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Thermometer mit Atmega

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Thermometer mit Atmega

Von modellfreund am 08.04.2011 17:35

Hallo,

ich möchte mit Hilfe eines NTC's die Temperatur messen und über ein LCD ausgeben. Ich habe folgende NTC's zu Hause:

- http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=13558;PROVID=2402
- http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=220475&S_TEXT1=&S_WGRUPPE=default&absenden=

Welcher wäre am geeignetsten? Wie erfolgt die Umrechnung? Ich kann ja nun schlecht von - 30°C bis + 40°C den aktuellen ADC-Wert mir anzeigen lassen und notieren um dann mit diesen Werten ein Programm zu schreiben. Woher weiß ich also welchen Widerstand der NTC bei einer Temperatur "x" hat?

LG Felix

Re: Thermometer mit Atmega

Von Alv am 08.04.2011 17:45

modellfreund hat folgendes geschrieben:
Wie erfolgt die Umrechnung? Ich kann ja nun schlecht von - 30°C bis + 40°C den aktuellen ADC-Wert mir anzeigen lassen und notieren um dann mit diesen Werten ein Programm zu schreiben. Woher weiß ich also welchen Widerstand der NTC bei einer Temperatur "x" hat?


Entsprechendes Datenblatt ansehen (gibts ebenfalls bei Reichelt).

Re: Thermometer mit Atmega

Von derguteweka am 08.04.2011 17:53

modellfreund hat folgendes geschrieben:
Welcher wäre am geeignetsten?

Ich wuerd' sagen, dass es wurscht ist - sollte mit beiden Typen gehen.

modellfreund hat folgendes geschrieben:
Wie erfolgt die Umrechnung? Ich kann ja nun schlecht von - 30°C bis + 40°C den aktuellen ADC-Wert mir anzeigen lassen und notieren um dann mit diesen Werten ein Programm zu schreiben. Woher weiß ich also welchen Widerstand der NTC bei einer Temperatur "x" hat?


Guck' mal in das Datenblatt von dem Reichelt-NTC. Dort ist das auf Seite 4 beschrieben. Das sollte auch fuer den Pollin NTC gelten; nur sind dann die Werte fuer A-D halt nicht aus dem Datenblatt ablesbar.

Gruss
WK

Von modellfreund am 09.04.2011 07:10

Also so richtig schlau werde ich aus dem Datenblatt nicht.
Die eigentliche Tabelle bei welcher Temperatur der NTC welchen Wert hat befindet sich auf Seite 11/12 richtig? Und wie bekomme ich jetzt die Widerstandswerte bei anderen Temperaturen raus?

LG Felix

Von derguteweka am 09.04.2011 11:17

Moin,

modellfreund hat folgendes geschrieben:
Also so richtig schlau werde ich aus dem Datenblatt nicht.


Jep, kann ich verstehen - ich hab' auch schon einfachere Datenblaetter gesehen. Momentan seh' ich mal so:
Du hast/willst einen 22KOhm NTC. Laut Tabelle auf Seite 2 im Datenblatt hat der dann einen B25/85-Value (was auch immer das sein mag...) von 3740K+/-2%.

Mit dem Wert geh' ich in die Tabelle auf Seite 4 unten und find' raus, dass es sich um das Mat. B in Zeile 8 handeln muss.
Von dort krieg ich also Werte fuer A=-13.8973, B=4557.725K, C=-9.8275e+9K² und D=-7.522357e+6irgendwas - ich wuerd' mal sagen, da ist ein Druckfehler im Datenblatt, denn D muesste die Einheit K³ haben...Grmpf!
Also ist improvisieren und ausprobieren, wie's gemeint sein koennte, angesagt.
In der Formel (1) auf Seite 4:

