Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NTC über induktive Kopplung auslesen


von Karls Q. (karlsquell)


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Hallo,

ich suche gerade eine Möglichkeit, einen Temperatursensor auszulesen, 
der in einer Kunststoffwand eingelassen ist.
Die Auswerteschaltung sitzt in einem Gehäuse, dass Wasserdicht sein 
soll. Dieses wird erst nachträglich an der Kunststoffwand befestigt.

Folgende Möglichkeiten gingen mir durch den Kopf:

1) Schleifkontakte nach außen führen: Hat den Nachteil, dass 
Undichtigkeiten entstehen können und die Kontakte wieder zusätzlich 
geschützt werden müssen

2) Induktive Kopplung:
a)Entweder den Strom messen, der durch den NTC beeinflusst wird, oder..
b)die Schaltung als Schwingkeis ausbilden und dann die Verstimmung 
messen
Schön wäre hier, wenn die Induktivitäten schon als Leiterbahn auf einer 
Platine ausgebildet wären.

Oder gibt es da noch viel elegantere Lösungen?

Ich habe mal noch ein Bild angehängt, hoffe ihr wisst was ich meine.

Gruß

von Teo D. (teoderix)


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Karls Q. schrieb:
> Oder gibt es da noch viel elegantere Lösungen?

RFID

von Nils (Gast)


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Kommt ganz drauf an, wie genau du das haben willst.

Die einfachste Lösung ist auf beiden Seiten jeweils einen Schwingkreis 
aufzubauen. Den NTC hängst Du dann parallel daneben.

Du kannst dann auf der Auslese Seite den Energieverbrauch im 
Schwingkreis messen. Der wird abhängig vom NTC und damit der Temperatur 
sein.

Problem dabei: Das genau hinzubekommen ist schwierig. Für die 
Massenproduktion kaum geeignet. Wenn Du Plan von RF hast und nur ein 
Gerät brauchst, dann kann das klappen.


Alternative: Schau Dir mal das M24LR-DISCOVERY Kit von St-Micro an. Da 
hast Du ein kleines Microcontroller-Board welches komplett via NFC mit 
Strom versorgt wird. Den NTC liest Du über einen ADC aus und kannst die 
Daten dann digital via NFC an z.B. ein Android Phone oder einen Leser 
senden. Ist mehr Arbeit aber natürlich viel genauer.

von Der Andere (Gast)


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Zwei Edelstahlschrauben mit Zylinderkopf, in der Kunststoffwand ggf. 
eine passende Flachsenkung und Gummi- oder entsprechende Kunststoff oder 
auch Kupferdichtringe.

ist wahrscheinlich zu einfach :-)

von Michael B. (laberkopp)


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Karls Q. schrieb:
> b)die Schaltung als Schwingkeis ausbilden und dann die Verstimmung
> messen

Nicht die Verstimmung, sondern die Dämpfung. Brauchst aber einen eher 
hochohmigen NTC und zum Schwingkeris natürlich einen Kondensator.

Prinzip Pulse Induction Metallsuchgerät, es wird mit einem Impuls der 
Schwingkreis angestossen, dann misst man wie lange das abklingen der 
Schwingung dauert.

Wie genau man damit werden kann... keine Ahnung, liegt an dir.

von Karls Q. (karlsquell)


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Der Andere schrieb:
> Zwei Edelstahlschrauben mit Zylinderkopf.....
>
> ist wahrscheinlich zu einfach :-)

Da das Gehäuse der bestehenden Schaltung gesteckt wird und innen 
vergossen ist, fällt auch diese Variante flach.
Naturlich soll es möglichst einfach sein.... und kostengünstig.

Teo D. schrieb:
> RFID

Diese Lösung stand auch schon im Raum, allerdings sind hitzebeständige 
Transponder relativ teuer. Wärend des Betriebs ist die 
Temperaturbelastung nicht so hoch, aber bei der Kunststoffeinbettung ( 
20min bei 250°C).

von Der Andere (Gast)


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Karls Q. schrieb:
> Da das Gehäuse der bestehenden Schaltung gesteckt wird und innen
> vergossen ist, fällt auch diese Variante flach.

Karls Q. schrieb:
> Diese Lösung stand auch schon im Raum, allerdings sind hitzebeständige
> Transponder relativ teuer. Wärend des Betriebs ist die
> Temperaturbelastung nicht so hoch, aber bei der Kunststoffeinbettung (
> 20min bei 250°C).

