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Frage an die Elektronikbastler

chris22 / 15 Antworten / Baumansicht Nickles

Hallo,
eine Frage an die Elektronikbastler:
Ich will analoge Sensorsignale, d.h. veränderliche Widerstände auf einer 7-Segmentanzeige darstellen.
Hintergrund: Ich möchte mit einem Fühler die Temperatur messen (0-130°C) und mit dem anderen den Druck ( -0.5 bis 1.5 bar). Die Messwerte sollen dann jeweils auf einer 3-stelligen 7-Segmentanzeige dargestellt werden. Also 55°C > 55 und 0.85 bar > 085 usw..
Kennt sich jemand damit aus oder kennt jemand eine entsprechende Webseite?
mfg

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Anne Radtke chris22 „Frage an die Elektronikbastler“
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Da gibt es doch komplette Bausätze für sowas, z.B. bei Conrad oder Westfalia. Ich denke es lohnt sich nicht, die Sensoren einzeln zu kaufen und da eine Schaltung herum zu basteln.

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Dr. Hook chris22 „Frage an die Elektronikbastler“
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Hi,
mit "Basteln" kommt man da nicht weit!
Nach der Umsetzung der Nichtelektrischen Größe (Temperatur, Druck) in eine elektrische Größe (Spannung) muß diese über einen Analog-Digitalwandler umgesetzt werden. Hierbei muß noch eine eventuelle Nichtlinearität der Sensoren entsprechend korrigiert werden. D.h., die Auswerteschaltung muß exakt auf den verwendeten Sensor abgestimmt sein. Am Ende der Signalverarbeitung steht dann ein Decoder, der die Signale den 7-Segment-Anzeigen zuführt. - Ist dies alles realisiert, dann muß die Schaltung noch geeicht werden.

Fazit: Die Anne hat wieder mal Recht. Kauf Dir entweder ein Fertiggerät oder einen erprobten Bausatz.

mfg

Dr. Hook

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515515 Dr. Hook „Hi, mit Basteln kommt man da nicht weit! Nach der Umsetzung der...“
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Hallo
Muss immer grinsen wenn ich so etwas lese. Die Leute wissen garnicht was sie sich gerade antun wollen.:))
@chris22
Mach es wie "Anne Radtke" schon sagte. Es ist wirklich ein Erfahrungswert und nicht böse gemeint!
MfG
René

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Dr. Hook 515515 „@Dr. Hook“
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Hi,
stimmt. Wenn das so einfach wäre, dann könnte da jeder ganz kurz mal locker-flockig ein paar Schaltungen zusammenstochern.

Das hier wäre eine Aufgabe für das Elektor-Labor. Wobei ich im Moment nicht weiß, ob sowas schon mal in den letzten 30 Jahren von denen gebracht wurde. Die sind allerbestens ausgestattet, - haben jede Menge Experten, - und können nicht zuletzt auf Applikationen (eigene und fremde) zurückgreifen, von denen ein Normalsterblicher nur träumen kann. Aber, hier wäre zumindest 1 Mann des Elektor-Labors sicherlich mehrere Tage beschäftigt.

cu

Dr. Hook

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515515 Dr. Hook „@515515“
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Hallo
Wenn ich mir überlege wie lange ich an so einen Sch.. rum hängen würde dann gute nacht.
Selbst wenn man einen Messgerätepark hat sollte man erst mal wissen wie genau der Anzeigewert sein soll. Denk nur mal an die Temperaturkompensation der Schaltung.:( Na ja alte Leier.;)
MfG
René

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Pumbo 515515 „@De.Hoock“
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Hallo @Hook

Kommt auf den Fühler an. Du denkst wahrscheinlich an Thermoelemente. Hier gibt's aber schöne Sachen von BURR-BROWN, die schon alles in einem IC vereinen (für Typ J und K). Mit Pt100/1000 oder z.B. einem KTY81 geht das aber problemloser. Wenn eine Genauigkeit von ca. 0.5C langt, so kann man sehr schön eine Zweipunktkalibrierung mit Eiwasser (=0°C) und sprudelnd kochendem Wasser (=100°C vorsicht!luftdruckabhängig!) machen.

