> ich wollte fragen, ob es möglich ist den Messbereich
> der Temperatur-Schaltstufe von Knolle zu verändern?
> Ich bräuchte einen Bereich von +20° bis +100°.
>Oder brauche ich hierfür eine andere Schaltung?
Oh nein, Die KTY Sensoren könne von -55 bis +150 °C eingesetzt werden. Da sollte der Schaltplan von KnolleP gehen.
Gehen wir mal vom KTY81-210 aus: www.reichelt.de/?;ARTICLE=9598
Datenblatt siehe dort: www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=0;INDEX=0;FILENAME=B400/KTY81-2#PHI.pdf
Bei 20 °C hat der Sensor den Widerstand RK20 = 1900 Ohm.
Bei 100 °C hat der Sensor den Widerstand RK100 = 3466 Ohm.
Laut Schaltplan knollep.de/Hobbyelektronik/projekte/35/sch.htm bildet der Sensor mit R2 einen Spannungsteiler.
Dessen Spannung ist kleiner als die Betriebsspannung. Genau ist die Spannung an Pin 3(+) vom Operationsverstärker:
U3(+) = Ubatt · (RK / (RK + R2) ), wenn man die Hysterese via R4/P2 vernachlässigt.
Eine ähnliche Rechnung kann man für die Vergleichsspannung am Pin 2(-) vom Operationsverstärker durchführen.
Hier bilden R1,P1 und R3 den Spannnungsteiler. RR sei der Gesamtwiderstand von R1 und P1:
RR = R1+P1
U2(-) = Ubatt · (R3 / (RR + R3) )
Ist U3(+) größer als U2(-), dann zieht das Relais an.
Im Umschaltpunkt gilt:
| U3(+) = U2(-) | | Einsetzen de o.a. Ergebnisse für U3(+) und U2(-) |
| Ubatt · (RK / (RK + R2) ) = Ubatt · (R3 / (RR + R3) ) | | :(Ubatt ≠ 0) |
| RK / (RK + R2) = R3 / (RR + R3) | | ·(RK + R2) ·(RR + R3) |
| RK · (RR + R3) = R3 · (RK + R2) | |
| RK · RR + RK · R3 = R3 · RK + R3 · R2 | | -(RK · R3) |
| RK · RR = R3 · R2 | | :(RK ≠ 0) |
| RR = ( R3 · R2 )/ RK |
Also ist der Umschaltpunkt theoretisch von der Höhe der Versorgungsspannung unabhängig.
Am Rande: Man sieht anhand der vorletzten Gleichung, daß im Umschaltpunkt, also bei U3(+) = U2(-) ein paar einfache Teilerverhältnisse gelten:
Im Umschaltpunkt:
R3 / RK = RR / R2
Mir fällt gerade au: Dieses Ergebnis entspricht einem einfachen Strahlensatz aus der Schulgeometrie, wenn man die Widerstände entsprechend auf den Schankeln desselben verteilt. Falls das jemanden interessiert, skizziere ich das gerne mal.
Weiter mit der letzten Gleichung der o.a. Rechnung:
RR = ( R3 / RK ) * R2
So erhält man den an der Kombination RR einzustellenden Widerstandswert für einen Umschaltpunkt, an dem der Sensor den laut Datenblatt durch die Temeperatur vorgegebenen Widerstand RK hat.
Aus dem Datenblatt: Bei 20°C: RK = 1900 Ohm (worst case)
RR = ( R3 / RK ) * R2 = ( 2700 / 1900 ) * 5600 Ohm = 7960 Ohm -> Am Poti stellt man 2360 Ohm ein und der Schaltpunkt liegt bei 20°C
Bei 100°C: RK ≈ 3500 Ohm (worst case)
RR = ( R3 / RK ) * R2 = ( 2700 / 3500 ) * 5600 Ohm = 4320 Ohm -> Am Poti stellt man -1280 Ohm ein und der Schaltpunkt liegt bei 100°C. Das ist so natürlich Blödsinn ;-)
Man erkennt: Der Widerstand R1 ist zu groß, und zwar um ziemlich genau 1300 Ohm.
Wählt man R1 = 4300 Ohm, dann kann man mit einem 5 kOhm-Poti für P1 den Widerstand von RR zwischen 4300 und 9300 Ohm einstellen.
Das entspricht Schaltpunkten mit RK = 3516 Ohm und RK = 1625 Ohm.
Dies sind laut Datenblatt Schaltpunkte zwischen ca. 105 °C und ca. 0°C.
Abhilfe: Ändere R1 auf 4k3 (www.reichelt.de/?;ARTICLE=11777) und der Schaltbereich geht von ca. 0..105°C
Benutze dabei den Sensor KTY81-210 (ca. ±1% genau) oder KTY81-220 (ca. ±2% genau)
Ausreichend ?
-Theo
- Re: Veränderung Messbereich Temperatur-Schaltstufe Torsten 20.07.2009 08:48
(0)