Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Windmessung über NTC/PTC


von Hans (Gast)


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Hallo,
ich muss für eine Projektarbeit eine Windmessung realisieren.
Diese soll über beheizte Thermoelemente erfolgen.
Ausgewertet wird das Ganze mit einem Cortex M3 Stellaris Board.

Hab schon ältere Artikel gesehen, welche einen Hitzdraht verwenden.
Kennt ihr ne Version mit NTC / PTC und habt ne Schaltung dazu?
Dachte mir, den PTC/NTC über eine Konstantstromquelle zu speisen und zu 
erwärmen und über ne Messbrücke den Spannungsabfall zu messen.

Hab leider nicht mehr viel Zeit und bin über jeden Beitrag und vor allem 
Schaltplan froh.

Danke

Gruß Hans

von Martin (Gast)


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Wenn nicht mehr viel Zeit ist, dann poste doch erst einmal deinen 
Schaltungsentwurf, so weit wie du gekommen bist rein. Da kriegst du 
vielleicht eher eine Antwort. Oder entwickle selbst erst einmal einen 
Plan und poste ihn dann.

Gruß Martin

von B. L. (b8limer)


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NTC/PTC ist völliger Murks. Wind misst man mit einem Anemometer. Am 
einfachsten ist ein Schalenkreuzanemometer, besser sind 
Ultraschallanemometer mit denen kann man auch 3D Profile machen. 
Ansonsten gibt es noch Laseranemometer bei dem man Tracerpartikel bzw. 
deren Bewegung vermisst (anfällig da Optik). Die letzte Möglichkeit ist 
ein sog. Hitzdrahtanemometer bei dem man die Abkühlung eines 
Drahtstücken in einen Zusammenhang zur Windgeschwindikeit setzt. Das 
geht aber nur bei sehr geringen Windgeschwindigkeiten und benötigt eine 
Nachführung bzw. Drehung jeweils in den Wind. Außerdem sehr anfällig 
gegen Niederschläge.

Mit einem Thermoelementearray würde man z.B. Wasserströmung bzw deren 
Temperatur vermessen.

Hans schrieb:
> Dachte mir, den PTC/NTC über eine Konstantstromquelle zu speisen und zu
> erwärmen und über ne Messbrücke den Spannungsabfall zu messen.

und dann die Abkühlkurve über den Spannungsabfall am NTC/PTC messen oder 
wie? Also Prinzip Hitzedrahtanemoeter nur mit grottenschlechtem 
Strömungsverhalten.

von Hans (Gast)


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ich würde auch lieber ein Schalenanemometer bauen, aber Vorgabe is nun 
eben Vorgabe.
Habt ihr dann für das Hitzdrahtanemometer Schaltpläne?

Grüße Hans

von Bananen Joe (Gast)


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Google doch einfach mal nach Thermische_Anemometrie.
Das Prinzip wirst du ja wohl umsetzen können, oder?
Wenn nicht bist du wohl der falsche für den Job.
Und wenn du schon beim googeln bist, dann guck dir auch gleich mal an, 
was ein Thermoelement ist, das hat nämlich gar nichts mit NTC oder PTC 
zu tun.

von Otto (Gast)


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Hi,

was Du suchst ist an jedem Dieselmotor angebracht.
Luftmengenmesser ist das Zauberwort.

von MK (Gast)


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Wie soll man eine Windmessung mit Temperatur abhängige Winderstände 
machen.
es gibt doch klaten und heißen Wind.
Wäre da nicht ehr angebracht etwas zu verwenden, welches einen 
Drehimpuls gibt. Windrad oder sowas.

Gruß,
Matthias

von STK500-Besitzer (Gast)


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MK schrieb:
> Wie soll man eine Windmessung mit Temperatur abhängige Winderstände
> machen.
> es gibt doch klaten und heißen Wind.

Indem man den Draht derart aufheizt, dass es nur noch kalte Winde gibt.

von Basti (Gast)


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Hitzdrahtanemometer bait man mit Platindrähten und heitzt diese auf ca. 
600° auf.

Der Rest ist eine Messbrücke und einige OPVs

basti

von Basti (Gast)


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von Werner (Gast)


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Hans schrieb:
> Diese soll über beheizte Thermoelemente erfolgen.
> Ausgewertet wird das Ganze mit einem Cortex M3 Stellaris Board.

Möchtest du auf dem Prozessor gleich ein komplettes Strömungsmodell zur 
Beschreibung der Wärmeverlust unter Berücksichtigung der Änderung der 
Reynolds-Zahl mit der Luftfeuchte rechnen?

