Temperaturanzeige mit 3 LEDs möglich?

Hallo!

Ich bin auf der Suche nach einer kleinen Schaltung mit folgenden Funktionen:

  • Mit einem Potentiometer soll die Soll-Temperatur zwischen 100 und 300 Grad eingestellt werden (eventuell würde auch der Bereich 150-250 Grad ausreichen).

  • Eine LED soll leuchten wenn die Temperatur 5 Grad darunter ist, eine zweite bei Erreichen der Temperatur und die dritte beim Überschreiten des vorgegebenen Wertes um 5 Grad.

Das Ganze soll batteriebetrieben, möglichst klein, leicht und billig sein. Das Soll-Temperatur-Fenster kann sich auch im Bereich +/- 10 Grad bewegen bzw. optimal wäre ein zweites Potentiometer zum Einstellen der „Messgenauigkeit“.

Danke schon mal & liebe Grüße aus Wien,

Sascha

Hallo!

Hallo Sascha

Da Dir bisher noch niemand geantwortet hat, will ich mal meine unmaßgebliche Meinung kundtun.

Ich bin auf der Suche nach einer kleinen Schaltung mit folgenden Funktionen:

  • Mit einem Potentiometer soll die Soll-Temperatur zwischen 100 und 300 Grad eingestellt werden (eventuell würde auch der Bereich 150-250 Grad ausreichen).

Also ist der Einstellbereich 200°C

  • Eine LED soll leuchten wenn die Temperatur 5 Grad darunter ist, eine zweite bei Erreichen der Temperatur und die dritte beim Überschreiten des vorgegebenen Wertes um 5 Grad.

Also soll das Fenster zwischen Sollwert und Untertemperatur sowie zwischen Sollwert und Übertemperatur jeweils 2,5% des Messwertes (Einstellwertes) betragen.
Über die Größe des Sollwertfensters (2. LED) sagst Du gar nichts aus – ich schätze mal, Du denkst da so an +/- 0,5°C. Das entspräche 0,25% des Messwertes.

Das Ganze soll batteriebetrieben, möglichst klein, leicht und billig sein. Das Soll -Temperatur-Fenster kann sich auch im Bereich +/- 10 Grad bewegen bzw. optimal wäre ein zweites Potentiometer zum Einstellen der „Messgenauigkeit“.

Messgenauigkeit ist hierfür der falsche Begriff. Besser ist der Begriff „Anzeigefenster“. Den Begriff Messgenauigkeit benötigen wir nämlich jetzt für etwas anderes.

Ich habe oben absichtlich Deine Angaben in Prozentzahlen umgesetzt. Um Deine Forderungen an die Messgenauigkeit der erforderlichen Komparatoren zu erfüllen, muss deren maximale Toleranz mindestens um den Faktor 10 (für Bastleransprüche) kleiner sein als die Anzeigefenster. Wenn wir einmal das Fenster für den Sollwert außen vor lassen, benötigst Du eine Messelektronik mit einer Toleranz von max. 0,25%. Das ist mit deiner Forderung nach „klein, leicht und billig“ nicht unter einen Hut zu bringen.

In die Fehlerbetrachtung habe ich noch gar nicht die von den möglichen Messfühlern verursachten Toleranzen einbezogen.

Meines Wissens stehen Dir drei mögliche Fühlersysteme zur Auswahl.

  1. NTC-Widerstände. Bei den temperaturfestesten Exemplaren liegt die obere Grenztemperatur bei 300°C. Einsetzen sollte man sie nicht über 250°C. Die Auswertelektronik für diesen großen Temperaturbereich müsste meines Erachtens einen Prozessor beinhalten, da Du die stark exponentielle Temperatur/Widerstandskennlinie anders nicht in den Griff bekommst.

  2. PT100 oder PT1000-Widerstände. Hier musst Du bei der von Dir geforderten Messgenauigkeit wohl ebenfalls einen Prozessor zur Hilfe nehmen, da die Temperatur/Widerstandskennlinie von Metallen prinzipiell auch eine geringe Nichtlinearität aufweist.

