Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Billige Temperaturmessung mit µC


von Third E. (third-eye)


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Hallo,

ich bräuchte für eine größere Stückzahl Platinen eine ungefähre 
Temperaturmessung im Bereich 0 bis 70°C. Es soll die eigene Temperatur 
der Platine gemessen werden.
Eingesetzt wird ein STM8S. Dieser hat aber leider keine 
Temperaturmessung auf dem Chip.

"Ungefähr" bedeutet ca. +- 10°C.
Allerdings sollten die Messwerte keine großen Sprünge machen.

Ich dachte erst an zwei in Reihe geschalteter 1N4148 mit Vorwiderstand 
an konstanter Spannung. Das ergäbe aber auch nur ca. einen Hub von 4mV 
pro K. Da mein 10Bit-ADC fest mit einer 5V Referenz arbeitet, ist das 
etwas ungenau.
Gut, die Messung kann sich ruhig Zeit lassen. Man könnte mit 
Oversampling arbeiten und zusätzliche Bits generieren, aber ich habe 
hier im Forum auch was davon gelesen, dass man die BE-Strecke eines 
Transistors zur Temperaturmessung nutzen könnte.
Ist nur die Frage, ob das viel mehr V/K bringt als mit der/den Diode(n)?

Eine Werkskalibrierung bei definierter Temperatur wäre möglich. Dass 
z.B. die momentan anliegende Messspannung z.B. 25°C zugeordnet werden 
kann.

Jemand einen Tipp für mich?

Danke.
Third-Eye

von holger (Gast)


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>Jemand einen Tipp für mich?

KTY81

von Master S. (snowman)


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was sind nun deine eckdaten? muss es möglichst günstig sein, möglichst 
klein, möglichst einfach, welche schnittstelle, eine anzeige auf dem 
PCB, oder...? du schreibst lösungen ohne zu sagen, was du willst. willst 
du hilfe oder einfach deine gedanken aufs internet los lassen?

> eine ungefähre Temperaturmessung im Bereich 0 bis 70°C.
> "Ungefähr" bedeutet ca. +- 10°C.
das heisst, eine 2- bis 3-bit-auflösung genügt dir. wieso dann mit 
deinem 10-bit-ADC noch oversamplen?

: Bearbeitet durch User
von Mike (Gast)


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Third Eye schrieb:
> Gut, die Messung kann sich ruhig Zeit lassen. Man könnte mit
> Oversampling arbeiten und zusätzliche Bits generieren

Wenn dein Signal genügend Rauschen enthält, kannst du damit die 
Auflösung erhöhen, aber nicht die Genauigkeit.

von MaWin (Gast)


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Normal wäre ein NTC im Spannungsteiler.
Sinnvoll wäre es, einen tauglicheren uC zu wählen.
Geizig wäre es, parasitäre Effekte wie die Frequenz des internen RC 
Oszillators im Vergleich zu einem stabilen Referenz auszuwerten.

von Third E. (third-eye)


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Master Snowman schrieb:
> was sind nun deine eckdaten? muss es möglichst günstig sein,
> möglichst
> klein, möglichst einfach, oder...?
--> Möglichst günstig.

>> eine ungefähre Temperaturmessung im Bereich 0 bis 70°C.
>> "Ungefähr" bedeutet ca. +- 10°C.
> das heisst, eine 3-bit-auflösung genügt dir. wieso dann mit deinem
> 10-bit-ADC noch oversamplen?
--> "Allerdings sollten die Messwerte keine großen Sprünge machen."
Messwertsprung höchstens nach ca. 1K Temperaturänderung. Die Absolute 
Genauigkeit ist wie gesagt unkritisch.

: Bearbeitet durch User
von MiWi (Gast)


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Third Eye schrieb:
> Hallo,
>
> ich bräuchte für eine größere Stückzahl Platinen eine ungefähre
> Temperaturmessung im Bereich 0 bis 70°C. Es soll die eigene Temperatur
> der Platine gemessen werden.
> Eingesetzt wird ein STM8S. Dieser hat aber leider keine
> Temperaturmessung auf dem Chip.
>
> Jemand einen Tipp für mich?


irgendwelche Dallas DS18xxx 1Wire-Chips. billig, nur 1 Portpin und 
digital...

oder LM75 I2C Temperaturchip, gibts auch wie Sand am Meer

KTY

Wenn Du unbedingt analog arbeiten willst - (SMD)-NTC mit Vorwiderstand 
auf einen Analogeingang. kostet noch weniger, Du mußt nur einen 
passenden finden. Gibts von EPCOS und Konsorten relativ gut beschrieben.

Ich kenn den ST8 nicht daher nur eine kleine Idee (ging mit 
irgendwelchen PCs recht gut): Drift des internen RC-Oszillators gegen 
den Quarz messen und auswerten.

