Nehmen wir mal an, man hätte einen ideal linear arbeitenden Temperatursensor, der liefert z.B. eine Spannung. Dieser Sensor hat natürlich eine Eigentemperatur und wird rel. plötzlich und vollflächig mit einem Medium von anderer Temperatur kontaktiert. Wir nehmen weiterhin an, dass es sich immer um das gleiche Medium (chemisch und physikalisch) handelt, so dass dessen Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität immer gleich sind, nur die Temperatur ändert sich. Verfolgt man nun den Spannungsverlauf aus dem Sensor, so wird sich eine quasi asymptotische Kurve ergeben, bis der Sensor komplett die neue Temperatur angenommen hat. Meine eigentliche Frage nun: Es sollte doch möglich sein, den Endwert des Sensorsignales bereits vor dem Erreichen des Temperaturausgleiches anhand der Steigung der einzelnen Kurvenabschnitte mehr oder weniger genau vorauszuberechnen? (um die Messzeit zu verkürzen) Wie lauten die Suchbegriffe bzw. Stichworte, um dafür geeignete Formeln bzw. Algorithmen zu finden? Danke für Tips.
Die Temperatur nähert sich asymptotisch dem Endwert: https://wetec.vrok.de/rechner/cclad.htm
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Klassische idealisierte Temperaturausgleichsvorgänge werden in LZI Systemen als Elemente (Blöcke) mit PT1 Verhalten bezeichnet.
Frank E. schrieb: > Nehmen wir mal an, man hätte... Aber man hat eben nicht... in der Realität. Ich hatte so etwas schon mal praktisch gemacht, aber es war nicht lustig und führte nur zu einer nicht sonderlich großen Verbesserung bei der Annäherung, wenn es geklappt hat und in den Fällen, wo es nicht geklappt hat, kamen ziemliche Hausnummern dabei heraus. Der Nutzen war also viel geringer als der Schaden (in manchen Fällen) und deshalb hatte ich das Ganze recht bald wieder abgeblasen. Mache du lieber nicht den Fehler, an so etwas zu denken. Es lohnt nicht. Die Leute, die da meinen, daß man derartige Vorausberechnungen machen und daraus einen Nutzen ziehen kann, simplifizieren IMMER das reale Procedere und fallen dann auf die Nase, wenn ihr tolles Gedankengebäude ne Berührung mit der Realität erfährt. W.S.
Frank E. schrieb: > mehr oder weniger > genau vorauszuberechnen? Verwende lieber einen Temperatursensor mit extrem geringer Masse. https://www.mouser.de/datasheet/2/18/AAS-920-308B-Thermometrics-NTC-TypeBR-100714-web-1315835.pdf
>Es sollte doch möglich sein Schon. Es ist dann aber auch möglich, dass im Fall irgendeiner Störung alle die Temperaturinformation weiterverarbeitenden Teile des Systems erbarmungslos falsche Inputs bekommen. Folgekosten? https://de.wikipedia.org/wiki/Overengineering
Am Anfang, wenn der Anstieg noch steil ist, sind die Daten nicht ausreichend um sicher bis zur Endtemperatur zu extrapolieren, und am Ende (für Klugscheisser: natürlich gibt es bei einer asymptotischen Kurve kein Ende) wird es zwar immer genauer, aber dann lohnt sich der ganze Aufwand nicht mehr, weil man eh bald genau genug messen kann. Georg
Frank E. schrieb: > Meine eigentliche Frage nun: Es sollte doch möglich sein, den Endwert > des Sensorsignales bereits vor dem Erreichen des Temperaturausgleiches > anhand der Steigung der einzelnen Kurvenabschnitte mehr oder weniger > genau vorauszuberechnen? Das kannst du genau dann wenn du die Information hast daß es sich um einen sauberen Sprung von einem ausgeglichenen System (Sensor hat konstante Temperatur die der Umgebung entspricht) auf eine andere ebenfalls konstante Temperatur handelt. Ist die Temperatur allerdings volatil dann rechnest du beliebigen Mist. Das Modell eines PT1 GLieds für den Temperatursensor dürfte wohl für viele Sensoren hinreichend genau passen.
Udo S. schrieb: > Das Modell eines PT1 GLieds für den Temperatursensor dürfte wohl für > viele Sensoren hinreichend genau passen. Das wird teilweise bei Lötstationen sogar so gemacht, um eine zu große Welligkeit des Temperaturverlaufs zu verhindern.
Frank E. schrieb: > Verfolgt man nun den Spannungsverlauf aus dem Sensor, so > wird sich eine quasi asymptotische Kurve ergeben, bis der > Sensor komplett die neue Temperatur angenommen hat. > > Meine eigentliche Frage nun: Es sollte doch möglich sein, > den Endwert des Sensorsignales bereits vor dem Erreichen > des Temperaturausgleiches anhand der Steigung der einzelnen > Kurvenabschnitte mehr oder weniger genau vorauszuberechnen? > (um die Messzeit zu verkürzen) Ja. Voraussetzung ist u.a., dass das Messsignal hinreichend wenig Rauschen enthält, denn die Kompensation eines Tiefpass-Systems (Temperatursensor) erfordert einen Hochpass, der das Signal "aufrauht". > Wie lauten die Suchbegriffe bzw. Stichworte, um dafür > geeignete Formeln bzw. Algorithmen zu finden? Danke für > Tips. In der Systemtheorie-Vorlesung bei uns wurde genau das Beispiel des Temperatursensors ("Wenn sie zum Beispiel ein Fieberthermometer nehmen...") unter dem Stichwort "Kompensation" bzw. "Pol(stellen)-Nullstellen-Kompensation" behandelt. Das elektrische Analogon ist der Kompensationskondensator im Oszi-Tastkopf. HTH
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