Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Auswertung Thermoelement mittels OPV, benötige Hilfestellung


von Ghost R. (ghostrider1911)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

Ich will mir aus Spass am Basteln eine Temperatur Regelung für einen 
Lötkolben bauen.

Diese soll mittels eines Atmega 8, zwei Tastern und einem LCD 
einstellbar sein.

Nun, mittlerweile weiß ich das der eingebaute Temperatursensor ein 
Thermoelement ist.

Sprich er gibt eine sehr geringe Spannung bis zu 50mV aus, die abhängig 
von der Kolbentemperatur ist.

Es handelt sich um diesen Lötkolben: (Ich hoffe ich darf den Link hier 
posten)
http://www.ebay.de/itm/Ersatz-Lotkolben-McVoice-fur-Lotstationen-ZD10-20-30-12-V-48-W-/310591885045?pt=DE_Haus_Garten_Heimwerker_Elektrowerkzeuge&hash=item4850b80ef5

Nun, 50mV sind zu klein um sie mit dem 10bit ADC des Mega8 sinnvoll 
auswerten zu können.

(Referenzspannung darf einen bestimmten Wert nicht unterschreiten, 
deswegen kommt dies auch nicht in Frage)

Nun muss ich also die geringe Spannung mittels eines 
Operationsverstärker auf das ca 80 fache Verstärken.

(Dann benutze ich AVCC als Referenzspannung fürs ADC)

Leider habe ich wenig bis keine Ahnung von Operationsverstärkern, bzw. 
deren Beschaltung.

Ein befreundeter Bastler empfahl mir den CA 3140 OPV, welchen ich auch 
bestellt habe, es währe also sehr gut wenn ich mit diesem auskommen 
könnte.

Folgende Kritieren will ich einhalten:

Ich will auf jedenfall OHNE symetrische Versorgungsspannung auskommen.

Wenn möglich, will ich bei dem oben angegebenen OPV bleiben.

Die Auswertung muss nicht genau sein, +- 10°C sind locker in Ordnung.

Derjenige der mir den OPV empfohlen hat, hat mir auch die angehängt 
Schaltung empfohlen.

Was ich nicht verstehe: Das ist doch eindeutig eine invertierende 
Schaltung?

Ich denke ich brauche eine nicht invertierende Schaltung, da ich ja ohne 
symetrische Versorgungsspannung auskommen will.

Ich würde mich freuen, wenn mich hier jemand ein bisschen aufklären 
könnte, bzw. mir einen Schaltungsvorschlag senden würde.

Mfg

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?

Hallo,
aktuelle "my.TI Newsletter - July 21, 2013"

http://www.ti.com/lit/an/snoa544a/snoa544a.pdf

Gruss Klaus

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Ghost Rider schrieb:

> Die Auswertung muss nicht genau sein, +- 10°C sind locker in Ordnung.

Das heisst, Du willst eine Genauigkeit von ca 1mV haben. Ich hab jetzt
nicht in das Datenblatt Deines OV gesehen, aber wie hoch iost da die
Offsetspannung? Auch sonst muss man sich da viel Mühe beim Aufbau
geben, damit die Schaltung entsprechend genau arbeitet. Hier im Forum
hat es schon mehrfach Beiträge für Lötkolbenregelungen gegeben.
Vielleich baust Du da besser eine erprobte Schaltung nach?
Gruss
Harald

von Ghost R. (ghostrider1911)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo, danke für die sehr flotten Antworten!

Komplett nachbauen will ich eigentlich garnicht, wo bleibt dann der 
Spass am basteln? Copy&Paste kann ja jeder ;-)

Höchstens den Teil der Sensorauswertung will ich gerne übernehmen, falls 
möglich.

Danke für die PDF Datei! Werd ich mir gerne mal durchlesen.

Ein (anderer) Elektroniker meinte, ich brauch hier einen 
Differenzverstärker. Und der ICL7650 von MAXIM währe super geeignet, 
diesen hätte ich hier.


Im Anhang die geforderten Daten des CA 3140

mfg

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Ghost Rider schrieb:

> Im Anhang die geforderten Daten des CA 3140

Und? Hast Du die Offsetspannung mit der von Dir geforderten
Genauigkeit verglichen?
Gruss
Harald

von Ghost R. (ghostrider1911)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich weiß ja nichtmal was Offsetspannungen sind, da muss ich mich erstmal 
selber schlau machen.

Aber wenn es das ist, was ich denke, dann schwankt der OP-AMP um ca. 5mV 
hin und her, bzw. dann würd ich auf die von mir geforderte genauigkeit 
nicht so ganz hinkommen.

EDIT:

Da würde der ICL 7650 in ner gaanz anderen Liga spielen, wenn ich das 
richtig deute.

