Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Oszillator mit definierter Frequenz-Temperatur Kurve


von Alphastrahlung (Gast)


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Hi,

ich schreibe gerade meine Bachelorarbeit, und als kleines Nebengimmick 
für die Umsetzbarkeit meiner Theorie, wäre es sinnvoll einen 
elektrischen Schwingkreis zu konstruieren, der bei gewissen Temperaturen 
in definierten Frequenzen schwingt.

Genau genommen benötige ich:

-10°C: 0,63Hz
0°C: 1Hz
10°C: 1,6Hz
20°C: 3,16Hz
40°C: 7Hz

wie berechnet man so etwas? ist das überhaupt möglich mit den Werten?

Würde mich sehr über Hilfe freuen.

von Harald W. (wilhelms)


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Alphastrahlung schrieb:

> ich schreibe gerade meine Bachelorarbeit, und als kleines Nebengimmick
> für die Umsetzbarkeit meiner Theorie, wäre es sinnvoll einen
> elektrischen Schwingkreis zu konstruieren, der bei gewissen Temperaturen
> in definierten Frequenzen schwingt.

Es gibt (gab?) Temperaturmessquarze mit definierter Kennlinie
genau für diesen Zweck.

von Karl H. (kbuchegg)


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Was schwebt dir denn so als Schwingkreis vor?

Es gibt zb ja auch Spannungs/Frequenz Wandler.
Beschickst du den am Eingang mit eine Spannungsteiler, bei dem ein 
Widerstand ein NTC oder PTC ist, dann hast du auch eine von der 
Temperatur abhängige Frequenz.

Heutzutage kann man das ganze auch mit einem µC machen.
Oder ....

von Alphastrahlung (Gast)


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Es ist eigentlich relativ egal, WAS für ein Schwingkreis es ist bzw. wie 
er realisiert ist.

Das ganz soll das Messgerät dienen, also bei Ansteuerung einen 
Stromimpuls mit gewünschter Frequenz auf den Prüfling geben.

Kleine Bauart, vernünftiges Verhältnis zwischen Kosten und Genauigkeit.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Die Temperaturmessquarze sind mir auch eingefallen, aber anscheinend ist 
so etwas nicht mehr üblich. Bei http://www.kvg-gmbh.de finde ich nur 
Viskose-Sensoren, und Telequarz hat nur SAW-Temperatursensoren: 
http://www.vectron.com/ speziell 
http://www.sengenuity.com/tempsensorresources.html

Aber diese Frequenzänderung könnte man auch schon in primitiver 
Analogtechnik erreichen, ein NTC oder ähnliches und danach einen 
Spannungs-Frequenzwandler, wie Karl Heinz schon schrieb.
Dazu müsste man die Biegung der gewünschten Kurve am NTC durch parallel 
und in Serie geschaltete Widerstände anpassen. NTCs sind ja sowieso 
"krumm", mit etwas Glück so, das das geht.

Die Mikrocontroller-Lösung z.B. mit dem DS1820 könnte zwar nur 
stufenweise Frequenzen ausgeben, aber bei den niedrigen Frequenzen ist 
das kaum merklich.
http://www.maximintegrated.com/en/products/analog/sensors-and-sensor-interface/DS18B20-PAR.html

: Bearbeitet durch User
von Alphastrahlung (Gast)


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Danke für die schnellen Antworten! Werde mich mit der NTC , 
Spannungs-Frequenz-Wandler variante nochmal näher befassen!

von richard (Gast)


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wobei man die spannung am NTC auch direkt in die temperatur umrechnen 
kann, falls das dein ziel sein sollte.

von Alphastrahlung (Gast)


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Nein mein Ziel ist eigentluch nur, ich geben zB aus einem Steuergerät 
oder sonstigem einen Impuls aus, gib mir jetzt den Messwert. Und 
abhängig von der Umgebungstemperatur misst der Schwingkreis mit der 
dazugehörigen Frequenz...

von Karl H. (kbuchegg)


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Alphastrahlung schrieb:
> Nein mein Ziel ist eigentluch nur, ich geben zB aus einem Steuergerät
> oder sonstigem einen Impuls aus, gib mir jetzt den Messwert. Und
> abhängig von der Umgebungstemperatur misst der Schwingkreis mit der
> dazugehörigen Frequenz...

