Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Genauer Fieberthermometer Sensor?


von Da W. (da_w)


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Hallo zusammen,

ich möchte mir selbst einen Fieberthermometer bauen der aber genauer ist 
als die Billigprodukte (mein Digitaler hat nur 0.1°C Genauigkeit).

Ich habe mir schon einige Lösungen angesehen, z.B. von AD 
http://www.analog.com/static/imported-files/product_selection_guide/TempSensorPortfolio_A.pdf

Leider ist da nichts passendes dabei.

Wie sollte ich vorgehen um einen Sensor mit ca. 0.02° Genauigkeit im 
Bereich von 37° zu finden? Direkt einen PTC? Reicht die Auflösung eines 
(Atmel)µC ADC ?

Kennt ihr eine Resource wo ich mich ev. einlesen kann?

Lg,
Wauschi

von Markus W. (Firma: guloshop.de) (m-w)


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Da W. schrieb:
> ich möchte mir selbst einen Fieberthermometer bauen der aber genauer ist
> als die Billigprodukte (mein Digitaler hat nur 0.1°C Genauigkeit).

Hallo, ich will deinen Ehrgeiz nicht bremsen, das Basteln alleine macht 
ja schließlich auch Spaß, aber kann man die Körpertemperatur denn 
wirklich so genau messen? Die ist doch sowieso nicht einheitlich, also 
je nach Messstelle unterschiedlich.

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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> Kennt ihr eine Resource wo ich mich ev. einlesen kann?

Ich wuerde da vertrauensvoll in die Suchmaschine meiner Wahl "hochgenaue 
Temperaturemessung" eingeben.

Ob das allerdings Sinn macht, Koerpertemperatur auf 0.02 Grad genau zu 
messen lasse ich dahingestellt.....denn Deine Ungenauigkeiten in der 
Kopplung Koerpergewebe-Sensor sind groesser.

Gruss

Michael

von Oliver R. (f3i3rfly0r)


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Hi,

wozu brauchst Du das?

Der Aufwand wäre enorm, eine Auflösung von 0.02K zu erreichen und das 
dann zu kalibrieren nicht weniger. Aber was würde Dir ein 
Fiebertermometer mitteilen, welches so genau wäre?


Gruß

Oliver

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Hier heissen +/- 0.05Grad schon "hochgenau"

http://www.cik-solutions.com/de/katalog/messgeraete/

Während hier

http://www.hitec-zang.de/de/laborreaktorsysteme/reaktionskalorimeter/komponenten/praezisionstemperaturmessung.html

von +/- 0.01 Grad gesprochen wird.

Allerdings findest Du in

http://www.remue-electronic.de/german/tempplatdoc.doc

auch die Voraussetzungen: GEnauigkeit der Referenzbauteile 0.0001%!



Gruss

Michael

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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> Der Aufwand wäre enorm, eine Auflösung von 0.02K zu erreichen und das

na ja...die PTB kann bis 0.3mK kalibrieren.......ist doch nicht die Welt 
;-)

http://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/fachabteilungen/abteilung_7/QMH-Abt7_KAP3_1_A10_G_E_aktuelll.pdf



Gruss

Michael

von Konrad S. (maybee)


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Der SE95 von NXP hat eine Auflösung von 1/32°. Muss natürlich kalibriert 
werden.

von Rudolf (Gast)


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Falls Du nicht ohnehin nur ein Troll bist, hast Du herzlich wenig 
Ahnung.

Dein jetziges digitales Fiebertermometer zeigt vielleicht die Temperatur 
mit 0,1 grd Auflösung an, die Genauigkeit ist deutlich schlechter 
(viell. +/- 0,5 grd ?) . Und zum Kalibieren auf +/- 0,02 grad brauchst 
du einen Kalibrator, den Du Dir sehr wahrscheinlich garnicht leisten 
kannst, wage ich mal zu behaupten.

von Toni (Gast)


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Mit hochwertigen Bauteilen mag es, genügend Erfahrung
vorausgesetzt, möglich sein so ein Thermometer zu bauen,
wird aber teuer.

Das Ding selber kalibrieren wird, wegen des fehlenden Equipments
schlichtweg unmöglich sein, und ein entsprechender Dienstleister
verlangt dafür viel Geld, gerade Temperaturgeschichten sind
langwierig (=teuer).
Fragt sich dann noch wie lange die Kalibrierung stabil ist.

Ich möchte Deinen Basteldrang nicht bremsen, ganz im Gegenteil,
Du lernst viel dabei.

Versuche doch mal, bevor Du an so eine sportliche Aufgabe ran
gehst, eine einfache Meßschaltung stabil hinzubekommen,
d.h. die Einflüsse der Temperatur, Versorgungsspannung zu
eliminieren, und das ganze soll auch in ein paar Wochen
noch die gleichen Werte liefern.
Ich schätze mal daß Du da so manches Wunder erlebst,
und hier im Forum nachfrägst warum und wieso geht das
nicht so wie ich es mir denke.