  3. Thermoelemente. Die haben zwar eine lineare Kennlinie, sind aber durch die Erfordernis einer Vergleichstemperatur am Messeingang für einen Bastler auch nicht gerade leicht zu handhaben.

Ich bin der Meinung, dass du an der Aufgabe, wie Du sie gestellt hast, scheitern wirst. Ich bin allerdings kein Experte auf diesem Gebiet. Es steht Dir also frei, mir nicht zu glauben und eine zweite Meinung einzuholen.

Sascha

merimies

Anscheinend war meine Erklärung der gewünschten Funktion nicht so eindeutig wie ich mir das gedacht habe, darum noch eine kleine Ergänzung:

  • Es soll immer genau eine der drei LEDs leuchten und zwar die mittlere bei Erreichen der Soll-Temperatur +/- 5 Grad (oder 10, oder einstellbar), ansonsten die untere oder obere (je nach Temperaturabweichung).

  • Um ein Flackern der LEDs bei Temperaturen um den Sollwert herum zu vermeiden, wäre eine Art Hysterese vorteilhaft, d.h. dass bei einem Sollwert von 180 +/- 10 Grad Celsius folgende LEDs leuchten:

100 Grad LED1 (Untertemperatur)
150 Grad LED1 (Untertemperatur)
170 Grad LED1 (Untertemperatur)
180 Grad LED2 (Sollwert erreicht)
190 Grad LED3 (Sollwert überschritten)
200 Grad LED3 (Übertemperatur)
190 Grad LED3 (Übertemperatur)
180 Grad LED2 (Sollwert wieder erreicht)
170 Grad LED1 (Sollwert unterschritten)
160 Grad LED1 (Untertemperatur)

Danke schon mal & liebe Grüße!

Hallo,

Anscheinend war meine Erklärung der gewünschten Funktion nicht
so eindeutig wie ich mir das gedacht habe, darum noch eine
kleine Ergänzung:

Die nutzt immer noch nichts. Beschreib doch bitte mal das komplette Gerät und das Gesamtproblem, nicht nur die Lösung, die Du Dir für Dein eigentliches Problem ausgedachte hast.
Manchmal kann man eine Sackgasse umgehen, statt ein Loch in die Wand brechen zu müssen.
Gruß
loderunner

Ich möchte mit einem kleinen Gasbrenner einen selbstgemachten Keramikblock erhitzen, sodass durchströmende Luft eine bestimmte Temperatur hat. Die Temperaturregelung will ich der Einfachheit halber manuell am Gasventil durchführen, dazu brauche ich allerdings eine Anzeige damit ich die ungefähre Ist-Temperatur weiß (und dann die Gaszufuhr im Betrieb entsprechend kleiner oder größer drehen kann).

Das Ganze sollte etwas ähnliches wie hier werden
http://www.storz-bickel.com/
allerdings ohne die Notwendigkeit eines Netzkabels.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

huhu,

grundschaltung die funktionieren könnte:
http://wgnwgnwgn.dreipage2.de/wwwschaltung_95677307…

dimensionieren musst du je nach verwendeten tempfühler und den daraus ergebenen spannungen und gewünschte hysterese.

gruss wgn

Hallo Sasha!

Hab mich mal ein wenig hingesetzt und das ganze durchgerechnet:

U=12V

PT100:
R100=138
R300=212

Rpotmax=100

Uv:2,5V
Iv:25mA

Rv= ((12V-2,5V)-238,5*35*10^-3)/25*10^-3= 50 Ohm

Rv1=50 Ohm
Rv2=54 Ohm
Rv3=58 Ohm

Spannungsversorgung 12V

dann PT100 in Serie den Poti dann drei Rvs parallel und dahinter je eine LED (auf die Polung achten)!!!

Bei der kleinsten Temperatur muss der Poti am höchsten eingestellt sein

rein theoretisch müsste das gehen

mfg

febner1

(Bei Denkfehlern bitte melden)

Hallo,

dann PT100 in Serie den Poti dann drei Rvs parallel und
dahinter je eine LED (auf die Polung achten)!!!

Und was soll dann passieren? Eine LED hat keine Schaltschwelle. Ohne Komparator wird das alles nichts.
Gruß
loderunner

Die Schaltung ist sicher noch nicht ganz perfekt!