Die Frage war eigentlich eher: Warum eigentlich eine Frequenz?
Warum nicht die Umgebungstemperatur direkt als Spannung oder als 
digitalen Zahlenwert?

von Alphastrahlung (Gast)


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Ich glaube wir reden aneinander vorbei. Ich möchte weder die Temperatur, 
noch die Frequenz, noch die Spannung messen.... Ich möchte abhängig von 
der Umgebungstemperatur MIT einer definierten Frequenz mein 
Ausgangssignal haben...

von Karl H. (kbuchegg)


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Alphastrahlung schrieb:
> Ich glaube wir reden aneinander vorbei. Ich möchte weder die Temperatur,
> noch die Frequenz, noch die Spannung messen.... Ich möchte abhängig von
> der Umgebungstemperatur MIT einer definierten Frequenz mein
> Ausgangssignal haben...

Und ich glaube du verstehst nicht, dass es manchmal eine gute Idee ist, 
sich zurückzulehnen und sich einen Gesamtüberblick zu verschaffen. Du 
willst einen Zusammenhang zwischen einer Temperatur und einer Frequenz 
herstellen. Gut. Da kann man sich durchaus schon mal zurücklehnen und 
die Frage aufwerfen: Warum? Was ist das Ziel?
Dein Bachelorarbeit wird sich ja wohl nicht darum drehen, wie man auf 
einem Frequenzmesser die Aussentemperatur anzeigt.

: Bearbeitet durch User
von Alphastrahlung (Gast)


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Ich kann leider aus geheimhaltungsgründen nicht genau sagen worum es 
geht, außer dass mit einem bauteil (Kostengründe bei einem Namhaften 
Autohersteller) temperaturabhängig ein sinussignal der genannten 
frequenzen erzeugt werden soll.

Wenn es noch weiter hilft: diese temperaturabhängigen frequenzsignale 
sollen am ende impedanzen messen... eben bei der frequenz.

von foo (Gast)


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Alphastrahlung schrieb:
> Genau genommen benötige ich:
>
> -10°C: 0,63Hz
> 0°C: 1Hz
> 10°C: 1,6Hz
> 20°C: 3,16Hz
> 40°C: 7Hz

Ich meine einmal eine Formel gesehen zu haben, nach der bei Grillen die 
Anzahl der Chirps pro Sekunde recht linear von der Temperatur abhängt.
Ob das bei -10°C noch so ist, weiß ich freilich nicht; man müsste mal 
eine ins Tiefkühlfach sperren ;-)

von foo (Gast)


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von Alphastrahlung (Gast)


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Fun Fact, bringt mich aber nicht wirklich weiter :D

von hauspapa (Gast)


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>Heutzutage kann man das ganze auch mit einem µC machen.

Das meine ich auch.

Ein NTC oder ein ein ATtiny10, 2 Widerstände, 2 Kondensatoren, als Luxus 
noch ein Opamp und ein kleiner Festspannungsregler. Das geht kleiner als 
5x5mm

Wiederholgenauigkeit nach 2 Punkt Abgleich sollte besser 1% erreichbar 
sein. Besonders grosszügige spendieren noch einen Quarz und machen sich 
mit einem TC1046 das Leben etwas leichter.

Analogwert einlesen, Temperatur und zugehörige Frequenz ausrechnen, 
sinusbewertete PWM über einen Timer ausgeben lassen. So schwer ist das 
doch garnicht und auf Assemblerebene muss man sich auch nicht 
herumschlagen.

viel Erfolg
Hauspapa

von Karl H. (kbuchegg)


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hauspapa schrieb:

> Analogwert einlesen, Temperatur und zugehörige Frequenz ausrechnen,
> sinusbewertete PWM über einen Timer ausgeben lassen. So schwer ist das
> doch garnicht und auf Assemblerebene muss man sich auch nicht
> herumschlagen.

und wenn man einen Bachelor hat, dann solle es auch nicht weiter schwer 
sein, dass der Tiny dann auch gleich den Sinus erzeugt.

Opps. den hat er ja noch gar nicht.

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