Grüße

MiWi

von Gut & Günstig (Gast)


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Tausch den STM8 gegen einen MSP430 und du bist alle Sorgen los.

von Max H. (hartl192)


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Es gibt auch PICs mit internem Temperatursensor:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01333A.pdf

von Bernhard S. (b_spitzer)


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Wenn ein NTC in Spannungsteilerschaltung mit Referenzspannung betrieben 
wird, dann ergibt sich ein reine ratiometrische Messung, die Referenz 
kürzt sich raus. Als 2. Widerstand nimmst du den Widerstandswert des NTC 
in der Mitte des interessanten Bereiches, damit ergibt sich ein recht 
großer (annähernd) linearer Bereich von rund 40K. Für einen größeren 
Bereich könntest Du den Widerstand umschalten oder zwischen den 
Datenblattwerten interpolieren. Mit dem 10Bit-Wandler und einen 
genaueren NTC (0,5% Typen kosten ~2€) kannst Du recht genau messen, 
unter 1°C müssten machbar sein. Mit billigen NTCs solltest Du wenigstens 
1 Messpunkt zur Kalibrierung vorsehen.

von Helge A. (besupreme)


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NTC oder PTC oder KTY oder DX18xx ist elegant und gut.

Wenn das aus preislichen Gründen unmöglich ist, einen billig-NPN mit 
ausreichend Verstärkung nehmen, 10k/27k Spannungsteiler an die Basis und 
nen Vorwiderstand an deine Versorgungsspannung. Sollte bei 0-90° 
ungefähr 3-2V ergeben. Vorteil ist, daß ein Transistor mit hoher 
Verstärkung bissel besseren Hub ergibt als 2-3 Dioden.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Max H. schrieb:
> Es gibt auch PICs mit internem Temperatursensor:

Es gibt auch AVRs mit internem Temperatursensor. Beide messen aber die 
CPU-Kerntemperatur und damit kann man nicht wirklich die 
Umgebungstemperatur messen.

: Bearbeitet durch User
von 6A66 (Gast)


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Gut & Günstig schrieb:
> Tausch den STM8 gegen einen MSP430 und du bist alle Sorgen los.

Na ja,

neue Entwicklungsumgebung, Einarbeitungszeit, Programm portieren. Das 
sind wieviel Mannmonate? Und das um einen Spannungsteiler zu sparen?

Wenn kein Analogeingang vorhanden ist:
Mit dem KTY und einem Kondensator ein RC-Glied bauen, dies mit einem 
Port digital ansteuern und auf einem Eingang aufnehmen, Ausgang 
interruptgesteuert invertieren. Die Frequenz/Zeit ist 
temperaturabhängig.

rgds

von Anja (Gast)


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Third Eye schrieb:
> aber ich habe
> hier im Forum auch was davon gelesen, dass man die BE-Strecke eines
> Transistors zur Temperaturmessung nutzen könnte.
> Ist nur die Frage, ob das viel mehr V/K bringt als mit der/den Diode(n)?

Spannungsmäßig bringt das nichts.

Das ganze wird nur reproduzierbarer wenn du Kollektor und Basis 
miteinander verbindest. -> Der Bahnwiderstand der BE-Strecke wird durch 
den Verstärkungsfaktor geteilt und geht daher nicht in die Messung ein.

Gruß Anja

von flomann (Gast)


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Mit ADC im Mikrocontroller z.b den lm61biz , z.b. als sot23
Da auf die Platine bringen wo es dich interessiert. Der hat 600mv 0°C 
Offset und 10mv/k typisch. Einfach zu handhaben und denke mal er genügt 
deinen ansprüchen

von Uwe B. (Firma: TU Darmstadt) (uwebonnes)


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Gut & Günstig schrieb:
> Tausch den STM8 gegen einen

STM32 aus, und die haben auch eine Temperatursensor auf dem Chip 
integriert.

von 6A66 (Gast)


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flomann schrieb:
> Mit ADC im Mikrocontroller z.b den lm61biz , z.b. als sot23
> Da auf die Platine bringen wo es dich interessiert. Der hat 600mv 0°C
> Offset und 10mv/k typisch. Einfach zu handhaben und denke mal er genügt
> deinen ansprüchen

Sieht schön aus, auch einigermaßen linear, aber 0,40EUR/1k ist auch 
nicht wirklich billig.
Wenn's schnell und genau gehen soll ist das sicherlich eine Alternative.

rgds

von MaWin (Gast)


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flomann schrieb:
> Mit ADC im Mikrocontroller z.b den lm61biz

Er sagte billig, nicht 1 EUR.

von GB (Gast)


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Die billige Variante ist z.B. so etwas:

http://edn.com/design/analog/4326575/Simple-microcontroller-temperature-measurement-uses-only-a-diode-and-a-capacitor

Eine Diode, ein Kondensator, evtl. noch ein Widerstand zum Laden des 
Kondensators und fertig.

von Erich (Gast)


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MCP9700A
Gruss

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