R(T)=Rref*exp(A+B/T+C/T²+D/T³)

kann ich ja sagen, dass bei 25°C (=298.15K) das Argument der exp-Funktion genau 0 sein muss, denn exp(0)=1, und der Rref ist ja grad der Widerstand bei 25°C.
Also : A=-13.8973; B/298.15K=15.2867
C: -9.8275e+9/(298.15K)²=-1.1055e+5, hoppla, das kommt mir aber monster gross vor. Also lass ich mal den 10⁵ faktor weg, und tu mal so, als kaeme dann -1.1055 raus. Damit waere dann das "echte" C nur -9.8275e+4
D: -7522357/(298.15K)³=-0.29382425

Hmmm, so und wenn ich jetzt die 4 Zahlen zusammenaddier, kommt in der Summe raus: 0.0099irgendwas - also fast 0.
Koennte also vielleicht stimmen...

Damit gibts dann als Formel fuer den Widerstand als Funktion der Temperatur in Kelvin:

R(T)=22kOhm*exp(-13.8973+4557.725K/T-98275K²/T²-7522357K³/T³)

Uff, schwitz - so, das war doch - aeehh "kinderleicht" Very Happy
Jetzt "nur noch" in der Funktion die Kelvins durch Celsiusse substituieren und dann noch ueber eine geeignete Beschaltung den Widerstandswert in erst in eine Analogspannung, dann in einen ADC Wert umrechnen und die Funktion dahingehend substituieren - und schon isses fertig... Very Happy

Abgesehen davon, dass diese Funktion dann recht unangenehm werden kann, ist es auch etwas unangenehm, auf einem kleinen µController Floatingpoint-Arithmetik und dann auch noch so Sachen, wie Exponentialfunktionen berechnen zu wollen.
Deshalb wirds sinnvoll sein, diese komische Funktion durch ein Polynom N-ter Ordnung zu approximieren (N: Je nach Genauigkeitswunsch und Rechenwut, wahrscheinlich sollte N=3 fuer Hausgebrauch reichen).

Gruss
WK

Von modellfreund am 09.04.2011 12:01

Viel schlauer bin ich jetzt aber auch nicht, nur verwirter. Smile
Mir würde es schon reichen wenn ich ne "einfache" Formel hätte wo ich berechnen kann bei welcher Temperatur der NTC welchen Widerstandswert hat.

LG Felix

Von derguteweka am 09.04.2011 12:41

Moin,

modellfreund hat folgendes geschrieben:
Viel schlauer bin ich jetzt aber auch nicht, nur verwirter. Smile


Das ist auch schwere mathematische Kost fuer nen Samstag vormittag Wink

Die "einfachste", recht genaue Formel ist die hier aus obigem Post:
R(T)=22kOhm*exp(-13.8973+4557.725K/T-98275K²/T²-7522357K³/T³)

Wenn das zu aufwaendig ist, dann kann man diese Formel durch was einfacheres annaehren. Dabei wirds halt etwas ungenauer - was aber imho fuer ein Themometer wahrscheinlich wurst ist, wenn man nur wissen will, ob man die lange Unnerbuex braucht oder nicht.

Fuer einen Bereich von 273K...327K (ca. 0-54°C) hab' ich mir's grad mal angeguckt.

-- ab jetzt die Temperatur T immer in °C, nicht mehr in Kelvin ----
Die simpelste Naerung (nach der konstanten) waere linear, das ist aber doch ungenau:

R(in Ohm)=52400-991*T

besser: Quadratische Naerung:
R(in Ohm)=62880-2192*T+22.36*T²

Noch besser: Kubisch:
R(in Ohm)=65600-2839*T+52.85*T²-3.785*T³


Wie oft im Leben/Elektronik: Entweder einfach oder genau.

Gruss
WK

Edit: Ich papp noch ein Bildchen dran, vielleicht hilft das weiter. Die blaue Kurve ist die Formel mit der e-funktion, die gruene Kurve die quadratische Naerung.
Hoch: Widerstand in Ohm, Rueber Temperatur in °C.

Von modellfreund am 09.04.2011 15:17

Vielen Dank.
Ohne Dich hätte ich das Rätzel nie gelöst .

LG Felix

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