Hallo Forum, kann uns jemand bitte helfen bei der Berechnung unserer Mitkopplung in der Schaltung die ich hochgeladen habe. Unsere Vorgabe war die Temperaturregelung so zu konstruieren, dass eine Temperatur zwischen 3°C und 8°C in einer Kühlbox gehalten wird. Dies haben wir soweit mit der Schaltung, die wir Anbei hinzugefügt haben, auch realisieren können. Jedoch ist nun das Problem dass wir das alles rechnerisch nicht belegen können, da wir momentan noch auf der Hochschule und in dem Gebiet Neulinge sind. Wichtig zu wissen ist vielleicht, dass der NTC Sensor einen Widerstand von ca. 24,2 kOhm(gemessen) bei 6°C und ca. 26,3 kOhm (gemessen) bei 4°C hat. Durch ausprobieren haben wir eine Mitkopplung von 1,2 MOhm herausbekommen. Datenblätter: Operationsverstärker: http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21733j.pdf MOSFET: https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/irlb8721pbf.pdf NTC-Sensor: http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/ETP-RT-4-24-10K.pdf Vielen Dank im Voraus
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H20345 schrieb: > Wichtig zu wissen ist Die Betriebsspannung, und wenn die schwankt, ist eh keine Berechnung möglich. Auch ist eine 3.2V Z-Diode natürlich alles andere als konstant. Und ob der verwendete OpAmp bei 0.9*VCC am Eingang überhaupt noch messen kann, ist ebenfalls unklar, hängt vom Typ (und der Betriebspannung) ab.
H20345 schrieb: > Unsere Vorgabe war die Temperaturregelung so zu konstruieren, dass eine > Temperatur zwischen 3°C und 8°C in einer Kühlbox gehalten wird. Bei welcher Aussentemperatur? Bei der Diode als Referenz habe ich da so meine Bedenken... Warum nehmt ihr da nicht eine TL431 oder eine andere Referenzquelle? > Wichtig zu wissen ist vielleicht, dass der NTC Sensor einen Widerstand > von ca. 24,2 kOhm(gemessen) bei 6°C und ca. 26,3 kOhm (gemessen) bei 4°C > hat. Was euch hier noch fehlt, ist nämlich die minimale und maximale Ausgangsspannung des OP. zusammen mit den Widerstandswerten habt ihr dann 2 Schaltpunkte und damit 2 Gleichungen, die nach dem Mitkopplungwiderstand umgestellt und aufgelöst werden können. Fertig. BTW: der 56k Widerstand ist entbehrlich... Michael B. schrieb: > Auch ist eine 3.2V Z-Diode natürlich alles andere als konstant. Ich denke, das ist die Versorgungsspannung...
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Lothar M. schrieb: > Bei der Diode als Referenz habe ich da so meine Bedenken... > Warum nehmt ihr da nicht eine TL431 oder eine andere Referenzquelle? > ... > BTW: der 56k Widerstand ist entbehrlich... Umgekehrt halte ich das für besser: die Referenz (Diode) entfällt, dafür bleibt der Widerstand. Dann hat man eine ratiometrische Messung und die Versorgungsspannung geht in die Messung nicht mehr ein.
Was soll das überhaupt für ein Regler sein, Zweipunkt? Wichtigste Angabe wenn man eine Frage stellt: Die eigene Erwartungshaltung. Was soll auf welche Weise wann passieren. Wo ist überhaupt das Blockschaltbild der Regelung? Habt ihr die Kühlbox regelungstechnisch modelliert? Was ist das für ne Hochschule?
THOR schrieb: > Was soll das überhaupt für ein Regler sein, Zweipunkt? > > Wichtigste Angabe wenn man eine Frage stellt: Die eigene > Erwartungshaltung. Was soll auf welche Weise wann passieren. > > Wo ist überhaupt das Blockschaltbild der Regelung? Habt ihr die Kühlbox > regelungstechnisch modelliert? Was ist das für ne Hochschule? Oder um es anders zu sagen: Das ist für das Fach Elektronik ausreichend, nicht für das Fach Regelungstechnik.
Die jetzige Regleung ist sowieso instabil, denn der Strom durch das Peltier beeinflusst die Sensorgroesse. Die Sensorspannung sollte auch stabilisiert sein. Irgendwie. Wenn der FET nicht schrecklich nichtlinear waere waer's fast eine P-Regelung. Falls es denn analog sein muss ... macht eine Stromquelle hin anstelle einfach eines FETs. Das Ganze ist dann schon nicht so einfach. Weil die andere Seite des Peltier keine stabile, unendlich grosse Waermesenke ist. Ich wuerde die Umgebungstemperatur in die Regelung einfliessen lassen, und die Kuehlkoerpertemperatur ebenso. Die Regelung wird wahrscheinlich schwingen. Ein digitaler ansatz mit einem Controller ist da etwas flexibler. Peltiers moegen keine Lastwechsel. Und keine schwingenden Regelungen.
