Warmschaltung mit Summer (Hitzemelder)

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Autor
Warmschaltung mit Summer (Hitzemelder)
Suche nach: summer (869)

    







BID = 948257

muzon

Gerade angekommen


Beiträge: 5
 

  


Hallo zusammen,
ich habe folgende Schaltung gelötet und gesteckt:




Mit diesem Summer: Summer Link

Der Summer soll ab 50°C alarm geben. Durch einen Versuch mit destilliertem Wasser wurde aber festgestellt, dass der Summer erst ab ca 70°C anfängt zu summen.

Bei 50°C hat der NTC einen Widerstandswert von 800Ω. Wurde berechnet und ist auch Anhang der selbstaufgenommenen Kennlinie übereinstimmend.
Rechnung:
UBat= 4,5 V UBE=0,5V
UBat - UBE=UR1
4,5V-0,5 V= 4 V
\fedon\mixonUR1/UR2=4V/0,5V=8=R1/R2
R2=800/8=100
\fedoff

Somit muss R2=100Ω sein, damit der Transistor bei 50°C durchschaltet.

Widerstand des Summers:
\fed\mixonR=U/I=3V/0,035=87,7Ohm
\fedon\mixonIc=4,5V/85,7Ohm=52,5mA
\fedoffIb=Ic/B=52,5mA/420=0,125mA
--> bei 0,125mA Schaltet der Transistor durch

Datenblatt für den Transistor: PDF

Natürlich kommt es beim messen zu Messungenauigkeiten. Menschlich, Abweichungen des NTC, Transistor und natürlich des Temperaturmessers. Aber hier sind die 20°C Abweichung schon zu viel.
Habe ich vll irgendwo in der Rechnung Fehler gemacht? Anhang der Werte sollte der Summer eigentlich geeignet sein.
Ich hoffe Ihr könnt mir helfen.

Schönen Gruß
muzon

BID = 948259

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12742
Wohnort: Cottbus

 

  


Zitat :
Habe ich vll irgendwo in der Rechnung Fehler gemacht?
Grundsätzlich nicht, aber hier und da etwas zu sehr vereinfacht.

1. Beträgt die Basis-Emitter Spannung des Transistors nicht genau 500mV. Rechnest du mit 550mV landest du bei einem Verhältnis R1/R2=7

2. Versaut dir der Basisstrom des Transistors den schönen Spannungsteiler.
Nehmen wir einen Basisstrom von 200µA an, so fallem am NTC etwa 160mV ab. Und 160mV im Verhältnis zu 500mV ist alles andere als vernachlässigbar.

Mit einsm Poti sollte sich die Schaltung abgleichen lassen.
Die Versorgungsspannung stellt jedoch auch ein Problem dar, da sie auch nicht 100% konstant ist.

Wenn es genau werden soll, kommst du um eine Referenzspannungsquelle und einen Komparator nicht herum.


_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 30 Dez 2014 11:31 ]

BID = 948261

muzon

Gerade angekommen


Beiträge: 5

Vielen Dank für deine schnelle Antwort OffroadGTI

Wenn ich R2 dann jetzt auf 111Ohm erhöhe sollte ich dann näher an die 50°C kommen?
So genau muss das jetzt nicht sein, aber sollte schon annähernd an die 50°C komme.

Theoretisch könnte ich ja auch an die stelle R2 auch einen PTC nehmen und an R1 einen Widerstand oder Poti?

Könnte die ganze Schaltung auch genau werden wenn ich einen anderen Summer verwende, der einen geringere Aufnahme hat?


BID = 948277

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12742
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Wenn ich R2 dann jetzt auf 111Ohm erhöhe sollte ich dann näher an die 50°C kommen?
Kann sein, muss aber nicht, da du damit nur die geänderte Basis-Emitter Spannung berücksichtigst.

Und die ist mit 550mV reichlich knapp ausgelegt (bzw. gilt nur bei seeeehr kleinen Basisströmen (<1µA))
Rechne mal lieber mit 700mV (wie es auch typisch für Silizium Sperrschichten ist)
Siehe Datenblatt:
hFE=200 (eher weniger, aber belassen wir es erst mal dabei)
IB=52mA/200=260µA
und damit UBE=720mV


Zitat :
Theoretisch könnte ich ja auch an die stelle R2 auch einen PTC nehmen
Ja, besser wird es dadurch aber auch nicht.


Zitat :
und an R1 einen Widerstand oder Poti?
Beides. Wenn du bspw 150R berechnest, würde sich ein 100R Festwiderstand und ein 100R Potentiometer anbieten.
(Ist absichtlich so groß gewählt, um genügend Reserve zu haben)





_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 30 Dez 2014 13:24 ]

BID = 948295

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Wenn es genau werden soll, kommst du um eine Referenzspannungsquelle und einen Komparator nicht herum.
Referenzspannungsquelle braucht er nicht, aber einen Komparator, z.B. LM339 oder LM393.
Brückenschaltung!

BID = 948296

muzon

Gerade angekommen


Beiträge: 5


Zitat :
hFE=200 (eher weniger, aber belassen wir es erst mal dabei)
IB=52mA/200=260µA
und damit UBE=720mV

Ist hFE nicht 420? Habe ja den BC547C und nicht B.

