Temperaturmessung: Ausgabe als pwm; dspace

[michelback]

Hallo liebe Bastlerfreunde,

ich möchte in einem Lötofenprojekt (Temperaturbereich: 1oo°C-ca 400°C) an fünf bis sechs stellen die Temperatur mit K-Thermoelementen messen. Die Messwerte sollen per pwm-Signal in eine dSpace-Karte eingelesen werden und dort soll die Temperatur in einem Simulink-modell geregelt werden.

Meine Frage bezieht sich erstmal nur auf die benötigten Bauelemente.

Ich habe zwei Möglichkeiten im Kopf:

1) AD595 und anschliessend noch irgendeinen Baustein der mir das pwm-signal erzeugt...
- Würde da evtl ein Lm555 oder ne555 gehen?
- muss ich die ausgangsspannung des ad595 noch verstärken bevor die spannung in den ne555 oder anderen baustein kommt?
im forum wurde auch der IC Sg3524 erwähnt. hab aber noch keine erfahrungen im Umgang mit pwm und diesem ic...

2) andere möglichkeit wäre der max6675, der soweit ich weiß ein digitales signal ausgibt. im Forum wurde allerdings erwähnt, dass dazu ein µC benötigt wird...
Kann ich den max6675 nicht direkt an meine dspace-karte dranhängen? ich hab da diverse digitale I/O's und pwm ein-/ausgänge

ach ja, da ich nicht sooo viele pwm ein/ausgänge habe möcht ich gerne die 5-6 thermoelemente multiplexen, damit ich nur eine pwm-Leitung für die temperaturregelung brauche.

da ich absoluter newbee bin habe ich noch keine ahnung ob das so funktionieren würde. Wenn jemand passende Ic's oder schaltungen dazu hat, würde ich mich freuen, wenn diese hier hochgeladen werden, einfach um mich mal einzulesen.
grüße
michael

[Besserwessi]

Wenn die Thermoelemte gemultiplexed werden sollen, wird man irgentwas brauchen um das mit der Messkarte zu syncronisieren, oder man müßte den Multiplexer von den digitalen IOs schalten.
Der AD595 ist gut für ein einzelnes Thermoelement, ein Multiplexter vor dem Eingang ginge, gibt aber einiges an extra Fehlern. Wenn man ohnehin schon Viele Messstellen umschatet, könnte man auch die Referenztemperatur als einen extra Eingang messen.

Je nachdem wie hut man die Digitalen IOs programmieren kann, sollte es möglich sein den max6675 auch über die digitalen IOs anzusprechen. Ist aber sicher einiges an Programiieraufwand.

[michelback]

Hallo Besserwessi,

vielen Dank für die Nachricht, ich werde mal schauen wie das alles hinhaut.
Ich denke schon, dass ich den Multiplexer mit den I/O's ansteuern werde, muss aber mal schauen wie das funktioniert. Von der verschaltung wollte ich das dann prinzipiell so machen:

ad595=>Lm555=>Mulltiplexer=> dspace-karte

dabei soll der ad595 aber nur für ein thermoelement da sein => ich brauche also für 6 messstellen auch 6 mal den ad595. Die spannungen aus dem thermoelement sind ja zu klein um direkt gemultiplexed zu werden, oder leige ich da falsch?

glaubst du es ist nötig das signal, das aus dem ad595 rauskommt (ist ja in mV) noch mit einem OPV zu verstärken, oder kann das direkt in den LM555 ?
Nur zur sicherheit: Mit dem Lm555 bekomme ich schon ein pwm signal, oder?
Ist wichtig, da die kabel zur dSpace-karte ca 2,5 Meter lang sind und pwm eignet sich da ja am besten um keine störsignale zu bekommen.

Mit dem max6675 wäre die verkabelung dann so:
max6675=>multiplexer=>dspace-karte

brauch ich da auch einen opv zur signalverstärkung nach dem max6675, oder kann ich den prinzipiellen aufbau so lassen?

Grüße
Michael

[michelback]

also wie es aussieht werde ich die Version
ad595=>LM555=>Multiplexer=>dSpace
nehmen. Der max6675 ist zwar schön, aber ich glaube da klappts mit dem multiplexen nicht so gut, weil ein max6675 ja schon 3 Leitungen braucht.

kennt jemand einen geeigneten multiplexer, der pwm signale durchschalten kann und die durchschaltung über einen digitalen I/O gesteuert wird?

ich hab leider immer noch nicht rausbekommen, ob die signale aus dem ad595 verstärkt werden müssen bevor sie in den Lm555 reingehen... weiß da jemand was? würde mir schonmal viel weiterhelfen?