Eine Temperaturkompensation der Schaltung selbst (also keine Vergleichsstellenkompensation für Thermoelemente) erledigt sich weitgehend, wenn bei normaler Raumtemperatur (die rel konstant bei 18°C bis 20°C liegt) die Schaltung vor Kalibration einige Stunden läuft. Nach meinen Erfahrungen hat sich dann die Elektronik auf eine konstante Betriebstemperatur eingepegelt. Das geht aber nur, wenn die Schaltung im Dauerbetrieb bei rel. konstanten Umweltbedingungen läuft.
Hier funktioniert sogar nach meinen Erfahrungen die Messung mit Thermoelementen nur unter Annahme der Raumtemperatur in dem bekannten Bereich, Berücksichtigung des Leitermaterials der Platine und entspr. softwaremäßiger Korrektur des Messignals.

Gruß

Pumbo

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515515 Pumbo „@De.Hoock“
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Hallo
BURR-BROWN ? auch nich gerade billig. Wenn ich daran denke das ich so was in einen Konstanttemperatur Geheuse stecken darf.:( Das ufert aber aus. Die Kalibrierung ~0°C und ~100°C ist ein bischen wenig in meinen Augen. Aber es kommt immer darauf an was man machen möchte und welchen Anspruch der Genuigkeit man stellt.
MfG
René

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Pumbo 515515 „@Pumbo“
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Hallo @515515!

"BURR-BROWN ? auch nich gerade billig"
Forschung ist teuer!(*g*)

Gruß

Pumbo

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Dr. Hook Pumbo „@De.Hoock“
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Hi,
@both:

Ja, den KTY81 kenne ich. An sowas in der Art dachte ich eigentlich. Die Auswerteschaltung muß natürlich für diesen Typ geeignet sein.
Was die Genauigkeit betrifft, da bin ich ziemlich sicher, daß 'chriss22' da bei einem halben Grad Fehlmessung noch ein Auge zudrücken würde. :-) Betreffend des Druckmessers, - ist eigentlich sowas wie ein Barometer -, da habe ich mal auf www.elektor.de nachgeschaut. Im Archiv vom Jahre 1999 sind zwei Schaltungen erwähnt. Eine Schaltung stellt Elektor allerdings im Netz nicht zur Verfügung. Vermutlich wollen die lieber die alten Hefte nochmals verkaufen. Zwar habe ich die noch irgendwo im Keller, aber da bin ich jetzt zu faul zum Suchen. Außerdem steht in der Überschrift ausdrücklich "Barometer". Ich glaube nicht, daß die den gewünschten Bereich bis 1,5 Bar noch erfassen. Genausowenig den unteren Wert von -0,5 Bar. (???) -0,5 Bar gibt es nicht. 0 Bar wäre ein vollständiges Vakuum. - Möglich wäre, daß sich im Bürklin-Katalog was finden würde. Aber dort ist das Angebot eher auf kommerziell-professionelle Bereiche ausgelegt. Was sich natürlich im Preis bemerkbar macht.

Tja, - in diesem Sinne,

cu

Dr. Hook

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515515 Dr. Hook „@Pumbo + @515515“
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Hallo
Schreib mir doch mal eine Mail.:))
MfG
René

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Pumbo Dr. Hook „@Pumbo + @515515“
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Hallo @Hook!

So was habe ich bisher nur mit DMS über eine Wheatstone'sche Brücke realisiert. Allgemein sind Druckaufnehmer nicht gerade billig. U.U. gibt's hier aber günstige Lösungen aus dem KFZ-Bereich (z.B. Öldruckanzeige VDO, JAEGER etc.).

Zur Kalibrierung empfiehlt sich, wenn man keine Druckwaage zur Verfügung hat (und davon gehe ich hier mal aus) mit einem Stück Leitungsrohr, in das man zusätzlich zum Sensor ein Reifenventil luftdicht einschraubt, zu arbeiten. Mit einem exakt arbeitenden Luftdruckprüfer kann man dann versch. Drücke beaufschlagen und das korrespondierende Sensorsignal ablesen.

