Thema: Messen mit einem PT100

Zitat von boing

0V als negative Versorgung geht leider nicht. Du könntest evtl. mit einem ICL7660 (€0,59) + 3 Kondensatoren (10µF) +5V in -5V umwandeln.

Hallo,
ich suche mir gerade bei Reichelt die Teile zusammen. Ist der Kondensator für das 10µF Modell richtig? RAD 10100 Elektrolytkondensatoren, radiale Bauform & SMD-Elkos - reichelt elektronik - Der Techniksortimenter - OnlineShop für Elektronik, Netbooks, PC-Komponenten, Kabel, Bauteile, Software & Bücher - ISO 9001:2000 Zertifiziert
Die Auswahl an Kondensatoren überfordert mich dann doch.
Danke
Gruß
Christian

Ja, der Kondensator ist geeignet.

Die 100V Spannungsfestigkeit werden zwar nicht benötigt, aber es gibt keinen günstigeren oder kleineren. Am Eingang und insbesondere an den beiden Ausgangsspannungen (-5V und +10V, s.u.) kann ein zusätzlicher paralleler 100nF Keramikkondensator ("KERKO 100n") nicht schaden (Vermeidung von höherfrequenten Spannungsschwankungen für die der Elko relativ unwirksam ist). Optimal wäre "X7R-G1206 10/16", der würde jeweils alleine ausreichen, ist aber SMD.

Wenn der ICL7660 in der Schaltungsvariante "Combined Positive and Negative Converter" verwendet wird (kaum Mehraufwand, nur 1 Kondensator mehr, also 4; Polung der Elkos beachten) kann er aus +5V die Spannungen -5V und +10V gleichzeitig erzeugen.

So, die Bestellung ist raus. Mal gucken wann die Teile kommen.
Viele Grüße
Christian

So, ich habe nun alles aufgebaut und es funktioniert schon ganz gut!

Der ICL7660 funktionierte auf Anhieb.

Gleich packe ich den Lötkolben aus, dann stinke ich die Küche zu

Hier zwei Bilder:
hier
hier

Viele Grüße
Christian

Hallo,
so die ganze Schaltung ist nun auf einer Lochplatine die auf der Kupferseite einen IC mit 16 Beinen abbildet. So konnte ich den Rest schön um die beiden ICs anordnen und mit ein paar Drahtbrücken hat nun alles geklappt.

Ich habe mal für einen ersten Test mein Kochthermometer genommen und einen Pi*Daumen Wert (55 Grad / 481 am Analogen Eingang = 8,76 ~ 1 Grad) gebildet. Mit dem stimmen die Messungen in kaltem Wasser ca. auf 2 Grad und in 70 Grad heißem Wasser auf ca. 1 Grad.

Alles was in Software stattfindet mache ich später. Die nächsten Abende landen die Teile in einem Gehäuse.

Als nächtest kommt:
- das LCD Display einbauen (ich habe keinen Einbaurahmen->mist) (evtl. neue Kabel anlöten)
- die Taster einbauen: Drei Stück - Soll + / Soll - / Speichern
- die Pullup-Widerstände müssen auch irgendwohin
- die Kabelverschraubungen einbauen: zwei mal Strom, einmal PT100
- das Arduinoboard einbauen und für den USB-Port und das Netzteil Löcher bohren

Viele Grüße
Christian

Hallo,
ich komme langsam weiter. Ich bin dabei das Gehäuse zu schließen. Hoffentlich bleibt es dann auch geschlossen.
Ich habe noch steife Drähte am LCD, daher kann es gut sein, dass mir noch einer bricht, aber erst einmal möchte ich daran nicht herumlöten.

Hier ein paar Bilder:
Wasserkocher PID - a set on Flickr
Gruß
Christian

Hallo Leute,

das Gehäuse ist nun zu und ich hoffe es bleibt es auch.
Von der Grundidee her funktioniert nun die Hardware.

Das SSR wird direkt über den Controller geschaltet , ich habe nur 0,1mA an Strom gemessen.

Es gibt zwei Knöpfe (rot/schwarz rund) um den Sollwert einzustellen, es gibt eine Taste zum Speichern des Sollwertes. Der Sollwert wird auch ins EEPROM geschrieben und beim Start des Gerätes gelesen.

Das SSR kann über den grünen Schalter jederzeit überbrückt werden, so kann das Gerät auch ausgeschaltet sein und man kann den Wasserkocher ganz normal verwenden.
Die Rückseite hatte ich nicht fotografiert. Es gibt eine Steckdose und einen Stecker (220V) an der Rückseite des Gerätes. Die Steckdose schalte ich dann über das SSR bzw. manuell ein oder aus.

Im Grunde ist das alles einfach und schnell programmiert gewesen.

