.conrad.com/da...103F3473SY.pdf

    -Arduino mit 5V (über usb)

    Hier mal der sketch:

    #include <math.h>

    float temperatur =0; //Variable zum Zwischenspeichern der Temperatur

    void setup()
    {
    Serial.begin(9600);

    }

    void loop()
    {
    temperatur = temp(analogRead(0));
    Serial.println(temperatur);
    Serial.println(analogRead(0));
    delay(1000);
    }

    float temp(int rawadc)
    // Hilfsfunktion zur Umrechnung auf Grad Celsius
    {
    int r1 = 10000; // Wert des Festen Wiederstandes des sabbungsteiler
    int r2 = 10000; // Wiederstand des Thermristors bei 25grad
    int b = 3470; // Fixwert aus Datenblatt
    float r_akt; // Aktueller Wiederstand
    float temp; //Temporäre Variable
    float ergebnis; //
    float tn = 20; //Basistemperatur in Grad Celsius
    // Wiederstand Therm ausrechnen
    //Widerstand auf Temperatur umrechnen
    tn = tn+273.15; // Basitemperatur auf Kelvin umrechnen
    r_akt = ((4.64/(4.64/1023*rawadc))*r1)-r2; //Aktuellen Widerstand ermitteln
    temp = b*tn/(b+log10((r_akt/r2))*tn);
    temp = temp - 273.15; //Ergebnis in Grad Celsius umwandeln
    ergebnis =temp;
    return ergebnis;
    }


    Brauche ich hier vieleicht noch eine Op oder ähnliches??

    Da ich auf dem Bereich der Elektronik noch ein recht grosser Newbee, bin würde ich mich über eure Tipps sehr freuen.

    Also bis denn
    Gruß
    Christian
  • Andreas Perzl
    VIRA
    Hersteller
    • 27.09.2009
    • 3068
    • Andreas
    • Rgbg

    #2
    AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

    Stimmt denn die Temperatur ohne draufhalten bzw. bis 80°C einigermaßen?
    Basistemperatur ist auch 25°C lt Datenblatt!

    ßberprüf mal mit nem Multimeter den Widerstand und kontrollier dann die Formel zur Berechnung...

    Gruß, Andi
    Zuletzt geändert von Andreas Perzl; 05.01.2015, 16:18.
    ViRA, Because Best Vibration Is No Vibration: http://www.pean-engineering.com

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    • ingo_s
      Member
      • 12.05.2012
      • 613
      • Ingo
      • MSC OberauÃ?em NiederauÃ?em

      #3
      AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

      An was für einem Motor willst Du denn Messen, Verbrenner?
      Welchen Temperatur Bereich soll denn der Sensor abdecken?

      Es gibt auch Temp-Sensoren die eine Temperatur abhängige Spannungs ausgeben.

      Gruß Ingo
      Protos Maxi, 500, 500str., Mini, Brain, diverse Flächen, MPX Royal, DIY M-Link Sensoren.

      Kommentar

      • King-Bobman
        Member
        • 01.01.2011
        • 192
        • Roland
        • T-Rex 700 E

        #4
        AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

        Temperatursensor TMP36 kostet 1,90 Euro
        Geht bis 150 Grad.
        Crash und Schneidenbruch
        (komme aus der Zerspaner-Ecke)
        Roland

        Kommentar

        • sanyo66
          Member
          • 10.07.2014
          • 28
          • Christian
          • Mosel

          #5
          AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

          Hallo Andi,

          die Temperatur ist bei einem Basiswert von 25 nicht ganz richtig. laut raumthermometer sind es ca 19grad, wobei mir der Arduino ca. 23,5 ausgibt.

          Wie gesagt bin ich noch nicht sehr erfahren mit der Welt der Elektronik, daher bin ich mir nicht so sicher wie ich die Formel kontrollieren soll. über nen kleinen Tip würde ich mich freuen.

          Habe mal die Widerstände am NTC gemessen

          18,5° (Raumthermometer) --> 11,8kohm
          0° (Eiswasser) --> 35kohm
          100° (kochendes Wasser) --> 900ohm
          200° (Heissluftföhn) --> 200-250ohm (ob es wirklich genau 200° sind kann ich leider nicht prüfen)
          150°(Heissluftföhn) --> 400-500ohm (ich denke dass der Föhn zuviel regelt und deswegen die Werte so schwanken?!)

          @Ingo

          Jup, momentan geht es mir um einen Benzin Helimotor (Betriebstemperatur laut Hersteller 140-150°)
          Soll aber auch als Sicherheit in meinen Nitro Rumpfheli zum Einsatz kommen (als Warnung vorm sicheren Hitzetot im Sommer wegen der eh schon schlechten Kühlluft zufuhr :-))

          @King
          Danke für den Tip gucke ich mir gleich mal an.