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THOR schrieb: > Was soll das überhaupt für ein Regler sein, Zweipunkt? Mit der Schaltung kann es nur ein Zweipunktregler sein.
Dietrich L. schrieb: > THOR schrieb: >> Was soll das überhaupt für ein Regler sein, Zweipunkt? > > Mit der Schaltung kann es nur ein Zweipunktregler sein. Das ist mir bekannt. Die Erwartungshaltung des TE interessiert mich. Und die Designkriterien bei Projektstart. Mit dem was ich jetzt gesehen habe, kann man Flughäfen bauen, aber keine nach Vorgaben funktionierende Regelung.
Sapperlot W. schrieb: > Peltiers moegen keine Lastwechsel. Und keine schwingenden Regelungen. Das ist ein Zweipunktregler. Da schwingt nichts, das Peltier-Element wird nur ein- und ausgeschaltet. Und mit einer Hysterese von 2°C ist Schaltfrequenz wahrscheinlich auch sehr niedrig. Natürlich wäre es vom Wirkungsgrad her besser, das Peltier-Element analog anzusteuern, nur dann geht die einfache Lösung "Zweipunktregler" nicht mehr...
THOR schrieb: > Die Erwartungshaltung des TE interessiert mich. Naja, ich bin davon ausgegangen, dass ihm das klar ist. Aber wer weiß...
Das ist eine einfache Hysteresemitkopplung. Du willst uns jetzt also erzählen, daß du an einer Hochschule bist, dich (euch) aber die Berechnung eines Spannungsteilers aus 3 Widerständen für die zwei Fälle OP hat am Ausgang positive oder negative Versorgungsspannung völlig überfordert? Kopfschüttel
Dietrich L. schrieb: >> Warum nehmt ihr da nicht eine TL431 oder eine andere Referenzquelle? > Umgekehrt halte ich das für besser Stimmt. Wobei man natürlich bei ungeeigneter OP Auswahl (kein R2R Ausgang) wieder eine Abhängigkeit ins System bringen könnte...
>>Sapperlot W. schrieb: >> Peltiers moegen keine Lastwechsel. Und keine schwingenden Regelungen. > >Das ist ein Zweipunktregler. Da schwingt nichts, das Peltier-Element >wird nur ein- und ausgeschaltet. Da koennen die Meinungen auseinander gehen. Egal, Peltier moegen dieses Ein-Aus nicht. Der Wirkungsgrad wird noch kleiner, und die Lebensdauer auch. Ich empfehl dauernd einzuschalten. Soviel tiefer kommt das Peltier eh nicht falls es ueberhaupt die 3 Grad erreicht ... ich denk die 8 Grad zu erreichen ist schon eine Aufgabe. An mechanischem Design des Drumrums.
H20345 schrieb: > kann uns jemand bitte helfen bei der Berechnung unserer Mitkopplung in > der Schaltung die ich hochgeladen habe. Ist ja nicht so schwierig: Die Schaltung funktioniert nur, wenn die Diode weggelassen wird. Der Punkt an der Kathode fehlt ja auch richtigerweise. An - des Op steht dann 2,2V bei 3,2V Versorgung (einfacher Spg-Teiler) An + des Op wird der Spg-Teiler mit dem NTC und 56k berechnet. Dabei ist der Mitkopplungs-R mal Parallel zum NTC und mal parallel zum 56K (beim idealen OP). Bei 4°C gilt NTC=26687 Ohm. 26k687//1M2=26k106 56k//1M2=53k503 Also steht an + vom OP wieder mit einfachem Spg-Teiler: 2,199V oder 2,135V. Die Hysterese ist also 0,064V. Wieviel Grad das ist, interpoliert man aus dem NTC-Wert bei 4° und 5°. Ich habe da nicht gerechnet, sondern die Werte in eine Excel-Tabelle eingetragen, die ich für solche Standard-Rechnungen vorbereitet habe.
H20345 schrieb: > kann uns jemand bitte helfen bei der Berechnung unserer Mitkopplung in > der Schaltung die ich hochgeladen habe. Zum Thema Komparator + Hysterese findet Ihr hier die Formeln mit ihrer Herleitung: http://elektroniktutor.de/analogverstaerker/kompar.html
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Vielen Dank für die schnellen Antworten. Manche Antworten haben uns sehr weiter geholfen. Mfg
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