Hallo, ich möchte über eine Quadratische Fläche die Temperaturverteilung messen. Habe mir vorgestellt das wie beim Ansteuern einer LED-Matrix(Bild)zu machen, aber ich befürchte das ich so die einzelnen NTC-Widerstandswerte nicht bekomme, da ja einige andere NTC´s immer noch Parallel liegen?! Hat jemand ne Idee wie ich das Problem leicht beheben könnte? Danke :)
Angehängte Dateien:
-
NTC_Matrix.png
8 KB
Mathias K. schrieb: > da ja einige andere NTC´s immer noch Parallel liegen?! Einige? Alle! Irgendwie immer! > Hat jemand ne Idee wie ich das Problem leicht beheben könnte? Mach Entkopplungsdioden in dein Netzwerk, lass einen Konstantstrom in die Zeile und miss die Spannung. Das bisschen Temperaturabweichung der Dioden wird locker von der Messungenauigkeit der NTCs geschluckt... Wie genau und reproduzierbar soll denn die ganze Geschichte sein?
Mathias K. schrieb: > aber ich befürchte das ich so die einzelnen NTC-Widerstandswerte > nicht bekomme, da ja einige andere NTC´s immer noch Parallel liegen?! Jap. Bei einer LED-Matrix funktioniert das, weil LEDs nur in eine Richtung leiten, es also keine leitende parallel liegende Pfade gibt. Bei NTCs hast du diese Pfade aber, die dir die Messung vollkommen versauen werden. Ich würde die NTCs einseitig zusammenschließen, und an der anderen Seite über Analogmultiplexer oder FETs auswählen. Je nachdem wieviele Messkanäle du hast, kannst du die NTCs gruppenweise umschalten.
Mathias K. schrieb: > ich möchte über eine Quadratische Fläche die Temperaturverteilung > messen. Hmm, wie gross ist denn die Fläche und ist das Metall? Ich vermute, da sindDeineNTCs nicht genau genug. > Habe mir vorgestellt das wie beim Ansteuern einer LED-Matrix(Bild)zu > machen, > Hat jemand ne Idee wie ich das Problem leicht beheben könnte? Wie wärs mit Dioden als Temperaturfühler? Gruss Harald
Deine Schaltung macht die Sache kompliziert. Zwar kannst du den NTC mit einem Vorwiderstand R als Spannungsteiler benutzen und wie eine LED Matriox mit niederohmigen MOSFETs umschalten +5V (Aref) | R | A/D ------+ |S Zeile ---|I p-MOSFET | NTC Matrix | Spalte --|I n-MOSFET |S GND aber da die anderen NTC parallel liegen beeinflusst sie den gemessenen Wert. Man muss zurückrechnen, also im Prinzip das tun, was ein Tomograph macht, also viele lineare Gleichungssystem lösen, um die realen Widerstandswerte zu ermitteln. Klingt wie eine Studienarbeit. Einfacher ist es sicherlich, alle NTC und einem R in Reihe zu schalten, und per einfachem und billigen Analogschalter der nicht viel Strom schalten muss also auch kaum Spannungsabfall hat Anfang und Ende des interessierenden NTC auf den A/D-Wandler zu geben. Damit ist dessen Spannung zwar klein, nur 1/16 des sonstigen Wertes, aber das kann man 16 fach verstärken, vor allem mit uC mit eingebautem PGA. +5V (ARef) | R | AD0 ---+ | NTC1 | AD1 ---+ | NTC2 | : AD15 --+ | NTC16 | GND Allerdings haben die wenigsten uC 16 Analogeingänge, 2 x 8 wäre hingegen schaffbar, also baut man die Schaltung 2 mal mit je 8 NTC auf und schaltet die Analogeingänge mit 2 CD4051 (statt 4 CD4053) um, damit braucht man auch nur 2 statt 8 Analogeingänge und könnte den Verstärker gar als externen OpAmp vorschalten.
Mathias K. schrieb: > Hat jemand ne Idee wie ich das Problem leicht beheben könnte? Du kannst schon so eine Matrix nutzen, du musst aber die Zeilen und Spalten über Analogmultiplexer schalten, z.B. je ein CMOS 4051 für 8 x 8. Georg
Georg schrieb: > Mathias K. schrieb: >> Hat jemand ne Idee wie ich das Problem leicht beheben könnte? > > Du kannst schon so eine Matrix nutzen, du musst aber die Zeilen und > Spalten über Analogmultiplexer schalten, z.B. je ein CMOS 4051 für 8 x > 8. > > Georg Hatte es mit Analogmultiplexer vor, aber das ändert doch nichts daran, dass die NTC sich nicht einzeln auslesen lassen? Oder wie sähe so eine Schaltung aus?
Mathias K. schrieb: > Hat jemand ne Idee wie ich das Problem leicht beheben könnte? Eine Flir mieten oder DS18S20 nehmen.
Georg schrieb: > Du kannst schon so eine Matrix nutzen, du musst aber die Zeilen und > Spalten über Analogmultiplexer schalten, z.B. je ein CMOS 4051 für 8 x > 8. Du kannst jetzt bestimmt auch erklären, wie du den Bahnwiderstand der Analogmuxes wegrechnen kannst und die parallel liegenden NTC aus dem Messwert eliminieren kannst, oder hast du bloss nicht NACHGEDACHT.
Mathias K. schrieb: > Schaltplan Auch der ist problematisch, weil der Bahnwiderstand der Muxe (undefiniert bis 180 Ohm) das Ergebnis verfälscht.