Zitat:"Low Offset Voltage:1µV" Das währ dann natürlich ne wahnsinnig 
hohe genauigkeit im Vergleich zum CA typen.

mfg

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Ein befreundeter Bastler empfahl mir den CA 3140 OPV

Hochohmig und ungenau, eher blöd, eher für pH-Messgeräte.

> Derjenige der mir den OPV empfohlen hat, hat mir auch die angehängt
> Schaltung empfohlen.

Man kann ohne negative Versorgung auskommen wenn man das Thermoelement 
so anschliesst, daß es am Eingang des OpAmp eine NEGATIVE Spannung unter 
0V produziert, aber sie verstärkt nur um das 10-fache und der 4k7 zum 
Ausgleich der Eingangsopffsetströme ist bei einem hochohmigen CA3140 
unnütz, da kann +In direkt an GND.

Hat Pollin noch den LT1013 ? Der paast gut, versorgt mit 5V erzeugt er 
bis 2.5V passend für die Referenz des ATmega.

Allerdings liefert jedes Thermoelement nur die TemperaturDIFFERENZ zur 
Platine, man müsste die Umgebungstemperatur der Platine noch mit einem 
weiteren A/D-Eingang des ATmega8 messen und hinzuaddieren.

von Ghost R. (ghostrider1911)


Lesenswert?

Hallo,

danke für die Antwort!

Sehr ungünstig für mich das der CA eher ungeeignet ist..

Hmm, du meinst ich sollte die Umgebungstemperatur messen?

Naja, ich denke das das in dem genauigkeitsbereich und bei den hohen 
Temperaturen eher etwas overkill ist.

Gerade hab ich dies hier gefunden:

http://www.stegem.de/Elektronik/Loetkolben/index.htm

Vielleicht könnte ich den Teil zur Auswertung des Thermoelements für 
meine Schaltung nutzen?

Bzw. was denkt ihr darüber?


mfg

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> Vielleicht könnte ich den Teil zur Auswertung des Thermoelements für
> meine Schaltung nutzen?

Nö.
Das ist ein Differenzverstärker
bei dem R14, R15 R16 R17 besonders genau sein müssten, der im Falle des 
Thermoelekents dieses künstlich auf 1 Megaohm hochohmigen Widerstand 
bringt. Das taugt nichts, selbst wenn die Differenzverstärkermethode 
eventuelle Störungen durch die 50Hz der Lötkolbenzuleitung eliminiert.

von Ghost R. (ghostrider1911)


Lesenswert?

Hallo,

Naja probleme mit 50hz netzsspannung werd ich nicht haben, da das ne 
akku lötstation wird.


Angetrieben wird das ganze von nem 4s1p 5000mA LiPo

Ich frag mich nur wie das der hersteller des lötkolbens macht, der kost 
ja nur 40 eur oder so, ich glaub fast nicht das die so ne hochwertige 
regelung verbaut is.

Mfg

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Ganeu für diesen Lötkolben benutze ich eine selbstgebaute Steuerung mit 
einem Tiny25/45/85 und nutze dafür den internen OpAmp und ADC mit 
Differenzeingang ohne externe aktive Bauelemente:
http://www.schoeldgen.de/avr/
Projekt 'Soldering Station'

von Ghost R. (ghostrider1911)


Lesenswert?

Ok, das nenn ich mal minimalitisch,

Ich wusste garnicht das es avr s gibt mit internem op amp.

Mfg

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Du müsstest für den DC-Betrieb deines Lötkolbens natürlich die MOC/Triac 
Kombi gegen z.B. einen LogicLevel MOSFet tauschen, da der Triac bei dir 
nie abschaltet (gibt ja keinen Nulldurchgang).

von Ghost R. (ghostrider1911)


Lesenswert?

Ja gut das ist mir klar,

Welche avrs haben denn noch so integrierte ops?

Mfg

von Jeeehoo Juppieyeei (Gast)


Lesenswert?

Die Datenblaetter lassen gruessen... und diese OpAmps sind dann nicht 
unbedingt der Hammer...

von Hans (Gast)


Lesenswert?

Evt für den einen oder anderen eine blöde Frage, aber sind Thermocouple 
und Thermopile das selbe?

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Ein Thermopile sind viele (tausende) Thermocouples.

von Hans (Gast)


Lesenswert?

Perfekt, Danke schön.

von Ghost R. (ghostrider1911)


Lesenswert?

Hmm, ok wenn die OP-amps nich der hammer sind, is das natürlich 
schlecht..

Gut, mal gucken, jetz wart ich erstmal auf die OP´s die ich bestellt 
hab..

dann werd ich erstmal grundsätzlich was mit OP Amps probieren usw..

mfg

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.