Interessant wird es jetzt: Wie bekomme ich aus dem Wert von 0-1024 eine Gradzahl?
Ich könnte gucken was der Fühler in kochendem Wasser und bei Eiswasser zeigt und mir daraus die Temperatur errechnen. Daraus würde ich eine Konstante bekommen die ich mit dem analog-digital (AD) Wert multipliziere. Bei einem PI mal Daumentest bin ich dabei auf +-2 Grad gekommen. Gemessen mit einem Bratenthermometer

Gibt es noch bessere Möglichkeiten?

Wie glätte ich den analogen Input? Wenn der Fühler hier liegt, dann zeigt er bei Raumtemperatur zwischen 176 und 182 an. Ich könnte runden oder einfach seltener lesen.

Für Ideen bin ich dankbar!
Gruß
Christian

Sieht ja gut aus, mit Gehäuse ist auch die Alltagstauglichkeit gegeben.

Zum ermitteln der Temperatur ist es am einfachsten zunächst den aktuellen Widerstand des PT1000 zu ermitteln (z.B. nach der in Post 19 unten angegebenen Formel). Aus diesem Widerstand kann man dann mit der quadratischen Näherung für den Widerstand gemäß DIN IEC 751 (0°-850°C) die dazugehörige Temperatur berechnen (siehe z.B. hier auf Seite 2). Ein Zweipunktabgleich ist möglicherweise auch ausreichend genau, ich habe es aber nicht ausprobiert.

Selbst bei Verwendung von Fließkommarechnung (am einfachsten und hier ausreichend schnell) kann der Mikrocontroller die Werte problemlos berechnen. Alternativ könnte man die Werte (am PC) einmalig berechnen und eine Tabelle verwenden (4kByte, so ähnlich habe ich es realisiert).

Die Werte lassen sich am einfachsten glätten, indem man öfter als erforderlich misst und eine Tiefpassfilterung der Art y(n) = (1-a)*y(n-1)+a*x(n) vornimmt mit z.B. mit a=0,1 (einfach ausprobieren). Die Filterzeitkonstante ergibt sich dann in erster Näherung (T=Abtastzeit) zu T/ln(1/(1-a)) oder ganz grob genähert (für kleine a) zu ca. T/a.

P.S. Ist in der Box sichergestellt, dass ein sich lösendes Signakabel nicht zufällig mit 230V in Berührung kommen kann?

Hallo,

ich habe meine Bastelei nun doch nicht fertig gemacht. Gelernt habe ich aber trotzdem viel. Noch mal vielen Dank an Eure Mühe und für die Beiträge. Bei dem schönene Wetter hatte ich doch keine Lust das Arduinoboard zu programmieren, daher habe ich mir einen PID Controller bestellt und angeschlossen damit ich irgendwann zum Warmwasser für den Kaffee komme.

Ein paar Bilder dazu gibt es bei Flickr: Wasserkocher PID

Auf den Fotos liegt noch alles lose verkabelt auf der Küchenplatte, keine Sorge, morgen fahre ich zu Conrad und hole ein Gehäuse.

Ich habe leider bei meiner ersten Bestellung keinen langen PT 100 gekauft der direkt ins Wasser kommt, daher habe ich mir aus Rohr eine lange Tauchhülse gebaut die recht viel Masse hat, aber gut.

Wie von Koffeinschock schon prophezeit schweingt der Wasserkocher ordentlich über. Wenn ich 59 Grad als Sollwert einstelle, dann lande ich bei 74 Grad Istwert. Zum Überpürfen verwende ich mein Kochthermometer, dass deutlich schneller ist als das PID Thermometer in der Tauchhülse. Aber nach ein paar Minuten differieren die Werte der beiden Thermometer nur noch ein Grad.

Jetzt werde ich versuchen den PID träger zu machen. Mal gucken was ich alles einstellen kann. Dann kürze ich die Tauchhülse etwas damit sie nicht soviel Masse hat. Leider ist auch Luft zwischen dem PT100 und dem Rohr, aber für die 25€ für einen Füher war ich doch zu geizig, wenn es vielversprechend wird, dann werde ich aber einen bestellen.
Vielleicht wäre auch ein Wasserkocher ohne die massive Bodenplatte besser. Als Student hatte ich mal einen aus Plastik bei dem nur die Heizung aus Metall war.

Grüße
Christian

du solltest die leistung zur heizung über das ssr begrenzen. begrenze die maximal zur verfügung stehende stellgröße mal auf 50% bei 100% reglerausgang. so erhälst du eine höhere regelgüte und du brauchst den regler nicht so übel zu 'kastrieren' (pid träge machen).
ein gut gemeinter tipp noch meinerseits: mach aus dem pid-regler einen pi-regler. die masse vom zu erhitzenden wasser ist für diesen anwendungszweck vernachlässigbar und der pi-regler regelt stabiler und ist einfacher handzuhaben.