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Erhard(R)

01.12.2012,
15:35
(editiert von Erhard
am 01.12.2012 um 18:20)
 

Frage zu LM35 (Elektronik)

Hallo

Der LM35 ist ein Temperatur-Sensor-IC. Er gibt 10mV/°C aus.
0V bei 0°C, +250mV bei 25°C und -100mV bei -10°C.

Nun hab ich das Teil bei mir auf dem Balkon liegen. Die Ausgangsspannung hat sich auf 71mV eingebendelt. Entspricht 7,1°C.
Wir haben aber nur 3°C heute ! :surprised:

Versorgungsspannung = 12V Steckernetzteil.
Der GND-Anschluss liegt über eine Referenzspannung (1.235V, LM385-1.2) an GND. Damit auch negative Temperaturen gemessen werden könnten. Jetzt gehts aber erstmal nur um positive Werte. Das DVM liegt zwischen dem GNd-Anschluss und dem Ausgang.

Eigentlich sollte der LM35CAZ eine Genauigkeit von ±0.2°C @ 25°C haben.

Gekauft bei RS. Art-Nr: 533-5878
Da gibts auch das Datenblatt.
Link hab ich grad nicht, da die Webseite in Arbeit...

Vorweg:
Kaputt ist der Sensor nicht. Hab einen anderen (LM35DZ) probiert.
Steckernetzteil ist auch nicht der Grund - mit dem Labornetzteil komm ich auf das gleiche Ergebnis.
Referenzthermometer hab ich glaub ich schon fünf daneben liegen - Die streiten sich zwischen 2.9 und 3.4°C.
Wärmequelle (Kühlkörper, Transistor, etc.) gibts auch keine weit und breit.
Nein, und meine DVMs sind auch nicht alle kaputt.

Warum ist die Ausgangsspannung so weit neben der zu erwartenden Spannung ???

lg, Erhard

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
01.12.2012,
15:43

@ Erhard

Frage zu LM35

Hallo

Dann zeichne doch mal die komplette Schaltung auf.

Theo

Erhard(R)

01.12.2012,
15:44

@ Theo

Frage zu LM35

» Hallo
»
» Dann zeichne doch mal die komplette Schaltung auf.
»
» Theo

schon passiert:
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=177963&page=0&category=all&order=time

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
01.12.2012,
16:07

@ Erhard

Frage zu LM35

Hallo

Ich verstehe den Aufwand nicht. Warum nicht so wie im Datenblatt angegeben?





Theo

Erhard(R)

01.12.2012,
16:27

@ Theo

Frage zu LM35

» Hallo
»
» Ich verstehe den Aufwand nicht. Warum nicht so wie im Datenblatt
» angegeben?
»

Weil ich die genauen 5V für die analoge Versorgung eines µC brauche. Und wenn die schon da ist, hab ich auch gleich die Referenzspannung davon versorgt. Schließlich muss der Controller dann ja auch die 1.235V vom Messwert abziehen, damit in einem LCD die Temperatur angezeigt werden kann.
Das alles hat aber nichts damit zu tun, dass die Uout des LM35 nicht wie im Datenblatt beschrieben, der Temperatur entspricht. Und ich will nun mal wissen warum ???

P.S.
Das LCD zeigt das gleiche an wie das DVM - aber eben leider nicht den gewünschten wert der Temperatur :confused:



lg

Altgeselle(R)

E-Mail

01.12.2012,
18:47

@ Erhard

Frage zu LM35

» » Hallo
» »
» » Ich verstehe den Aufwand nicht. Warum nicht so wie im Datenblatt
» » angegeben?
» »
»
» Weil ich die genauen 5V für die analoge Versorgung eines µC brauche. Und
» wenn die schon da ist, hab ich auch gleich die Referenzspannung davon
» versorgt. Schließlich muss der Controller dann ja auch die 1.235V vom
» Messwert abziehen, damit in einem LCD die Temperatur angezeigt werden
» kann.
» Das alles hat aber nichts damit zu tun, dass die Uout des LM35 nicht wie
» im Datenblatt beschrieben, der Temperatur entspricht. Und ich will nun mal
» wissen warum ???
»
» P.S.
» Das LCD zeigt das gleiche an wie das DVM - aber eben leider nicht den
» gewünschten wert der Temperatur :confused:
»
»
»
» lg

