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1.2.21 Temperatursensor SMT 160-30 erkunden


Erstellt ab: 12.02.2014



Mehr Informationen über diesen Sensor gibt es hier: Farnell element 14

Ich wollte auch einmal einen Sensor erkunden, der kein vorbereitetes Messergebis liefert. Auf der Suche bei diversen Anbietern wurde ich bei Farnell fündig.

Es handelt sich um den Sensor SMT 160-30

Um zu verstehen, wie dieser Sensor arbeitet, ist es unbedingt nötig, das wir uns einmal gemeinsam das Datenblatt anschauen.

Ich bringe es hier zum Download heraus, aber natürlich mache ich auch einige kleine Exzerpte daraus, sodass wir uns mit dem restlichen Ballast nicht herumplagen brauchen.

Also hier erstmal der Download des Datenblattes: Download (PDF, ca.300 kB)

Zunächst interessiert uns natürlich das Pinout des Chips. Den Sensor gibt es in vier verschiedenen Ausführungen.

  • SOIC-8 : Ein verdammt kleines SMD-IC
  • TO92 : Unser Bastelmodell
  • TO18 : Etwas größeres Transistorgehäuse
  • TO220: Ein ganz großes Transistorgehäuse




Das Pinout



Wir beschäftigen uns in diesem Baublog mit dem TO92-Modell.
Dabei haben die Ziffern unten dran die folgenden Bedeutungen:

  1. Ausgang
  2. Plus (auch Vcc genannt)
  3. Masse (auch als GND bezeichnet) 


Nun ist es zum Experimentieren natürlich gut, zu wissen, wie dieser Sensor im Grunde so funktioniert. Wenn man mal in die einschlägigen Online-Kataloge schaut, so wird dort oft in etwas dieses gesagt:

"Dieser Sensor gibt ein der Temperatur proportionales Rechtecksignal aus."

Das bedeutet in unserer Sprache zunächst nichts weiter, als:

"Je höher die Temperatur, desto höher die ausgegebene Frequenz."

Leider stimmt diese Aussage in den Katalogen nicht mit der Realität überein, denn wie schon meine allererste Messung zeigte, handelt es sich um ein Peudo-PWM-Signal, das da erzeugt wird. Außerdem zeigt diese erste Messung auch, dass aus dem Sensor keineswegs ein TTL-Kompatibles Signal herauskommt, sondern vielmehr eine so etwa um die 2 Volt große Amlitude, wenn man eine Versorgungsspannung von 5 Volt zugrunde legt.

Ich möchte Euch aber diese zwei ersten Messungen nicht vorenthalten:

Ich habe den Sensor schlicht nach folgendem Schaltplan angeschlossen und die Versorgungspins mit 5 Volt beaufschlagt. Dann habe ein Oszilloskop angeschlossen und ein stabiles Signal mit dem Low-Trigger-Level eingestellt. Das so entstandene Signal habe ich dann abfotografiert.

Danach habe ich ein Kältespray genommen und den Sensor satt damit eingesprüht. Das daraufhin stark veränderte Bild auf dem Oszilloskop habe ich dann auch noch einmal abgelichtet.

Der Schaltplan:



Sensor-Signal bei etwa 21 Grad:



Sensor-Signal nach Einsatz des Kältesprays:




Wir halten also noch einmal fest, was wir daraus ableiten können:

  • Der Sensor produziert ein Pseudo-PWM-Signal.
  • Das Signal hat eine unterschiedliche Frequenz, deren Ein- und Ausschaltdauer aber nicht symmetrisch ist.
  • Die Signalhöhe (Amplitude) bleibt offenbar exakt gleich, hat aber keinen TTL-Pegel, sondern so etwa 2 Volt.
  • Der High-Anteil bleibt sehr exakt gleich, auch bei veränderter Temperatur.

Bei der Beobachtung des Signals bezüglich warm und kalt fiel mir weiterhin noch auf, dass sich das Signal nicht wirklich sehr viel ändert. Das bedeutet eine sehr hohe Auflösung einer gemessenen Temperatur, die im Daten blatt auch tatsächlich mit

0,005 Grad Celsius angegeben ist.

Das ist ein Tausendstel Grad !!!

 
Dieser Sensor hat also zwar nicht unbedingt einen weiten Messbereich, aber er kann bei entsrechender Beschaltung eine unglaublich hohe Temperaturauflösung liefern.

Der im Datenblatt angegebene Messbereich lautet: 175 °C (-45 bis +130 °C)

Also durchaus für sehr viele Anwendungen brauchbar.

Natürlich darf das obligatorische Foto des puristischen Versuchsaufbaus nicht fehlen, denn das Auge möchte ja immer mal Abwechslung haben:



Hier stelle ich mir die berühmten drei Fragen:

  1. Wieso ist dort schon wieder eine Platine aus meiner Fertigung zu sehen ?
  2. Was soll der graue Flausche-Untergrund ?
  3. Was zum Teufel hat das IC auf dem Steckbrett zu suchen ?


Ich bin mir sicher, Du wirst es herausfinden. ;-)


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Wir sollten jetzt aber zu unserem ersten Versuch kommen,
der auch mal ein Ergebnis zeigt:


Ab hier in Arbeit. Stand 11.06.2014

Fortsetzung folgt.



Mehr Informationen über diesen Sensor gibt es hier: Farnell element 14


Immer genaue Temperaturen wünscht


 


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