MaWin schrieb: > Mathias K. schrieb: >> Schaltplan > > Auch der ist problematisch, weil der Bahnwiderstand der Muxe > (undefiniert bis 180 Ohm) das Ergebnis verfälscht. hätte dazu sagen müssen das es mir eher darum geht eine Temperaturänderung festzustellen, dh ich lese die Temperaturen ein und vergleiche immer die Messwerte mit den letzten Werten.
MaWin schrieb: > Mathias K. schrieb: >> Schaltplan > > Auch der ist problematisch, weil der Bahnwiderstand der Muxe > (undefiniert bis 180 Ohm) das Ergebnis verfälscht. Setze an jedem NTC einen pull-up Widerstand ein und eliminiere den R101. Wenn der "Analog in" ein hochohmiger Eingang ist, dann spielt der Schaltwiderstad in den Multiplexern nur eine vernachlässigbare Rolle.
Mathias K. schrieb: > hätte dazu sagen müssen das es mir eher darum geht eine > Temperaturänderung festzustellen, dh ich lese die Temperaturen ein und > vergleiche immer die Messwerte mit den letzten Werten. Wäre interessant zu wissen, von welchem Bereich wir hier sprechen. Temperaturänderungen von ein paar Grad, oder ein paar Zehntel? Ausserdem wäre auch die grösse der Fläche interessant zu wissen, nach der wurde weiter oben schonmal gefragt. Je nachdem wie gross das ganze sein soll und wie Präzise, spielen da auf einmal noch ganz andere Faktoren eine Rolle.
Jeder NTC bekommt seinen eigenen (Vor)Widerstand. So wird kein Strom, sondern eine Spannung geschaltet. Diese kann über einen preiswerten Multiplexer geleitet werden. Selbst die billigen Typen haben einen hohen Aus-Widerstand.
Amateur schrieb: > Selbst die billigen Typen haben einen hohen Aus-Widerstand. Ähm... NTCs haben eine sehr wohl definierte (wenn auch reichlich ungenaue) Kennlinie. Da gibt es keinen Aus-An-Zustand wie z.B. bei PTCs oder Polyfuses.
Lothar Miller schrieb: >> Selbst die billigen Typen haben einen hohen Aus-Widerstand. > Ähm... > NTCs haben Es geht Amateuer um die ANALOGSCHALTER.
Allenfalls kann man trotzdem die Matrix zuoberst verwenden. Wie gewohnt die Spalten ansteuern, und die Zeilen messen. Nun koppeln diese Widerstaende. Das sollte man aber mit etwas Mathematik wieder trennen koennen
Lothar Miller schrieb: > Mathias K. schrieb: >> da ja einige andere NTC´s immer noch Parallel liegen?! > Einige? Alle! Irgendwie immer! Aber nicht mit "Tri-State" Ausgängen.
Das die NTCs koppeln ist die mathematische Auswertung nicht ganz so einfach. Möglich wäre es die Beschaltung so zu wählen, dass die Kopplung minimal wird. Das wäre etwa so wenn man für je Zeile einen eigenen Transimpedanzverstärker hat, und dann bei den Spalten eine mit Signal und die anderen an GND Schaltet. Mit passend niederohmigen Ausgängen (ggf. auch einfach 74HC...) und genügend hohem NTC widerstand geht das. Im Idealfall hat man so keine Kopplung - nur etwas über Offsetspannungen und nicht ideale OPs. Mit einer AC Auswertung ließen sich die Offsetfehler auch noch kompensieren. Die Frage ist aber, ob nicht eine Diodenmatrix einfacher ist - die Flusspannung der Dioden müsste man dann einmal bei konstanter Temperatur nachmessen und als Referenzpunkt nutzen. Was geschickter ist hängt aber von den Anforderungen und dem nötigen Messbereich ab.
Ulrich H. schrieb: > die Flusspannung der Dioden müsste man dann einmal bei konstanter > Temperatur nachmessen und als Referenzpunkt nutzen. Selbst wenn man die Dioden nicht bei den NTCs unterbringt wo sie unterschiedlich warm sind, sondern alle zusammen auf der Auswertelplatine zu der dann 32 Leitungen gehen (wozu dann eine Matrix?), entsteht das Problem, daß die Flusspannung vom Strom abhängt und der Strom vom Widerstandswert des NTC, also eine Wechselwirkung besteht. Man müsste dann alles mit einer Konstantstromquelle versorgen, und hoffen, daß die Dioden ähnlich genug sind.
Die Dioden könnte auch gleich die NTCs als Sensor ersetzen. Nach einmaligem Abgleich ist die Genauigkeit für einen begrenzten Messbereich gar nicht so schlecht. Mit einer Auswertung über die Änderung der Flussspannung zwischen 2 Stromwerten geht es sogar ohne Abgleich ganz gut. Die Matrix mit Dioden und NTCs ginge ggf. auch, wenn die NTCs recht hochohmig sind, so dass man die Spannung der Dioden als etwa konstant im Vergleich zur relativ hohen Spannung an den NTCs annehmen kann.
Дуссель дукъ schrieb: > Das sollte man aber mit etwas Mathematik wieder trennen > koennen Aber nur, wenn das sich ergebende Gleichungssystem ausreichend gutmütig ist und Messfehler die Mathematik zur Rückrechnung nicht wild hin- und her rennen lassen oder ins Nirwana schicken. Die Kondition des Problems sollte man bei solchen Aussagen nicht außer acht lassen.
In der THEORIE kann man das sicher mit Mathe entwirren. In der Praxis nimmt man einfach eine Handvoll DS18B20. Für die Matrix braucht man 16 Stück aus China kosten die keine 2€ (und sind immernoch tausendmal genauer als die Matrix mit Mathe). Für die <32€ lohnt das keinen Aufwand >1h und die brauchst du allein um die Wege des Stromes zu malen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.