Wie schön, daß die wesentlichen Infos/Restriktionen immer erst NACH den 
Vorschlägen kommen.

Siehe Netiquette bzgl. Problembeschreibung.

von Joe F. (easylife)


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Karls Q. schrieb:
> Wärend des Betriebs ist die
> Temperaturbelastung nicht so hoch, aber bei der Kunststoffeinbettung (
> 20min bei 250°C).

Das klingt ziemlich brutal.
Warum kann der Sensor denn nicht nachträglich eingebettet werden (Loch 
bohren, reinsetzen, vergießen - z.B. mit Kunstharz)?

von Karls Q. (karlsquell)


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Der Andere schrieb:
> Wie schön, daß die wesentlichen Infos/Restriktionen immer erst NACH den
> Vorschlägen kommen.

Geb ich dir recht, für die vorgeschlagenen Alternativen wären diese 
Infos nützlich gewesen. Aber für die eigentlichen Themen 
"Schleifkontakte & induktive Kopplung" war es unrelevant.



Joe F. schrieb:
> Warum kann der Sensor denn nicht nachträglich eingebettet werden (Loch
> bohren, reinsetzen, vergießen - z.B. mit Kunstharz)?

Eine nachträgliche Anbringung kommt nur in Fragen, wenn sonst keine 
Lösung gefunden wird. Da auf dem Kunststoff (PE) kein Kleber geschweige 
denn Kunstharz hält, käme nur Anschrauben in betracht. Dann ist halt 
kein Schutz mehr vor Feuchtigkeit, Salz und Schmutz gegeben.

von Joe F. (easylife)


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Karls Q. schrieb:
> Eine nachträgliche Anbringung kommt nur in Fragen, wenn sonst keine
> Lösung gefunden wird. Da auf dem Kunststoff (PE) kein Kleber geschweige
> denn Kunstharz hält, käme nur Anschrauben in betracht. Dann ist halt
> kein Schutz mehr vor Feuchtigkeit, Salz und Schmutz gegeben.

Selbst eine einfache (wie auch immer geartete) verstimmbare 
Schwingkreislösung, wird mehr Bauteile als Spule und NTC erfordern. 
Diese müssen miteinander verbunden werden, und Lötverbindungen werden 
sich bei 250°C/20 Minuten wieder lösen.
Abgesehen ist die Bauteiltoleranz bei Induktivitäten relativ groß, so 
dass hier eine individuelle Eichung stattfinden müsste.

Ich denke es gibt kaum eine Alternative als das Ding nachträglich 
anzubringen.
Welche max. Temperatur erreicht die Konstruktion denn im späteren 
Betrieb?
Heisskleber haften ja noch relativ gut auf PE, ansonsten wäre evtl. auch 
eine mechanisch (durch die Schraubverbindung) anpressbare Gummidichtung 
denkbar.
Oder die Elektronik (incl. NTC) in ein ebenfalls aus PE bestehendes 
Gehäuse packen und nachträglich mit der Wand verschweissen.

: Bearbeitet durch User
von Uhu U. (uhu)


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Joe F. schrieb:
> Heisskleber haften ja noch relativ gut auf PE,

Bei 250°?

von Joe F. (easylife)


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Uhu U. schrieb:
> Bei 250°?

Nein natürlich nicht.
Die 250° sind ja für die Herstellung der Wand nötig, das Gerät könnte 
hinterher aufgeklebt werden. Darum fragte ich ja nach der max. 
Temperatur im normalen Betrieb.

Karls Q. schrieb:
> Wärend des Betriebs ist die
> Temperaturbelastung nicht so hoch, aber bei der Kunststoffeinbettung (
> 20min bei 250°C).

von Georg (Gast)


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Karls Q. schrieb:
> käme nur Anschrauben in betracht. Dann ist halt
> kein Schutz mehr vor Feuchtigkeit, Salz und Schmutz gegeben.

Das stimmt natürlich nicht, das Messmodul muss selbst ausreichend 
geschützt sein, niemand wird auf die Idee kommen eine nackte 
Leiterplatte anzuschrauben. Hoffe ich jedenfalls.

Bei grossen Stückzahlen wäre ein Miniaturmodul mit Aussengewinde nicht 
schlecht, das man einfach reinschraubt, und am Ende sind Kontakte für 
den Anschluss - natürlich mit geeignet geschützen Steckern. Gibt es doch 
alles, selbst für getauchte Uboote.

