Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Guter Wärmesensor - Quarz ?


von Fragender (Gast)


Lesenswert?

Hallo.

die normalen Wärmesensoren eines Termometers für den Raum sind ja sehr 
träge, gibt es da bessere, die sofort nachziehen, wenn man zB Lüftet? Ev 
der Quarzsensor? Ist dieser brauchbar, oder gibts bessere?

von Georg-G (Gast)


Lesenswert?

Quarze werden im Allgemeinen so geschnitten, dass sie einen minimalen 
Temperaturgang haben.
Wenn du schnell sein willst, muss dein Sensor sehr klein sein. Es gibt 
NTCs, die weniger als 1mm Durchmesser haben.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Fragender schrieb:
> ... gibt es da bessere, die sofort nachziehen, wenn man zB Lüftet?

Einen dünnen Pt-Draht

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Fragender schrieb:
> Hallo.
>
> die normalen Wärmesensoren eines Termometers für den Raum sind ja sehr
> träge, gibt es da bessere, die sofort nachziehen, wenn man zB Lüftet? Ev
> der Quarzsensor? Ist dieser brauchbar, oder gibts bessere?

Definiere "träge". Wie schnell hättest du es denn gerne? Bedenke auch, 
dass sich Temperatur nicht sprunghaft ändern kann (physikalisch gesehen 
verhält sich ein Temperaturverlauf wie ein Spannungsverlauf am 
Kondensator).

Der BME280 z.b. kommt locker mit wenigen 100ms klar. Ein LT35 müsste man 
mal nachmessen, wie schnell der ist. Eine 1N4148 kann man auch recht gut 
als Temperaturmessfühler benutzen wenn man sie zuvor abgeglichen hat, 
die ist dann auch recht zügig. Ein 18B20 von Dallas ist dagegen wirklich 
eine lahme Schnecke.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Fragender schrieb:
> die normalen Wärmesensoren eines Termometers für den Raum sind ja sehr
> träge

Eigentlich nicht. Wenn du sie mit dem Finger anfasst reagieren sie 
praktisch sofort.

Die Trägheit kommt von der Luft, welche Wärme nur sehr schwach 
transportieren kann. Feuchte Luft hingegen kann das viel besser.

Deswegen arbeiten Backöfen übrigens wesentlich effizienter, wenn man 
eine Schale Wasser mit rein stellt.... ich schweife ab.

Wenn du ein schnelles Raumthermometer bauen willst, dann wähle einen 
Sensor mit möglich geringem Gewicht. Je leichter der Sensor ist, umso 
schneller gleicht er sich an die Luft-Temperatur an. Außerdem hilft es, 
ihn so zu montieren, dass er möglichst viel bewegte Luft ab bekommt. Zum 
Beispiel auf dem Gehäuse heraus hängen lassen und dass dann in der Nähe 
einer Türe oder eines Durchganges aufhängen.

Für besondere Fälle könnte ein zusätzlicher Lüfter helfen. Aber 
natürlich will man das nicht in Wohnräumen machen.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

M. K. schrieb:
> Ein 18B20 von Dallas ist dagegen wirklich eine lahme Schnecke.

Das kommt drauf an, wie gut der Wärmekontakt zwischen Die und Umgebung 
ist. Über das Gehäuse hast du mit schnell natürlich keine Chance, viel 
effektiver ist das über die Pins.

Und jetzt kommt es drauf an, was "sofort nachziehen" - in Millisekunden 
ausgedrückt - bedeutet und welche Auflösung dem TO vorschwebt. Beim 
DS18B20 bedeutet eine Erhöhung der Auflösung um einen Faktor 2 eine 
Verdoppelung der Wandlungszeit - unabhängig von der Zeitkonstanten des 
Aufbaus.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Ein Quarz reagiert alleine schon wegen seines Metallgehäuses besonders 
träge.

von Sebastian S. (amateur)


Lesenswert?

Die "Reaktionsgeschwindigkeit" eines Wärmesensors hängt vor allem von 
dessen Masse ab. Gelegentlich sogar vergrößert durch Montage auf eine 
Masse.

Viele elektronische Temperaturmessgeräte werden "künstlich" verlangsamt. 
Zum einen gibt es im "normalen" Leben keinen Grund für eine hohe 
Messfrequenz, zum anderen reagieren die Kunden unwirsch, wenn die 
Anzeige flackert (die letzte Stelle Samba tanzt).

Dem Gedanken, eine hohe Messfrequenz sei kontraproduktiv, kann ich mich 
nur anschließen.
Wie soll ein Raum (viele Tonnen Masse) auch plötzlich seine Temperatur 
ändern?
Die Luft schon, aber hier ist die Masse vernachlässigbar. Den Effekt, 
dass im Winter, der Raum durch seine Masse, die in ihm befindliche Luft 
selber wieder aufheizt kennt ja jeder.

Der Gedanke, eine sehr schnell reagierende Temperaturregelung für die 
Raumtemperatur zu installieren, erinnert mich daran, einem Güterzug mal 
schnell einen Schubs zu geben.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Sebastian S. schrieb:
> Der Gedanke, eine sehr schnell reagierende Temperaturregelung für die
> Raumtemperatur zu installieren, erinnert mich daran, einem Güterzug mal
> schnell einen Schubs zu geben.

Als Teenager hatte ich diesen dummen Fehler mal in Kombination mit einem 
elektrischen Radiator gemacht. Ergebnis: Es entstand eine Schwingung mit 
satten 5°C Differenz zwischen dem Minimum und Maximum.

Die Lösung bestand darin, meine absurde Hysterese von 0,1°C auf 1°C zu 
erhöhen und den Sensor ins Gehäuse (mit Belüftungs-Schlitzen) hinein zu 
packen, wo er sehr viel träger reagierte.

Ich habe den TO allerdings so verstanden, dass er die Temperatur nur 
messen möchte, nicht regeln.

von Johannes S. (Gast)


Lesenswert?

Um zu erkenn ob gelüftet wird ist sicher ein 'Fester auf' Sensor besser 
als indirekt über die Temperatur zu gehen.

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


Lesenswert?

M. K. schrieb:
> Der BME280 z.b. kommt locker mit wenigen 100ms klar.

Das erscheint mir reichlich unrealistisch. Keine Zweifel, dass der 
Sensor das so schnell messen und Filtern kann. Aber dass ein 
Umgebungstemperaturwechsel so schnell wesentlich beim Chip ankommt 
glaube ich nicht, der Chip ist immerhin in ein Metallgehäuse verpackt 
und wird auf einer Seite noch mit einer Platine abgeschirmt.
Im Datenblatt des BME280 finde ich auch keine Angaben zur thermischen 
Trägheit.


Ein Beispiel mit Geschwindigkeitsangabe gibt es bei Reichelt:
https://www.reichelt.de/platin-temperatur-sensor-kl-a-100-ohm-m-213-a-pt100-p151220.html

Da gibt es im Datenblatt explizite Angaben zur Ansprechzeit
1
Bewegtes Wasser (v= 0,4m/s):    
2
   t0,5 = 0,04s 
3
   t0,9 = 0,12s 
4
5
Luftstrom (v= 2m/s):      
6
   t0,5 = 2,2s 
7
   t0,9 = 7,0s

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.