Hallo,
mach' den 100K Widerstand niederohmiger, z.B. 18k wie
im Datenblatt (Vermutung: es fließt Leckstrom aus dem
A/D-Wandler des µC heraus).
Grüße
Altgeselle

Erhard(R)

01.12.2012,
19:05

@ Altgeselle

Neue Erkenntnis

» Hallo,
» mach' den 100K Widerstand niederohmiger, z.B. 18k wie
» im Datenblatt (Vermutung: es fließt Leckstrom aus dem
» A/D-Wandler des µC heraus).
» Grüße
» Altgeselle


Danke - guter Vorschlag - wäre eine Erklärung.
Werd ich gleich morgen Früh angehen.

Neue Erkenntnis:
Wenn ich die Schaltung stromlos mache und wieder in Betrieb nehme, dann messe ich eine der Temperatur entsprechende Ausgangsspannung :-)
Bleibt die Schaltung aber weiter in Betrieb, so erhöht sich die Spannung ganz langsam, so dass man nach einer halben Stunde und mehr eine deutlich 'erhöhte Temperatur' misst.

Erklärung hab ich dafür momentan noch keine.

Hat jemand ne Idee ?


lg

Erhard(R)

01.12.2012,
19:50

@ Erhard

Neue Erkenntnis (2)

Die Schaltung wird immer seltsamer :-|

Hab nun doch noch schnell versucht den 100k durch einen 18k zu ersetzen - keine Änderung.

Wenn man nun das Steckernetzteil aus der Steckdose zieht, und wieder ansteckt ist die gemessene Spannung immer noch 'erhöht'. Auch wenn man dabei alle Elkos entleert. Auch wenn ich den µC aus dem Sockel nehme - immer noch 'erhöhte Spannung'.

Wenn ichs morgen Früh wieder einstecke, dann stimmt die Spannung vllt. wieder. Wie kann den das sein ?

Wie kann sich die Spannung erhöhen und noch dazu 'gespeichert' bleiben ?
Die Umgebungstemperatur ist nicht daran schuld - darüber sind sich meine Referenzthermometer einig ;-)

lg

Erhard(R)

01.12.2012,
20:41

@ Erhard

Neue Erkenntnis (3)

Ne halbe Stunde später ...

Schaltung wieder in Betrieb genommen - und siehe da, die gemessene Spannung entspricht wieder der tatsächlichen Temperatur.

Das lässt doch nur den Schluss zu, dass sich der LM35 beim Betrieb selbst erwärmt und dadurch seine Ausgangsspannung erhöht.

Hat jemand ne andere Erklärung - raus damit !

Wie kann das sein - was mache ich falsch ?

lg

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
01.12.2012,
20:44
(editiert von cmyk61
am 01.12.2012 um 20:55)


@ Erhard

Neue Erkenntnis (2)

Das klingt nach Fehlererhöhung durch übermäßige Eigenerwärmung.
Immerhin handelt es sich um eine ^^Elektronik die im Chip ihr Unwesen treibt. Und jedes Volt treibt einen Strom durch den Chip welcher sich dadurch erwärmt.
Versuch mal die Versorgungsspannung des Chips zu erniedrigen. Und/oder die aktive Oberfläche des Sensors zu erhöhen, indem Du ihn auf einen Kühlkörper hinreichender Größe montierst. Auf diesem Weg leitet er seine Verlustleistung besser ab.

Nachdem ich mir das Datenblatt etwas zu Gemüte geführt hatte kam mit der Gedanke des Oszillierens und der übermäßigen kapazitiven oder ohmschen Belastung durch den uC.
Blocke UB auch mal ab. Im Datenblatt sind einige Maßnahmen zur Stabilisierung der Funktion beschrieben. Ausprobieren und mal mit dem Oszi auf Schwingungssuche gehen.

