Thermische Isolation DHT22

[Christian S. (solder)]

Hallo,

meinen Text hatte ich schon vor 2 Tagen vorbereitet und wollte noch eine 
Sache ausprobieren, die dann auch mein Problem gelöst hat. Trotzdem will 
ich das Problem hier einstellen, da es möglicherweise noch andere 
Lösungen oder Vorschläge gibt:

Ich dachte mir, dass ich einen DHT22, ESP8266 und ein kleines 3,3V 
Netzteil in ein Gehäuse (Reichelt "SSG 100 EURO") stecke und habe einen 
schönen Sensor für Temperatur und Feuchtigkeit, der seine Werte über 
WLAN sendet. Leider musste ich jedoch feststellen, dass es so nicht 
funktioniert, da die Schaltung zu warm wird und den Sensor beeinflusst. 
Als er noch mit im Gehäuse war (Platinenunterseite über dem Loch für das 
Kabel, Rest oben), waren es über 5 Grad. Ich habe dann ein Loch in das 
Gehäuse gemacht und den Sensor halb durchgesteckt. Schon besser, aber 
die Abweichung beträgt immer noch bis zu 3 Grad, im Vergleich zum 
daneben liegenden Sensor. Isolation mit dünnen Verpackungsschaumfolien 
hat leider nur wenig gebracht. Hat noch jemand eine Idee? Wie verbaut 
Ihr denn diese Sensoren und schirmt sie vor warmen anderen Bauteilen ab?

Meßkurve anbei:
1. Sensor im Oberteil danebenliegend
2. Oberteil aufgesteckt, Sensor ohne Isolation
3. etwas dichter (wieder) danebenliegend
4. Isolation angebracht (Betrieb wagerecht, etwas besser als 2)
5. Betrieb senkrecht (über Akkulader - gleich wieder entfernt)
6. Betrieb senkrecht (wie Foto, aber keine Änderung zu 4)
7. Isolation verbessert, bringt aber nichts mehr.
Die gemessene Temperatur hätte bei ca. 22°C liegen müssen.

Ausgangspunkt war dieses Video: 
https://www.youtube.com/watch?v=fGbXN9BGkLU
Da ist der Sensor sogar direkt neben dem ESP8266 untergebracht.

Die Lösung brachte letztlich die Nutzung des Deep-Sleep-Mode des 
ESP8266, für den man einen Draht nachrüsten muss. Dadurch erwärmen sich 
die Bauteile nicht mehr so. Die Änderung ist im Bild Kurve 2 zu sehen. 
(Auf meinem Steckbrett lief der 8266 in dem Mode nicht stabil.) Was kann 
man tun, wenn man diese Möglichkeit nicht hat?

Solder

[Wolfgang (Gast)]

Christian S. schrieb:
> Isolation mit dünnen Verpackungsschaumfolien hat leider nur wenig
> gebracht. Hat noch jemand eine Idee? Wie verbaut Ihr denn diese Sensoren
> und schirmt sie vor warmen anderen Bauteilen ab?

Ein Großteil der Wärme kommt über die Anschlüssebeine, jedenfalls beim 
DS18B20. Eine thermische Isolation des Gehäuses alleine bringt daher 
nicht viel, eher ein Platinenlayout, dass die Sensoranschlüsse über 
Fräsungen frei stellt. Der Teil der Platine darf dann auch nicht im 
warmen Gehäuse sein oder muss zumindes unten liegen, damit er im 
(gelüfteten) Gehäuse von der frischen Luft direkt angeströmt wird.

Mit dem DHT22 habe ich allerdings den Effekt noch nie gezielt 
nachgemessen.

[Teo D. (teoderix)]

Den Sensor so anbringen das die Luft vorbei strömen kann und sich 
nicht staut. Er sollte auch nicht die erwärmte Luft, sondern die 
nachströmende Umgebungsluft abbekommen.

[Christian S. (solder)]

@Wolfgang: Durch die Montage im Deckel ist der Sensor jetzt mit kurzen 
Leitungen an der Platine angeschlossen. Natürlich könnten die dickeren 
Anschlussbeine aber auch aus der Umgebung die Wärme an den Sensor 
leiten. Könnte Wärmestrahlung eine Rolle spielen? Der Sensor scheint 
auch besonders empfänglich auf Wärme von hinten zu sein. Das erscheint 
mir logisch, da die Bauteile ja auf einer Platte aufgebracht sind, die 
von hinten vergossen ist. Deshalb auch meine Überlegungen, das mit 
Schaumfolie zu isolieren.

@Teo Derix: Ich hatte gehofft, das das kleine Loch für den Kabelabgang 
im Gehäuse ausreichend ist. Das ist ja unten, Luft strömt dort ein und 
oben aus den Schlitzen wieder heraus. Den DHT22 hatte ich neben dem Loch 
auf der Platinenunterseite (Lochraster) platziert, die anderen Bauteile 
auf der Oberseite, aber seitlich zum DHT22 versetzt. Es war wohl 
insgesamt zu warm im Gehäuse. Fühlen kann man das nicht, aber die 
Messung ist eindeutig.

[Sebastian S. (amateur)]

Sinnvoll nur bei Richtung!

Den Sensor unten anbringen und den Rest die Schwerkraft machen lassen.

Hast Du ein paar wirklich warme Brüder im System, so wirst Du diese wohl 
abschirmen müssen (Strahlung).

Für alles gilt: Die Öffnung für einen "Durchzug" möglichst groß machen. 
Ist sowohl für ein Thermometer, ein Hygrometer und auch für die 
Elektronik gut.
Im Gegenteil: Die Wärme der Elektronik hilft Dir dann sogar die 
Temperatur und Feuchtigkeit zu "aktualisieren".

[Teo D. (teoderix)]

Christian S. schrieb:
> @Teo Derix: Ich hatte gehofft, das das kleine Loch für den Kabelabgang
> im Gehäuse ausreichend ist.

Ich bezog mich auch eher auf die aktuelle/gezeigte Konstruktion.