Ich spreche da aus >30 jähriger Berufserfahrung, selbst
da gibt es noch manchmal Überraschungen, die man nicht erwartet hat.

von Harald W. (wilhelms)


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Da W. schrieb:

> ich möchte mir selbst einen Fieberthermometer bauen der aber genauer ist
> als die Billigprodukte (mein Digitaler hat nur 0.1°C Genauigkeit).

Man kann auch Fieberthermometer mit 0,01° Auflösung käuflich
erwerben. Du solltest Dich aber um den Unterschied zwischen
Auflösung und Genauigkeit informieren. Grundsätzlich ist es
durchaus möglich, derartige Thermometer zu bauen (BTDT),
typischerweise mit PT100. Das Problem ist aber die nachfol-
gend unbedingt nötige Kalibrierung. Zu diesem Zweck kannst
Du Dir ja schon mal einen Galliumthermostaten kaufen.
Gruss
Harald

von Phil P. (john_d)


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Genaue Temperaturmessung ist immer schon eine schwierige Sache gewesen. 
Ich denke ebenfalls, dass man sich erstmal mit selbstkompensierenden 
Messschaltungen beschäftigen sollte. Vieleicht mal den Küpfmüller 
bemühen. Da könnte was drin stehen.
Mich würde es interessieren mit welchem Verfahren die Fieberthermometer 
arbeiten. Oder sind die einfach nur aufwendig kalibriert worden?

von Ulrich (Gast)


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Die Fieberthermometer sind oft relativ einfache Sensoren. Die 
Genauigkeit kommt durch die Kalibrierung für einen kleinen Bereich. 
Genau muss es ja nur von vielleicht 30 C bis 45 C sein. Da reicht dann 1 
Punkt für die Kalibrieung - die Steigung der Kurve muss gar nicht so 
genau sein.

Es gibt auch einige Sensoren mit integrierter Referenz mit definiertem 
Schmelzpunkt. Da geht die Kontrolle dann ggf. ohne zusätzliche Hardware 
auch beim Nutzer.

von Da W. (da_w)


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Danke für das rasche und gute Feedback! Dieses hat mich schon einiges 
weitergebracht.

Der Hinweis auf den NXP Chip ist gut, danke, einfacher geht es wohl 
kaum.

Was die Anforderungen angeht bin ich von folgender Grafik ausgegangen:
http://www.verhuetungscomputer.net/images/cyclotest2plusneumitusbkaufen.jpg
0,2°C Messbereich ist nicht viel, daher die 0,02° Genauigkeit.

Wenn man aber weiter recherchiert genügen 0,1° auch:
http://www.uni-duesseldorf.de/NFP/nfpmess.htm

Wenn ich den NXP-Chip mit einem Laborthermometer abgleiche/kalibriere, 
den Offset im µC hinterlege, wird die Genauigkeit schon reichen. Ich 
werde es einfach probieren.

Vielen Dank,
Wauschi

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Da W. schrieb:
> Ich werde es einfach probieren.

Und in 9 Monaten feiern wir dann Dein Knäussle?

von Karl H. (kbuchegg)


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Da W. schrieb:

> Was die Anforderungen angeht bin ich von folgender Grafik ausgegangen:
> http://www.verhuetungscomputer.net/images/cyclotest2plusneumitusbkaufen.jpg
> 0,2°C Messbereich ist nicht viel, daher die 0,02° Genauigkeit.

Vergiss das ganz schnell wieder.
Das funktioniert nur in der Theorie.

von Klaus W. (mfgkw)


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Jeden Sonntag in der Kirche beten hilft genauso viel.

Es gibt bessere Möglichkeiten zum Verhüten.

von Anja (Gast)


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Ulrich schrieb:
> Die Fieberthermometer sind oft relativ einfache Sensoren.

z.B. hier: eng tolerierte NTCs
http://www.conrad.de/ce/de/product/188506/

Da W. schrieb:
> Reicht die Auflösung eines
> (Atmel)µC ADC ?
Ein NTC hat etwa 1% / Grad Spannungsänderung an einem 
Spannungsteilerwiderstand in Bereichsmitte.

Damit gibts bei 10 Bit AD-Wandler ca 0.1 Grad Auflösung.
Für 0.02 Grad müßte man also 3-4 Bit mehr haben.

Gruß Anja

von Oliver R. (f3i3rfly0r)


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Oder mit einem Rail-to-Rail Opamp als Differenzverstärker beschaltet auf 
den Relevanten zum Temperaturbereich passenden Widerstandsbereich auf 
die 0-5V "strechen". Sagen wir 10K/1024 Werte=> 0.01K/Digit.