          Gruß
          Christian

          Kommentar

          • Andreas Perzl
            VIRA
            Hersteller
            • 27.09.2009
            • 3068
            • Andreas
            • Rgbg

            #6
            AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

            Prüf als ersten ob der errechnete Widerstandswert Rakt dem des Multimeters entspricht.

            Mir kommt das bei rakt etwas komisch vor aber ist mir heute zu spät um es genau anzuschaun

            Und kontrollier mal die Referenzspannung (4.64V stimmt?)


            Kannst auch mal diesen Code verwenden da weiß ich das es stimmt:
            long adcVal = analogRead(0);
            float uRev = 5.0; // [V]
            float U2 = (adcVal * uRev / 1023); // [V]
            float Untc = uRev - U2; // [V]
            float R2 = 10000; // [Ohm]
            float Rntc = ((R2*uRev)/U2)-R2; // [Ohm]
            float Rntc25 = 10000; // [Ohm]
            float Bntc = 3470; // Datasheet
            float Tn = 273.15 + 25; // [K]
            float T = ((Bntc*Tn) / (Bntc + log(Rntc/Rntc25)*Tn)) - 273.15;

            Serial.println(T);
            Zuletzt geändert von Andreas Perzl; 05.01.2015, 19:35.
            ViRA, Because Best Vibration Is No Vibration: http://www.pean-engineering.com

            Kommentar

            • sanyo66
              Member
              • 10.07.2014
              • 28
              • Christian
              • Mosel

              #7
              AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

              Hey Andreas,
              danke für deine Mühe, werde es morgen mal versuchen.
              Muss jetzt leider weg.
              Werde morgen berrichten.

              Lg
              Christian

              P.s: Mit dem NTC bin ich aber richtig, oder? Glaube nicht dass die anderen Hersteller ein super spezial Bauelement verwenden. Es wird ja eh immer nur mit Wasser gekocht. Oder liege ich da falsch?

              Kommentar

              • ingo_s
                Member
                • 12.05.2012
                • 613
                • Ingo
                • MSC OberauÃ?em NiederauÃ?em

                #8
                AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

                Bei höheren Anforderungen oder Temperaturen:

                "Pt100"

                Benötigt aber zusätzliche Elektronik.

                Gruß Ingo
                Protos Maxi, 500, 500str., Mini, Brain, diverse Flächen, MPX Royal, DIY M-Link Sensoren.

                Kommentar

                • Andreas Perzl
                  VIRA
                  Hersteller
                  • 27.09.2009
                  • 3068
                  • Andreas
                  • Rgbg

                  #9
                  AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

                  Zitat von sanyo66 Beitrag anzeigen
                  P.s: Mit dem NTC bin ich aber richtig, oder? Glaube nicht dass die anderen Hersteller ein super spezial Bauelement verwenden. Es wird ja eh immer nur mit Wasser gekocht. Oder liege ich da falsch?
                  Ist ja im prinzip egal Du wertest ja den Widerstand aus und berücksichtigst das Verhalten über die Formel.

                  Aber ja Graupner verwendet im Original auch NTC.

                  Hab genau wie Du ein Eigenbau Telemetriemodul für HoTT am Nitro im Einsatz mit Temp-Sensoren usw.

                  Das haut schon hin!

                  Gruß, Andi
                  ViRA, Because Best Vibration Is No Vibration: http://www.pean-engineering.com

                  Kommentar

                  • sanyo66
                    Member
                    • 10.07.2014
                    • 28
                    • Christian
                    • Mosel

                    #10
                    AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

                    So habe Andi´s Code in meinen Sketch übernommen.
                    Und siehe da, scheint zu funktionieren

                    Hier meine Testreihe:
                    -kochendes Wasser ---> angezeigter Wert 100-101°
                    -Eiswasser ---> angezeigter Wert 2,8-4,2° (denke mal dass das Wasser den Widerstandswert verfälscht)
                    -Sensor neben Raumthermometer(15,5°)-->angezeigter Wert 15,2-16,4°

                    Im grossen und Ganzen bin ich mit den Werten recht zufrieden.

                    Leider konnte ich die Temperatur um die 150° nicht testen. Hab zwar meinen Heissluftföhn, allerdings sind die von mir eingestellten Werte eher Schätzwerte und nicht sehr Aussagekräftig(eingestellte Temp 100° Heissluftföhn-->angezeigte Temperatur am Sensor 50-80°)

                    Hat da einer ne Idee wie ich die höheren Werte zuverlässig validieren kann??

                    @Andi
                    Ich habe zwar deinen Code so gut wie es mir möglich ist in meinen Sketch übernommen, bin mir aber aufgrund meiner fehlenden Skills nicht so sicher, ob ich alles richtig gemacht habe.

