Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Suche dig. Temperatursensor mit wenig Wärmetransport von/zu seinen Pins


von Stefan P. (form)


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Hallo,
gibt es eigentlich digitale Temperatursensoren mit möglichst schlechtem 
Wärmetransport von/zu seinen Pins?
Der Sensor soll auf einer Platine sitzen und die Temperatur von einem 
anderen Bauteil (welches ihn an seiner Oberseite berührt) messen.

Von der Bauform und Adressierbarkeit wäre für mein Vorhaben der MAX31725 
perfekt, aber leider steht geschrieben:
"External temperature is conducted to the die primarily through the 
leads and the exposed pad."

Gibt es überhaupt digitale Sensoren bei denen es nicht so ist?

von Klaus R. (klara)


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Hallo Stefan,
Deine Anforderungen widersprechen sich leider. Ein Möglichkeit wäre den 
Sensor auf eine eigene Platine unterzubringen, diese dann thermisch zur 
Trägerplatine zu isolieren und die Pins mit feinen Bonddrähten 
anzuschliessen.
mfg klaus

von Peter R. (pnu)


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Sensoren mit Digitalkram sind immer ICs, die auf einen der 
Anschlussdrähte gelötet werden und daher optimalen Wärmekontakt zu 
diesem Anschlussdraht haben, so wie ein normaler TO92-Transistor.
Es ist bei fast allen Temperatursensoren so, dass eigentlich nicht ganz 
eindeutig ist: wird die Wärme der Zuleitunge oder die des Gehäuses 
erfasst?

Digitale ICs ohne Lötung auf den Anschlussdraht dürfte es nicht geben. 
Da muss man schon Sensoren wie Pt- oder NTC-Widerstände nehmen und 
selbst da ist der Einfluss der Zuleitungsdrähte nicht ganz 
unterdrückbar. Eventuell geht Thermoelement mit besonders dünnem 
Zuleitungsdraht, über den sehr wenig Wärme weggeleitet wird.
Wärmestrahlungsmessung (Pyrometer, Wärmekamera) dürfte wohl die 
Wärmeleitung durch die Zuleitungen ganz vermeiden.

Stefan P. schrieb:
> Der Sensor soll auf einer Platine sitzen und die Temperatur von einem
> anderen Bauteil (welches ihn an seiner Oberseite berührt) messen.

Da fehlt etwas die Logik: Das zu messende Bauteil hat auch Zuleitungen, 
weshalb muss dann der Sensor ohne Zuleitung sein? Man muss halt nur die 
Zuleitungen des Sensors wärmemäßig mit dem zu messenden Bauelement 
koppeln, die Zuleitungen zum Beispiel um das Bauelement wickeln bzw. 
drankleben oder pressen. Oder die Lötaugen auch auf der Platine des 
Bauelements haben.

von Amateur (Gast)


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Eigenwärme lässt sich am besten vermeiden, wenn der Sensor nur dann von 
Strom durchflossen wird, wenn wirklich gemessen werden soll.

Die Wärmeableitung lässt sich reduzieren, indem man möglichst wenig 
"Kupfer", im Bereich der Anschlüsse, übrig lässt.

Die Wärmeverbindung ist manchmal, nach dem Platzieren von etwas 
Wärmeleitpaste, besser.

von SF6 (Gast)


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Ein DS18B20 (TO92) dürfte keine allzu gute thermische Verbindung zum PCB 
haben wenn du die Anschlussdrähte nicht zu kurz machst und dort nicht 
direkt auf eine Massefläche o.Ä. gehst.

von Uwe (Gast)


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Hallo Stefan,

ein solches spezielles Bauteil halte ich für sehr unwahrscheinlich. 
Temperaturmessung ist allgemein oft nicht ganz trivial. Das SO8-Gehäuse 
ist mit seinen Beinen generell ziemlich ungeeignet, wenn die Wärmeab- 
oder zuleitung über die Beine unerwünscht ist. Es gibt digitale 3-polige 
im TO92-Gehäuse, da könnte man die Beine mit dünnen Drähten verlängern. 
Aber lässt sich das bei dir realisieren? Im SOT23-Gehäuse ist die 
Wärmeableitung über die Beine geringer, aber dir Zufuhr über das Gehäuse 
auch.

Anderer Trick: Mit einem zweiten Sensor nur die Leiterplattentemperatur 
messen und aus dem (vorher noch zu ermittelndem) 
Wärmewiderstandsverhältnis am Messsensor auf die tatsächliche Temperatur 
schließen.

Insgesamt: Gar nicht simpel, scheint mit. Irgend eine Kröte musst du 
schlucken, fürchte ich.

Uwe

von Georg (Gast)


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Stefan P. schrieb:
> Gibt es überhaupt digitale Sensoren bei denen es nicht so ist?

Nicht wirklich, aber wenn man die Raumtemperatur misst ist das ja auch 
egal. Oder bei einem Eintauchsensor, der in die Flüssigkeit eintaucht, 
da wird der gesamte Inhalt des Schutzrohrs erwärmt.

Für Aufgaben wie die Erfassung einer Oberflächentemperatur ist ein 
Sensor im IC-Gehäuse aber per se ungeeignet. Da nimmt man ein 
Thermoelement (so oder gleich eine berührungslose Messung.

Für Messungen am Kühlkörper u.ä. gibt es Sensoren mit Gewinde oder 
Flasch, da ist der Wärmeübergang über diese Verbindung wesentlich besser 
als über die elektrische Zuleitung.

Georg

von Sebastian W. (wangnick)


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Stefan P. schrieb:
> gibt es eigentlich digitale Temperatursensoren mit möglichst schlechtem
> Wärmetransport von/zu seinen Pins?
> Der Sensor soll auf einer Platine sitzen und die Temperatur von einem
> anderen Bauteil (welches ihn an seiner Oberseite berührt) messen.

Schau dir mal 
http://www.sensirion.com/fileadmin/user_upload/customers/sensirion/Dokumente/Humidity/Sensirion_Humidity_SHT21_Datasheet_V4.pdf 
Figure 10 auf Seite 5 an.

Ansonsten vielleicht eine Flexplatine 
(http://ssj3gohan.tweakblogs.net/blog/9815/iteadstudios-flex-pcb-quality.html, 
http://imall.iteadstudio.com/open-pcb/pcb-prototyping/2layer-flexible-printed-circuits-fpc-5cm-x-5cm-max.html)?

LG, Sebastian

: Bearbeitet durch User
von Mike A. (Gast)


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SF6 schrieb:
> Ein DS18B20 (TO92) dürfte keine allzu gute thermische Verbindung zum PCB
> haben wenn du die Anschlussdrähte nicht zu kurz machst und dort nicht
> direkt auf eine Massefläche o.Ä. gehst.

Da täuscht du dich. Zwei nur an den ungekürzten Anschlußdrähten ganz am 
Ende verbundene DS18B20 koppeln geschätzt mit 1/3 der 
Temperaturdifferenz rüber.

von stef (Gast)


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Ich würde über ein IR-Sensor versuchen die Temp. zu erfassen. Diese gibt 
es auch in SMD Bauform.

Gruss stef

von stef (Gast)


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Ich würde dir folgenden Sensor empfehlen: 
http://www.ti.com/product/tmp006 (Diesen meinte ich im vorhergehenden 
Post...)

gruss stef

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


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Melexis hat auch einige sehr einfach anzusteuernde und auch recht genaue 
PIR Sensoren.

von (prx) A. K. (prx)


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Separates Modul mit sehr dünnem Kupferlackdraht verbinden. Der wird nur 
wenig zum Wärmetransport beitragen.

: Bearbeitet durch User
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