Gruß

Pumbo

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Dr. Hook Pumbo „@Pumbo + @515515“
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Hi,

DMS sind teuer. Da ist Präzision angesagt. Deshalb wird man sowas kaum im Amateurbereich vorfinden. Die KFZ-Druckaufnehmer die ich kenne (VDO, Motometer) arbeiten wohl nicht so präzise, daß sie eine Auswertung im Millibarbereich ermöglichen würden. Ich habe mal eine Bauanleitung für eine Luftdruckveränderungsanzeige gesehen. Das war in einer Modellbauzeitschrift. Das Gerät sollte in Modellsegelflugzeuge eingebaut werden. Es diente dazu, eine Xenonblitzröhre auszulösen, wenn das Flugzeug in einen sog. "Bart" hineingeriet. Das ist eine Thermik die das Flugzeug steigen läßt. Drahtlose Telemetrie war damals noch nicht erlaubt, - so hat man sich für diese optische Lösung entschieden. Was ich eigentlich sagen wollte, - der Sensor bestand aus einem kleinen Gefäß (ca. 1 ccm), welches an der Oberseite mit einer Gummihaut bespannt war. Darauf war ein Stück Karton aufgeklebt. Bei steigendem Druck wölbte sich die Gummihaut und schob das Kartonstück in eine Gabellichtschranke hinein. Am Eingang des Gerätes mußte noch ein Differnzierglied dafür herhalten, daß nur Luftdruckänderungen ein Blitzen auslösten.

cu

Dr. Hook

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Pumbo Dr. Hook „@Pumbo“
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Hallo @Hook!

Heiße Lösung, die Du da beschrieben hast, sollte aber durchaus funktionieren.

Etwas ähnlich tolles habe ich vor ein paar Tagen in einer amerikanischen Publikation gelesen. In den USA ist es Vorschrift beim Autoklavieren von Lebensmittelkonserven ein ganz normales Quecksilberthermometer am Autoklav mitlaufen lassen zu MÜSSEN! Um derartige Anzeigen elektronisch auswertbar zu gestalten, kamen nun zwei Autoren auf die Idee, zwei Kupferplatten direkt seitlich an der Glaskapillare anzubringen und die Kapazität dieser Anordnung zu messen. Mit variierender Quecksliber-Säulenhöhe ergeben sich hier auch unterschieldiche Kapazitätswerte. Die Genauigkeit im Bezug zur vorherrschenden Temperatur war erstaunlich gut.
Ideen muß man halt haben.

Gruß

Pumbo

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chris22 Nachtrag zu: „Frage an die Elektronikbastler“
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Daran habe ich auch schon gedacht, ehrlich!
Nur habe ich so einen Bausatz weder bei conrad noch bei reichelt gefunden. Vom Prinzip her müsste es ja zwei mal der gleiche Bausatz sein.
Kennt jemand den Namen oder die Bestellnummer, nach der ich mal suchen könnte?
mfg

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Pumbo chris22 „Frage an die Elektronikbastler“
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Hallo @chriss!

Du bekommst fertige Lösungen dafür bei den gängigen Messgeräteherstellern. Die Bezeichnung dafür lautet: Schalttafeleinbaugerät. Hersteller/Anbieter sind z.B.: AHLBORN,BURSTER (auch Druck),HOTTINGER BALDWIN (auch Druck), SIEMENS, JUMO uva.. Bei eher unbekannten Anbietern kannst Du derartige Geräte fertig abgeglichen auch für Preise erhalten, die nur unwesentlich über denen von Bausätzen liegen. Daher würde ich mir auch aus Zeitgründen die Arbeit, das selber zu löten, gar nicht machen.
Wenn's nicht unbedingt fest eingebaut werden soll, bietet sich die Erfassung via RS232 und Comp an. Da gibt es ein sehr gutes Buch für Bastler mit folg. Titel: BERNDT, H.J. u. B. KAINKA (1999): Messen, Steuern und Regeln mit WORD und EXCEL. Verlag Franzis, Poing. Darin wird alles erklärt und Hardwarebauanleitungen bzw. Bezugsquellen für Fertigmodule sind dort auch aufgeführt.
Gruß

Pumbo

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