Georg

von Der Andere (Gast)


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Karls Q. schrieb:
> Eine nachträgliche Anbringung kommt nur in Fragen, wenn sonst keine
> Lösung gefunden wird. Da auf dem Kunststoff (PE) kein Kleber geschweige
> denn Kunstharz hält, käme nur Anschrauben in betracht. Dann ist halt
> kein Schutz mehr vor Feuchtigkeit, Salz und Schmutz gegeben.

Und wie soll die Auswerteschaltung angebracht werden?

Karls Q. schrieb:
> Die Auswerteschaltung sitzt in einem Gehäuse, dass Wasserdicht sein
> soll. Dieses wird erst nachträglich an der Kunststoffwand befestigt.

Den inneren Sensor mit zwei Edelstahlschrauben verschrauben, an die auch 
die äussere Schaltung kommt. Einfache Flachdichtungen dichten sowas 
einwandfrei ab, ggf. reicht der Kunststoff schon selbst als Dichtfläche, 
der ist ja auch elastisch.
An dieselben Schrauben könnte dann sie Auswerteschaltung, die Schrauben 
dienen gleichzeitig als Kontaktierung.

Solche Dichtflächen habt ihr überall, zuhause in der Wasser und 
Heizungsinstallation, in euren KFZ, alles Stand der Technik auch für 
z.B. aggressive moderne Motoröle bei über 100°C.

von Georg (Gast)


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Und wieso nicht einfach den Sensor einschrauben? Zu einfach, zu üblich, 
nicht geil genug?

http://www.pohltechnik.com/Temperaturfuehler/Pt100-mit-Gewinde/PT100-408-Temperatursensor-mit-M4-Gewinde::546.html

Georg

von Karls Q. (karlsquell)


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Georg schrieb:
> Und wieso nicht einfach den Sensor einschrauben? Zu einfach, zu üblich,
> nicht geil genug?

Wenn das in dem Falle so einfach wäre, würde ich nicht nach einer 
Speziallösung fragen. Auf solch überflüssige Komentare kann man da echt 
verzichten! Wenn man keinen Beitrag leisten möchte, dann sollte man 
einfach mal nichts sagen. Außerdem gab es schon solch einen Beitrag in 
diese Richtung.
(Der Andere schrieb:
>.....
> ist wahrscheinlich zu einfach :-) )


Es waren sehr gute Anregungen dabei und auch einleuchtende Begründungen 
warum die vorgeschlagene Lösung nicht funktioniert (oder nur 
unzureichend). Danke dafür!

Gruß

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Bitte nicht streiten.

Leider ist es immer wieder der Fall, daß der Fragesteller sich in Seinem 
Problem verrannt hat und nun vor einem Teil-Problem steht, Das Er nun 
lösen muß, um weiter zu kommen.
Meist ist dieses Teil-Problem aber gar Keines, da das Ursprungsproblem 
ganz anders erschlagen werden kann (und zumeist auch wird).
Deshalb wird sehr oft nach Hintergründen gefragt.
Leider auch in einem unangemessenem Ton - Das sogar recht oft :/

Es ist halt nicht Jedermanns Sache, den Leuten Ihre kleinen Probleme 
aufzulösen und sich tierisch zu freuen, daß Sie damit so oder so kaum 
das Ziel erreichen werden - dann lieber die eigene Erfahrung auspacken 
und das Grundproblem erschlagen - manch Einer hier hat auch schon mal 
physisch was hin bekommen, sind also nicht nur Theoretiker hier 
unterwegs.

Zurück zu Deinem Problem:

Karls Q. schrieb:
> Eine nachträgliche Anbringung kommt nur in Fragen, wenn sonst keine
> Lösung gefunden wird. Da auf dem Kunststoff (PE) kein Kleber geschweige
> denn Kunstharz hält, käme nur Anschrauben in betracht. Dann ist halt
> kein Schutz mehr vor Feuchtigkeit, Salz und Schmutz gegeben.

Wenn das gebohrte Loch 'hinten größer' wird?
Klar, statt Bohren dann Fräsen, aber dann kannst Du die Form auch 
unrunder gestalten und so einen Formschluß hinbekommen.
Wenn Harz auch unter die Schaltung kommt, sollte der Kern rundherum 
dicht werden.

Denke da an ein Konstrukt unterhalb ähnlich beim Benonieren, daß die 
Schaltung Abstand bekommt und die 'Abstandfüße' sauber mit eingegossen 
werden.

MfG (ok, davon ist ne Teil Theorie)

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