[michelback]

jetzt hab ich grad ne ganz neue idee:
Kann ich die 6 Thermoelemente nicht doch mit dem max6675 auslesen und das ganze als bussystem an eineRS232 oder an eine RS422 oder RS485 dranhängen? allerdings hab ich da noch überhaupt keine ahnung wie das geht mit Bussystemen(Programmierung einfacher oder schwieriger?). Der Multiplexer und die LM555 würden dann ja wegfallenund ich würde direkt vom Max6675 ans bussystem gehen können, oder?
Grüße
Michael

[Besserwessi]

Die Thermospannungen sind recht klein, aber wenn man keine ganz hohe Auflösung braucht kann man auch so kleine Spannungen Multiplexen.

Die Übertragung mit dem max6675 sollte gut gehen. Die SPI-Schnittstelle kann relativ einfach als Bus zusammengeschaltet werden: SO und SCK von allen Chips zusammenschalten, und jeweils einen der Chips auswählen indem CS/ auf low kommt. Das könnte z.B. ein 74HC138 erledigen. Dann bräuchte man nur noch 5 Leitungen für bis zu 8 Chips. Das Wird vermutlich einfacher und genauer als der Umweg über PWM.

Bei so vielen Kanälen wäre auch ein AD Wandler mit 8 Kanälen eine Alternative. Ein Kanal könnte die Referenzlötstellen Messen und die Kompensation wäre dann in Software. Das sollte günstiger als 6 mal max6675 werden.

[Besserwessi]

Mit ist gerade noch eine Alternative eingefallen:
Je Kanal eine guter OP (z.B. AD8551) und dann ein Spannungs/ Frequenz Wandler (z.B. AD7740). Dazu eine weiterer Kanal für die Referenztemperatur, auch mit Frequenzausgang (z.B. Ne555+KTYxx). Entweder hat man dann 7 Kanäle oder nimmt noch einen Multiplexer (z.B. 74HC4051).

[michelback]

Das klingt gut, gefällt mir, dass du auch immer gleich typvorschläge mit einbringst. echt super - vielen Dank! Sowas ist für Neulinge wie mich echt gold wert.
Vom Preis her ist das gar nicht sooo das problem, es würden also schon 6 max675 gehen. Ich wills eben möglichst elegant machen ;) und irgendwie gefällt mir die idee mit dem Bus ziemlich gut :) ich guck nochmal wie ichs dann mach.
Vielen Dank soweit!
Grüße
michael

[michelback]

Ich hab mich jetzt nochmal etwas eingelesen:
ich bin immer noch bei der methode mit dem max6675

wenn ich die SO ausgänge des max6675 alle zusammenschliesse, dann bräuchte ich ja nur einen digitalen eingang an der dSpace-Karte, oder?
ähnliches mache ich mit sck: zusammenschliessen und an einen clock-ausgang der dSpace Karte ranhängen.
"ein-/ausschalten" könnte ich dann die 6 max6675 dann über den 74HC/HCT138. der braucht 3 eingänge.
Kann ich da einfach 3 digitale ausgänge der dSpace-Karte nehmen? Wenn nicht, welche ausgänge der dSPace karte bzw welche Eingänge braucht der 74HC/HCT138?
Ich bräuchte ja dann gar keine RS232-Schnittstelle mehr, oder?

evtl geht der rs232-anschluß nämlich für eine Motoransteuerung drauf...

Grüße
Michael

[Besserwessi]

Für den HC138 sollten 3 normale Digitale Ausgänge reichen. Mit den 3 Ausgängen wird dann einer von möglichen 8 Chips ausgewählt. Für den SCK Ausgang wird man eventuell auch einen normalen Digitalen Ausgang nehmen nüssen. Ich kenne die Karte nicht. Ein gleichmäßiger takt wird da nicht gebraucht, der sck Pin ist nur zum Takten der Daten.

Mit kleinen Abstrichen bei der Genauigkeit könnte man auch einen (oder 2) Multiplexer vor dem max6675 nehmen. Da der max6775 nur 12 Bit hat, sollte der Genauigkeitsverlust nicht allzu groß sein, wenn man das Layout einigermaßen hinkriegt.