Gruß

Oliver

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Da W. schrieb:
> Was die Anforderungen angeht bin ich von folgender Grafik ausgegangen:
> http://www.verhuetungscomputer.net/images/cyclotes...
> 0,2°C Messbereich ist nicht viel, daher die 0,02° Genauigkeit.

OMFG!

Der obligatorische Witz:
Wie nennt man Paare, die nach der Temperaturmethode verhüten?
:
:
:
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:
:
:
:
:
:
Eltern!

von Nitram L. (nitram)


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Naja, man kann aber auch davon ausgehen, das seine Frau/Freundin in dem 
Zeitraum der der Realisierung nicht (von ihm) schwanger wird da er viel 
Zeit im Bastelkeller verbringen wird... :-)

nitraM

von MaWin (Gast)


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> ich möchte mir selbst einen Fieberthermometer bauen der aber genauer ist
> als die Billigprodukte (mein Digitaler hat nur 0.1°C Genauigkeit).
> Wie sollte ich vorgehen um einen Sensor mit ca. 0.02° Genauigkeit im
> Bereich von 37° zu finden? Direkt einen PTC?

Digitale Fieberthermometer verwenden keine PTC sondern NTC,
und die sind sehr genau kalibriert, auf 0.01 GradC bei 37 GradC,
wie dieses Modell hier,

http://www.cantherm.com/products/thermistors/cantherm_mf51e.pdf

nur kommt dazu die Ungenauigkeit dzrch den Sondenaufbau und die nicht 
gleichmässige Temperatirverteilung an der Messstelle, die weit mehr als 
0.1 GradC ausmachen.


> Reicht die Auflösung eines (Atmel)µC ADC ?

Nicht ohne OpAmp zur Verstärkung/Dehnung des Bereichs.
1024 Schritte reicht von 35 bis 45 GradC in 0.01 GradC Auflösung.

von Hendi (dg3hda) (Gast)


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... und bei den in der Intensivmedizin fürs Patientenmonitoring 
verwendeten NTCs handelt es sich um YSI 400 oder Nachbauten. Die haben 
2252 Ohm bei 25°C.  Auch wenn Du den Aufbau und die Kalibrierung deines 
Thermometers in den Griff bekommst, also ein Gerät daß Meß- und 
Sicherheitstechnisch okay ist:

Die korrekte Anwendung am Körper hat auch wieder eine Lernkurve, 
angefangen bei der Auswahl des Meßpunktes. Und Bereitschaft der 
Versuchsperson, die Sonde in vorhandene oder zu schaffende 
Körperöffnungen einzuführen, muss auch vorhanden sein.

Gruß aus frängisch-Nizza,

Hendi

von Bernhard R. (barnyhh)


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Da W. schrieb:
> Was die Anforderungen angeht bin ich von folgender Grafik ausgegangen:
> http://www.verhuetungscomputer.net/images/cyclotest2plusneumitusbkaufen.jpg
> 0,2°C Messbereich ist nicht viel, daher die 0,02° Genauigkeit.
>
> Wenn man aber weiter recherchiert genügen 0,1° auch:
> http://www.uni-duesseldorf.de/NFP/nfpmess.htm
>

Zur Zeit der Quecksilberthermometer gab es für diesen Zweck 
Spezialthermometer mit einer auf 0,05 °C aufgelösten Skala - m.E. 
durchaus "Geschäftemacherei", da erheblich teurer als normale 
Fieberthermometer.

Wesentlich für derartige Messungen ist im übrigen nicht die 
Genauigkeit des Thermometers, sondern die Reproduzierbarkeit der 
Meßergebnisse. Schließlich liegt die Höhe des zu findenden 
Temperatursprungs bei ca. 0,5 K, also in der Größenordnung, die ein 
normales Fieberthermometer locker schafft.
Viel wichtiger ist in diesem Zusammenhang die "Reproduzierbarkeit" des 
"Meßobjekts": Wie stark schwanken die Umgebungsbedingungen 
(Meßzeitpunkt, Dauer des vorangegangenen Schlafs und viele andere 
Parameter) bei der konkreten Anwendung?

Bernhard

von Anja (Gast)


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Bernhard R. schrieb:
> Schließlich liegt die Höhe des zu findenden
> Temperatursprungs bei ca. 0,5 K,

In der Literatur ist ein "Sprung" von 0,2 .. 0,5 K über einen Zeitraum 
von bis zu 3 Tagen angegeben. Da würde ich mindestens 0.05K an 
Reproduzierbarkeit fordern.

Gruß Anja

von Tom P. (booner)


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Hei,

1wire Buttons von Maxim sollen für den Zweck ja ganz toll sein, hab ich 
mal gelesen.
Die trägt frau wohl längere Zeit und man kann nen ganzen 
Temperaturverlauf auslesen.
Näheres lässt sich bestimmt in einschlägigen Foren finden...


Grüße,

Tom

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