(Glühender) Windsensor aus Platindraht

[bloom]

Hallo,
mir kam der Gedanke, mit Platindraht einen (vielleicht sogar glühenden) Windsensor zu bauen. Würde es funktionieren, wäre es wohl vergleichbar mit Hitzedraht-Windmessern aus Glühbirnchen. Hat hier schon mal jemand mit Platin gearbeitet und kann abschätzen, wieviel Energie benötigt wird, um einen Platindraht mit einem Durchmesser von 0,3 mm (Länge etwa 1 cm) aufgrund des eigenen Widerstandes auf eine ausreichend hohe Temperatur zu bringen? Ein Tipp welcher Weg zur Lösung führen könnte wäre auch schon hilfreich. Ist das mit Modelleisenbahn-Birnchen vergleichbar, oder gleich eine andere Dimension? Da reichen ja schon 2 Volt bei weniger al 1 A. Platin-Thermosensoren gibts ja schon (z.b. Pt 100), allerdings ist das Platin da wohl nur aufgedampft und glüht auch nicht.
Weiß da jemand mehr?
Hinweise darauf, dass die Idee evtl. völlig realitätsfern ist, wären auch schon nett.

Grüße
bloom

[Manf]

Platin hat eine hohe Beständigkeit und Reproduzierbarkeit. Ein NTC (oder KTY) hat mehr Empfindlichkeit und muß für Windgeschwindigkeit genauso geeicht werden.

Man kann grundsätzlich eine hohe Temperatur nehmen, glühen, um sich von der Umgebungstemperatur unabhängig zu machen. Das kostet aber Leistung und mechanischen Aufwand.

Mit ein paar Grad Übertempertur kann man kleine Geschwindigkeiten gut messen, wenn man zusätzlich die Umgebungstempertur erfasst.
Manfred

[ruediw]

Geht doch viel einfacher:
1xTransistor BC237 (TO-92) mit einem 2. BC237 zusammenkleben.
(Mit der flachen Seite).

Ein Transistor heizt den anderen. Der andere wird wie eine Diode benutzt:
Kollektor offen, Emitter an Masse (Minus), Widerstand von Plus auf die
Basis.

Die Basis-Emiterspannung beträgt ca. 600 ... 700 mV und ändert sich
pro oC um ca. 2,2 mV (nimmt ab). Nun das ganze noch nachversärken
(mittels OP) und auf den uC geben. Temperaturbereich ist ca. bis max 150
oC (Datenblatt nachsehen). Max. Verlustleistung dürfte bei ca. 300 mW liegen. --> Datenblatt nachschauen...

[bloom]

Danke schön!
Über die Transistor-Lösung bin ich auch schon gestolpert. Unkomplizierter ist das bestimmt. Der einzige "Vorteil" den Platin gegenüber allen anderen mir bekannten Lösungsansätzen hat, ist der, dass Platin glüht, ohne sofort zu verglühen. Voraussetzung dafür wäre natürlich, dass Platin sich überhaupt bei relativ geringer Energiezufuhr überhaupt als Windmesser eignet. Das konnte ich bisher allerdings nicht nicht ausfindig machen. Ein Vorläufer der heutigen Glühbirne bestand ja aus Platin - ohne Vakuum. Wie energiehungrig der Draht war, konnte mir google leider nicht sagen. Die Lebensdauer war wohl auch nur auf etwa 1 Stunde begrenzt. Etwas mehr würde ich schon gerne erwarten dürfen. Muss ja auch nur ganz schwach glimmen, nicht gleich glühen bis zum Maximum. Toaster-Hitzedrähte wären eigentlich das, was ich bräuchte, - nur stromsparender, dafür auch nicht ganz so hell.

[Manf]

Über die Transistor-Lösung bin ich auch schon gestolpert. Unkomplizierter ist das bestimmt. Der einzige "Vorteil" den Platin gegenüber allen anderen mir bekannten Lösungsansätzen hat, ist der, dass Platin glüht, ohne sofort zu verglühen.
Der Hauptvorteil bei einem Glühdraht ist, dass die Temperaturerhöhung so groß ist, dass die Luftempertur in der Bestimmung der Geschwindigkeit nicht mehr berücksichtigt werden muss.
(Und dass man ihn zur Not auch noch als Taschenlampe oder Toaster einsetzen kann. O:) )
Für die Windgeschwindigkeitsmessung ist wie gesagt ein erhitzter Temperatursensor mit 10-50° Übertemperatur je nach Geschwindigkeitsbereich eher ausreichend. Halbleiterübergänge in Form von Transistoren man meistens sowieso da, einige andere Sensoren sind sogar noch empfindlicher. Kalibrieren muß man den Sensor dann sowieso noch.
Manfred