Habe jetzt mit den 700mV gerechnet und komme auf den R2=147 Ohm
Werde die tage dann die Schaltung mit dem geänderten widerstand testen und berichten.

Veilen Dank hast mir sehr geholfen.

BID = 948298

Offroad GTI

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Beiträge: 12742
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Ist hFE nicht 420? Habe ja den BC547C und nicht B.
Dies ist die sogenannte Kleinsignalverstärkung und damit gültig wenn der Transistor als Verstärker arbeitet.
Wird er als Schalter betrieben, sieht die Sache etwas anders aus. Mit größerem Kollektorstrom und sinkender Kollektor-Emitter Spannung (Sättigung) nimmt die Verstärkung ab.
Das kannst du ja mal nachmessen (in diesem Fall sind drei Multimeter recht hilfreich )


Zitat :
Brückenschaltung!
Die geht zur Not auch




_________________
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BID = 948724

muzon

Gerade angekommen


Beiträge: 5

Habe es heute jetzt mit einem 150Ohm Widerstand getestet. Ca ab 54,8°C fängt ein sehr sehr leises summen an welches leicht lauter wird. Ab 57,4°C "schaltet?" der Summer komplett und summt dann laut. (Messabweisungen nicht berücksichtig)
Sollte für meinen Zweck soweit ausreichen.

Zitat :
hFE=200 (eher weniger, aber belassen wir es erst mal dabei)
IB=52mA/200=260µA
und damit UBE=720mV

Sind die 200 für hFE als Standardwert anzunehmen wie mit dem Wert für UBE mit den 0,7V? Oder woher kommen dir 200 her?
Wie bist du auf die UBE=720mV gekommen? Finde keine Formel zu wo ich diesen wert rausbekomme.

Eine etwas andere Frage. Mir wurde gesagt, dass ein PTC für solch eine Warmschaltung eher ungeeignet ist. PTC an der 2. Stelle. Wie lässt es sich das allgemein begründen?
Habe diese zwei Kennlinien zu den NTC 2,2K und zu einem PTC 110Ohm aufgenommen.

PTC (hier sieht man den Verlauf etwas besser: PTC Tref 40°C




NTC




Anhang der Kennlinie vom PTC sieht man das bis zur Tref Temperatur der Widerstand mit dem Temperatur sehr schwankt (PTC abhängig). Beispiel: Widerstand bei 0°C beträgt sagen wir mal 800Ohm und bei 40 grad auf ein mal wieder 800Ohm. Dadurch kann man keine exakte Temperatur in diesem Bereich messen. Ab der Treff steigt der Widerstand sehr stakt mit der Temperatur an und verläuft bis zu einem bestimmten Punkt linear. In diesem linearen Bereich lässt sich die Temperatur doch sehr gut bestimmen oder nicht? Oder ist hier der Anstieg zu stark um eine genauere Temperatur zu bestimmen?
Einerseits ist es auch schwierig einen PTC zu finden den in dem Bereich von 50°C linear ist.

Beim NTC sieht das ganze schon anders aus. Anhang der Kennlinie kann man den Widerstandswert bei einer bestimmten Temperatur relativ sehr genau bestimmen.

Freue mich über eine Antwort.

BID = 948727

der mit den kurzen Armen

Urgestein



Beiträge: 17434

Wenn du die Kennlinie aufnimmst beachte dabei, das der fließende Strom nicht selbst zur Erwärmung beiträgt. Aber generell kann gesagt werden, das bei NTC und auch bei PTC die Kennlinie krumm ist ! Selbst bei hochwertigen Platinsensoren (PT1000) ist die Kennlinie Krumm und nicht Linear!

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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

BID = 948742

Primus von Quack

Unser Primus :)
nehmt ihn nicht so ernst




Beiträge: 7389

...der Lieferant des Summers kann auch Temperaturschalter-Bausätze liefern

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BID = 948753

Offroad GTI

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Beiträge: 12742
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Sind die 200 für hFE als Standardwert anzunehmen wie mit dem Wert für UBE mit den 0,7V? Oder woher kommen dir 200 her?
Wie bist du auf die UBE=720mV gekommen? Finde keine Formel zu wo ich diesen wert rausbekomme.
Datenblatt lässt recht herzlich grüßen (zugegeben, ohne Ausbildung oder Studium muss man in selbigem nicht 100%ig durchsehen, von daher sei dir verziehen )





Zitat :
Mir wurde gesagt, dass ein PTC für solch eine Warmschaltung eher ungeeignet ist
Sagt wer? Da du nur einen fixen Punkt seiner Kennlinie brauchst, können dir etwaige Nichtlinearitäten doch herzlich egal sein.



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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  3 Jan 2015 20:46 ]

BID = 948829

muzon

Gerade angekommen


Beiträge: 5

und schon wieder viel neues dazu gelernt.
Ich bedanke mich herzlich bei euch.
Vielen Danke für die gute und sehr schnelle Hilfe.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: muzon am  4 Jan 2015 12:59 ]


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