Aber um das ganze richtig zu machen würde ich einen A/D-wandler nehmen
weiss nur nicht ob das die einfachste Lösung ist!?

Hast du eine funtionierende Lösung?

würde mich sehr interessieren

mfg

febner1

So ich denke mal ich hab jetzt eine zufriedenstellende Antwort:

Hier mal ein kleiner Spannungsteiler mit dem PT100 und einem Poti
der sollte zur Verstellung der Solltemperatur verstellt werden:

http://www.imgbox.de/?img=z15305l179.jpg

dann gehts weiter mit einem AD wandler um auf eine sinnvolle anzeige zu kommen (auf eine Logik um nichtbenötigte LEDs auszuschalten hab ich mal verzichtet) als Auflösung habe ich 30mV gewählt:

http://www.imgbox.de/?img=o20056k179.jpg

mfg

febner1

Hallo,

Die Schaltung ist sicher noch nicht ganz perfekt!

Sie ist funktionsuntüchtig.

Aber um das ganze richtig zu machen würde ich einen
A/D-wandler nehmen
weiss nur nicht ob das die einfachste Lösung ist!?

Die einfachste Lösung ist, drei Komparatoren zu verwenden (http://de.wikipedia.org/wiki/Komparator ->Analogtechnik, mit PT100 und Widerstand wie in der von Dir vorgeschlagenen Schaltung als ein Zweig, einem Potentiometer / Trimmer als zweiter Zweig, LED und Vorwiderstand am Ausgang).
Ein A/D-Wandler ist nicht nötig, zumal der Ausgang des Wandlers auch noch ausgewertet werden muss.
Gruß
loderunner

Hallo

Die oben angeführte Schaltung müsste doch bis auf das, dass der PT100 zu viel Strom führt funktionieren oder?

Die Ausgabe würde dann eben so sein:

1 LED Temp. zu niedrig
2 LED Temp. richtig
3 LED Temp. zu hoch

Hallo,

Die oben angeführte Schaltung müsste doch bis auf das, dass
der PT100 zu viel Strom führt funktionieren oder?

Nein. Eine LED schaltet nunmal nicht bei einer bestimmten Spannung ein, sie beginnt erst ein ganz kleines bißchen zu leuchten und wird dann mit steigender Spannung (eigentlich: steigendem Strom) heller. Wie also willst Du ablesen, welche Spannung tatsächlich anliegt? Zumal der Spannungsteiler von Widerstand und PTC durch die unlineare LED keine konstante Belastung hat und deshalb zusätzlich beeinflusst wird.
Gruß
loderunner

Ich sprech ja auch nicht von dem ersten Ansatz sondern von der Schaltung die ich am 11.12. publiziert habe (AD Wandler)

lg

febner1

Hallo,

Ich sprech ja auch nicht von dem ersten Ansatz sondern von der
Schaltung die ich am 11.12. publiziert habe (AD Wandler)

Ich sehe da nirgends einen A/D-Wandler.
Am 11.12. hast Du einmal einen Link zu einer Schaltung aus Batterie, PT100 und R1 geliefert. Die kann so nicht funktionieren, weil die Batterie keine konstante Spannung liefert.
Der zweite Link führt zu einer Schaltung aus dreimal LM324. Das ist ein Opamp, kein Komparator - der wäre besser geeignet (Die Temperatur ändert sich nur sehr langsam - ein OP hat keine Hysterese und würde beim Übergang seltsames Verhalten zeigen). Das Ding hat gleich vier OPs in einem Gehäuse, weshalb man die Versorgung nur einmal anschließen muss. Zudem fehlt hier ein Kondensator (100nF, Keramik) direkt am IC, um Spannungsschwankungen und Spitzen beim Schalten aufzufangen. Wofür die drei 1k-Widerstände an den Ausgängen sind, weiß ich nicht. U4 soll wohl die Schaltung aus dem ersten Link darstellen? Und V1…V3 sind LED? Vermutlich müssten die Vorwiderstände dann noch angepasst werden. Und für die Widerstände der Referenzpegel sollte man Potis vorsehen, sonst kann man die Schwellen nicht einstellen.
Gruß
loderunner