[bloom]

Ok, dass glühende Drähte auch glühend heiß werden ist natürlich auch von Vorteil, da hast du schon Recht. Wenn du in dem Zusammenhang schon allgemein von Glühdraht sprichst, darf ich dann davon ausgehen, dass es in meinem Fall Alternativen zu Platin gibt? Also Draht der bei geringer Energiezufuhr (was den Draht im Toaster ausschließt) zu glühen beginnt, ohne zu verglühen (was wiederum z.B. Wolfram ausschließt)?
Und denkst du denn, dass es überhaupt mit Platin funktionieren kann?
Ziemlich viele Fragen, ich weiß - entschuldige

[Manf]

Es gibt Drähte unterschiedlicher Stärke und Form (Wendel Doppelwendel), das Material kann unterschiedich sein in Schmelzverhalten Rektionsfreudigkeit und Widerstandsänderung über der Temperatur.

Es macht auch einen erheblichen Unterschied ob ein Draht so heiß glüht wie in einer Halogenlampe oder wie in einem Toaster.

Zum Messen der Windgeschwindigkeit ist das Glühen eher hinderlich, Energieverbrauch, Feuergefahr. Vielleicht sollte in dem Zusammenhang das Ziel noch mal klar gemacht werden.

[bloom]

Dass es ziemlich viele Parameter gibt ist mir schon bewusst. Andererseits habe ich es ja schon eingegrenzt. Platindraht, etwa 1cm lang (wobei das ja schon variabel wäre, wenn es mit anderen Längen eher funktioniert) 0,3 mm stark. Besonders reaktionsfreudig ist Platin ja nicht. Wobei die Angabe eher schwammig ist, das sehe ich schon ein. Genau das ist ja aber mein Problem. Wenn ich mit glühendem Draht den Wind nicht messen kann, was sich in meinem Fall eher auf Windstille ja/nein beschränken würde, muss ich natürlich auf das Glühen verzichten. Sollte es mit glühendem Platin aber doch möglich seni, wäre das allerdings besser als die Trasnistor-/ Wolfram-Lösung.
Der Platindraht würde nunmal so heiß glühen, wie er glühen muss um als Windsensor einsetzbar zu sein. Das, und wie viel Energie dafür nötig ist, ist aber eher das, worauf sich meine Frage bezog, und leider keine Angabe, die ich machen kann um die Fragestellung zu konkretisieren.
Soll jetzt nicht unfreundlich klingen, wollte nur sicher gehen, dass man verstehn kann, worauf ich hinaus will.
Danke 8-[

[Manf]

Der Draht soll also erwärmt werden um die erhöhte Wärmeabgabe bei Wind feststellen zu können.

Warum soll er glühen? Ich hatte ich schon einmal den Energieverbrauch und die Feuergefahr angesprochen.

Du kannst ja schon einmal die Werte einsetzen, wenn es ein 0,3mm starker Platindraht von 1cm Länge sein soll , bei welchen Strom er etwa zum Glühen kommt.


Beispiele für Heizdrähte
Glühdrähte gibt es auch vereinzelt bei Gasanzündern, sie sind als Wendel ausgeführt. Heizdrähte werden bei Styroporschneidern eingesetzt, als glatte Drähte aber unterhalb der Glühtemperatur.

[bloom]

Der Draht soll nur erwärmt werden um wie ein klassisches Hitzdraht-Anemometer zu funktionieren. Mit dem Unterschied, dass ich nur wissen will, ob Windstille herrscht oder nicht, ich brauche also nur 2 Werte.
Dass er glühen soll, lässt sich nicht technisch begründen. Ist also nur Glühen um zu glühen. Wo ich welche Werte einsetzten muss, muss ich erst noch herausfinden. Patin glüht wohl erst knapp unter dem Schmelzpunkt. Wann er schon leicht glimmt konnte ich bisher noch nicht nachlesen.

[sigo]

Hallo Bloom,

ich möchte ebenfalls den Wind messen.
Verstehe zwar nicht, warum es glühendes Platin sein soll, aber warum auch nicht.