Früher hätte man einfach mit einem OP einen Regelkreis zum 
Konstanthalten der Temperatur aufgebaut und dem Strommessinstument eine 
passende Kennlinie aufgemalt

von Hans (Gast)


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Hans schrieb:
> Hab leider nicht mehr viel Zeit und bin über jeden Beitrag und vor allem
> Schaltplan froh.
'Schade, die Zeit ist jetzt abgelaufen.

von ... (Gast)


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Basti schrieb:
> Hitzdrahtanemometer bait man mit Platindrähten und heitzt diese auf ca.
> 600° auf.

Ein beheizter Draht sollte reichen, ein zweiter, unbeheizter dient evtl. 
als Referenz

von Arc N. (arc)


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B. Limer schrieb:
> NTC/PTC ist völliger Murks.

Absoluter Standard (auch wenn PT100/1000 selten so bezeichnet werden):
http://heraeus-sensor-technology.de/media/webmedia_local/media/pdfssensormodule/pt_68m_1020_d.pdf
http://www.ist-ag.ch/eh/ist-ag/resource.nsf/imgref/Download_DFFS2_E1.0.pdf/$FILE/DFFS2_E1.0.pdf


> Wind misst man mit einem Anemometer. Am
> einfachsten ist ein Schalenkreuzanemometer, besser sind
> Ultraschallanemometer mit denen kann man auch 3D Profile machen.
> Ansonsten gibt es noch Laseranemometer bei dem man Tracerpartikel bzw.
> deren Bewegung vermisst (anfällig da Optik). Die letzte Möglichkeit ist
> ein sog. Hitzdrahtanemometer bei dem man die Abkühlung eines
> Drahtstücken in einen Zusammenhang zur Windgeschwindikeit setzt. Das
> geht aber nur bei sehr geringen Windgeschwindigkeiten

Je nach Medium bis z.B. 500 m/s
http://www.dantecdynamics.com/Default.aspx?ID=771

200 m/s
http://www.schmidttechnology.de/de/sensorik/produkte/industrial-processes/index.htm

> und benötigt eine
> Nachführung bzw. Drehung jeweils in den Wind.

Hängt vom Aufbau ab omnidirektional, zwei/dreiachsig etc.

> Außerdem sehr anfällig gegen Niederschläge.

Kommt auch dort auf den Aufbau an...

> und dann die Abkühlkurve über den Spannungsabfall am NTC/PTC messen oder
> wie? Also Prinzip Hitzedrahtanemoeter nur mit grottenschlechtem
> Strömungsverhalten.

Hängt von der Anwendung ab, den verwendeten NTC/PTC etc.

von ... (Gast)


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B. Limer schrieb:
> ... besser sind
> Ultraschallanemometer mit denen kann man auch 3D Profile machen.

Du meinst sowas, wahlweise 2D oder 3D:
http://www.technik.ba-ravensburg.de/~lau/ultraschall-anemometer.html

von Anja (Gast)


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Hans schrieb:
> Kennt ihr ne Version mit NTC / PTC und habt ne Schaltung dazu?
In der aktuellen Elektor ist eine Schaltung mit 2 NTCs in einer 
Brückenschaltung:

http://www.elektor.de/jahrgang/2012/juni/doppel-hitzdraht-stromungsmesser.2159672.lynkx

Gruß Anja

von Hans (Gast)


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Hallo,
entschuldigt die späte Antwort.
ging mir mal eure Beiträge durch.
Die Version mit dem Platin Sensor 
http://heraeus-sensor-technology.de/media/webmedia_local/media/pdfssensormodule/pt_68m_1020_d.pdf, 
welcher Arc Net vorgeschlagen hat, würde ich für das Projekt 
priorisieren, zumal dieser recht billig ist.
Habt ihr da ne Ahnung wie ich den verbaue?
Über ne Messbrücke? Wird mir aus dem Datenblatt leider nicht allzu sehr 
ersichtlich.
Vielen Dank und liebe Grüße
Hans

von Hans (Gast)


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kurzer Nachtrag:
kann ich das so verstehen, dass ich anstelle des Hitzdrahts aus der 
Schaltung 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/58437/ELV_Hitzdraht-Anemometer_3.._2_.pdf 
den obengenannten Sensor pt 6,8m einbaue?

von Arc N. (arc)


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Hans schrieb:
> kurzer Nachtrag:
> kann ich das so verstehen, dass ich anstelle des Hitzdrahts aus der
> Schaltung
> 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/58437/ELV_Hitzdraht-Anemometer_3.._2_.pdf
> den obengenannten Sensor pt 6,8m einbaue?

Vergleiche das mal mit der von IST vorgeschlagenen Schaltung
http://www.ist-ag.ch/eh/ist-ag/resource.nsf/imgref/Download_DFFS2_E1.0.pdf/$FILE/DFFS2_E1.0.pdf

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