                    Könntest du vllt mal drüber gucken, und mir sagen ob dass so OK ist??

                    #include <math.h>

                    float temperatur =0; //Variable zum Zwischenspeichern der Temperatur

                    void setup()
                    {
                    Serial.begin(9600);

                    }

                    void loop()
                    {
                    temperatur = temp(analogRead(0));
                    Serial.println(temperatur);
                    Serial.println(analogRead(0));
                    delay(1000);
                    }

                    float temp(long adcVal)
                    // Hilfsfunktion zur Umrechnung auf Grad Celsius
                    {
                    float uRev = 5.0; // [V]
                    float r1 = 9920; // Wert des Festen Wiederstandes des sabbungsteiler
                    float r2 = 10000; // Wiederstand des Thermristors bei 25grad
                    float b = 3470; // Fixwert aus Datenblatt
                    float U2 = (adcVal * uRev / 1023); // [V]
                    float r_akt; // Aktueller Wiederstand
                    float temp; //Temporäre Variable
                    float ergebnis; //
                    float tn = 25; //Basistemperatur in Grad Celsius
                    // Wiederstand Therm ausrechnen
                    //Widerstand auf Temperatur umrechnen
                    tn = tn+273.15; // Basitemperatur auf Kelvin umrechnen
                    //r_akt = ((4.64/(4.64/1023*rawadc))*r1)-r2; //Aktuellen Widerstand ermitteln
                    r_akt = ((r2*uRev)/U2)-r2; // [Ohm]
                    temp = b*tn/(b+log10((r_akt/r2))*tn);
                    temp = ((b*tn) / (b + log(r_akt/r1)*tn)) - 273.15;
                    //temp = temp - 273.15; //Ergebnis in Grad Celsius umwandeln
                    ergebnis =temp;
                    return ergebnis;
                    }


                    Den Wert für r1 habe ich nochmal nachgemessen und korrigiert.

                    Hoffe dass jetzt soweit alles funktioniert.
                    Mein nächster Schritt wäre dann die Temperatur ans Hott zu schicken. Mal gespannt wie sich mein Nachbar dabei macht(Der Pragrammierer:-))

                    Bis dann
                    Christian

                    Kommentar

                    • Klaus O.
                      Senior Member
                      • 03.12.2007
                      • 22475
                      • Klaus

                      #11
                      AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

                      Zitat von sanyo66 Beitrag anzeigen
                      -Eiswasser ---> angezeigter Wert 2,8-4,2° (denke mal dass das Wasser den Widerstandswert verfälscht)
                      Da wird nichts verfälscht.
                      Eiswasser ist ja immer noch flüssig.
                      Das ist die Anomalie von Wasser, das es seine größte Dichte bei 4° plus hat.
                      Gruß Klaus

                      Wer emotional wird hat keine sachlichen Argumente mehr und somit verloren.

                      Kommentar

                      • Andreas Perzl
                        VIRA
                        Hersteller
                        • 27.09.2009
                        • 3068
                        • Andreas
                        • Rgbg

                        #12
                        AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

                        Deswegen kann Wasser aber auch unter 4°C haben Klaus
                        Denke schon das der Widerstand leicht verfälscht wird, Wasser leitet ja...

                        @Christian:
                        Passt doch soweit und die Werte sind auch gut. Könnte man jetzt noch bissl was
                        am Code machen bzgl. einlesen der analogen Werte aber das macht es nicht viel besser.

                        Würde es erstmal so lassen, hast doch gut hinbekommen!

                        Gruß, Andi
                        ViRA, Because Best Vibration Is No Vibration: http://www.pean-engineering.com

                        Kommentar

                        • sanyo66
                          Member
                          • 10.07.2014
                          • 28
                          • Christian
                          • Mosel

                          #13
                          AW: Temperatursensor Eigenbau. Aber wie???

                          Danke Andi,
                          dafür dass ich eigendlich nur die Grundlagen im C++ habe, freut es mich, dass ich es dennoch hinbekommen habe

                          Werde mich jetzt mal an die Hardwar machen(wenns auch nicht viel ist.)
                          Habe mir gedacht, dass ich einen 5v Arduino Mini hole.
                          Darauf kommt dann der Spannungsteiler, NTC sowie ein 5V Spannungsregler.
                          Was meint ihr? Fehlt noch etwas???

                          Auch würde ich noch gern den Temperaturbereich bis 160° testen.
                          Hat da noch einer eine Idee. Habe mir mal ein Infrarotthermometer besorgt, leider bekomme ich mit meinem Heissluftföhn nichts auf konstante 150-160°.
                          Alu soll ja eh nicht gut damit zumessen sein(wegen der reflextion)
                          Hat noch jemand ne andere Idee welches Material ich aufheizen könnte.???

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