Zum Stromsparen könnte man den Draht auf eine bestimmte Temperatur erhitzen (indem man den Widerstand des Drahtes misst) und dann abkühlen lassen. Aus der Abkühlgeschwindigkeit ergibt sich dann die Windgeschwindigkeit.
Man muss also nur heizen, wenn man die Windgeschwindigkeit wissen will.
In der Umkehrung kann man natürlich auch die Zeit zum Aufheizen messen und so noch schneller an einen Messwert kommen..

Ich würde den Strom mit einem modernen Schaltregler erzeugen, wie er für Prozessorversorgungen angeboten wird (LT, MAXIM,..) mit Ua = 0,xx Volt und ein paar Ampere.. So erzielst du einen guten Wirkungsgrad.

Ich könnte mir vorstellen, dass das auch im Meerwasser funzt, mit Platin..
Also Schiffslogge usw.. ;-)

Gruß sigo

[bloom]

Hallo noch mal,
um die Sache endgültig geklärt zu haben, habe ich mich nun doch dazu druchgerungen, etwas Platin zu bestellen, - es hätte mir ja sonst doch keine Ruhe gelassen. Über die Ergebnisse werde ich berichten.
Der Windsensor muss in meinem Fall übrigens ständig aktiv sein. Ich hoffe mal, der Draht ist nicht allzu hungrig.
Danke für eure Unterstützung und Grüße
Bloom

[user529]

ich glaube, dass ich dich enttäuschen muss, denn ich habe es mit einem 0.35mm stahldraht versucht und über 4.5V und 14A gebraucht (bitte in meine galerie schauen da ich schon wieder über meinen 1MB bin). eine änderung des stroms war auch bei starkem wind nicht festzustellen. ich glaube dass du aber noch mehr strom brauchen wirst, da platin einen niedrigeren spez R hat.

auch mit einer glühwendel aus einer 40W birne hab ich es versucht, diese war aber zu empfindlich, denn wenn ich quer durch den raum geblasen hab (ca5m) ist der strom von 98mA auf 132mA gestiegen, danach änderte sich dieser aber nicht mehr, egal wie stark der wind war.

meiner meinung nach sollte sich eine 12V halogen lampe gut eignen, da ihr draht noch nicht so dick ist, dass er nicht mehr reagiert und dick genug um nicht schon bei geringstem luftzug sofort auszukühlen.

hth clemens

[bloom]

Hallo 529,
ich nahm eigentlich an, mit Platin würde es besser funktionieren als mit Stahl. Wär schon blöd, wenns so wirklich nicht ginge. Mit 12 V Hologen-Lämpchen hab ich es auch schon versucht. Es funktioniert zumindest nicht, wenn das Lämpchen wirklich glühen soll. Der Draht oxidiert immerhin so schnell, dass es als Messinstrument kaum zu gebrauchen ist. Dass der Windmesser schon bei geringstem Luftzug reagiert, wäre eigentlich optimal. Leider sind aber selbst Modelleisenbahnbirnchen für meine Anforderungen eigentlich schon zu unempfindlich. Vielleicht sollte ich wirklich industriell gefertigte Platin-Temperatursensoren (Pt100 etc.) von Reichelt oder Conrad nehmen. Schade, schade...
Dennoch schöne Grüße
bloom

[bluelight_electronic]

das einfachste is einfach ne sensor mit referenz temperatur .. gibt auch spezielle temp sensoren die z.b. 10mV pro °C hoch gehn ...

man setzt unter jeden temp sensor nen heizwiderstand (z.b. 750 ohm 0805 bei 12V)den einen sensor lässt in nen Luftstrom (fahrtwind) den anderen Isolierst du das kein Wind hinkommt .. das ganze kostet knapp 2€ gibt top ergebnisse und lässt sich mit ner Bauform (in smd aufgebaut)von unter 1cmx0,5cm realisieren (mit heizung und allem mist ..;))

platin zum glühen bringen seh ich wie manf schon sagte nur darin das du nur eine messquelle bruachst (da die referenz nicht benötigt wird..)

hab das ganze ma zum nen luftdurchsatz zu messen gebaut gehabt ... (is aber n weilchen schon her war in meiner lehre ^^)

[patti16]

hallo


warum gehst du nicht einfach auf den Schrottplatz und holst dir einen Luftmassenmesser aus irgendeinem Auto und schneidest dir den Draht dort raus, kannst auch mal bei verschiedenen Auto-Werkstätten vorbei schauen, da die meistens in den Müll fliegen wenn die kaputt sind.



gruß
patrick