Gruß

Ralf


» Die Schaltung wird immer seltsamer :-|
»
» Hab nun doch noch schnell versucht den 100k durch einen 18k zu ersetzen -
» keine Änderung.
»
» Wenn man nun das Steckernetzteil aus der Steckdose zieht, und wieder
» ansteckt ist die gemessene Spannung immer noch 'erhöht'. Auch wenn man
» dabei alle Elkos entleert. Auch wenn ich den µC aus dem Sockel nehme -
» immer noch 'erhöhte Spannung'.
»
» Wenn ichs morgen Früh wieder einstecke, dann stimmt die Spannung vllt.
» wieder. Wie kann den das sein ?
»
» Wie kann sich die Spannung erhöhen und noch dazu 'gespeichert' bleiben ?
» Die Umgebungstemperatur ist nicht daran schuld - darüber sind sich meine
» Referenzthermometer einig ;-)
»
» lg

Erhard(R)

01.12.2012,
21:10
(editiert von Erhard
am 01.12.2012 um 21:40)


@ cmyk61

Neue Erkenntnis (2)

» Das klingt nach Fehlererhöhung durch übermäßige Eigenerwärmung.
» Immerhin handelt es sich um eine ^^Elektronik die im Chip ihr Unwesen
» treibt. Und jedes Volt treibt einen Strom durch den Chip welcher sich
» dadurch erwärmt.
» Versuch mal die Versorgungsspannung des Chips zu erniedrigen. Und/oder die
» aktive Oberfläche des Sensors zu erhöhen, indem Du ihn auf einen Kühlkörper
» hinreichender Größe montierst. Auf diesem Weg leitet er seine
» Verlustleistung besser ab.
Ströme sind schon richtig - ich rechne mit <100µA. Gemessen hab ichs allerdings noch nicht. Ja, natürlich ist auch 100µA ein Strom. Aber das der ein TO92-Gehäuse erwärmt - darauf muss man erst mal kommen.
Die Versorgungsspannung des LM35 kann ich noch verringern. Für Kühlkörper sieht es eher schlecht aus. 1) Platzmangel (da gleich hinter dem Display). 2) Denke für TO92 hab ich sowas gar nicht vor Ort.


»
» Nachdem ich mir das Datenblatt etwas zu Gemüte geführt hatte kam mit der
» Gedanke des Oszillierens und der übermäßigen kapazitiven oder ohmschen
» Belastung durch den uC.
Das Verhalten ist auch ohn µC gegeben - der hat damit nichts zutun. Der liegt neben der Schaltung und die Spannung läuft trotzdem hoch.


» Blocke UB auch mal ab. Im Datenblatt sind einige Maßnahmen zur
» Stabilisierung der Funktion beschrieben. Ausprobieren und mal mit dem Oszi
» auf Schwingungssuche gehen.
Was meinst du mit UB? Der Versorgung des LM35 nehme ich an. Da sind ja schon 100nF dran. Aber ich kann natürlich noch ein paar µF dazupacken.
Welche stabilisierung der Funktion meinst du genau ?

Eine Stabilisierung könnte ich mir so vorstellen - macht das Sinn ?
1k Vorschalten und mit 100µF stabilisieren.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
01.12.2012,
21:31

@ Erhard

Neue Erkenntnis (2)

» Für Kühlkörper
» sieht es eher schlecht aus. 1) Platzmangel (da gleich hinter dem Display).

Gehört ein Temperatursensor nicht dahin, wo er die Temperatur messen soll?
Hinter dem Display?
Die Raumtemperatur misst man ja auch nicht am Heizkörper.

Erhard(R)

01.12.2012,
21:38

@ olit

Neue Erkenntnis (2)

» Gehört ein Temperatursensor nicht dahin, wo er die Temperatur messen
» soll?
» Hinter dem Display?
» Die Raumtemperatur misst man ja auch nicht am Heizkörper.

Ist je ne erste Versuchsschaltung. Ich wusste nicht, dass eine LC-Display Wäre erzeugt. Ist ein stink normales LCD ohne Beleuchtung. Und es steht da "im Raum" wo auch die Tempertur gemessen werden soll. Ich seh hier keinen Heizkörper :surprised:

lg

olit(R)

E-Mail

Berlin,
01.12.2012,
21:47

@ Erhard

Neue Erkenntnis (2)

» » Gehört ein Temperatursensor nicht dahin, wo er die Temperatur messen
» » soll?
» » Hinter dem Display?
» » Die Raumtemperatur misst man ja auch nicht am Heizkörper.
»
» Ist je ne erste Versuchsschaltung. Ich wusste nicht, dass eine LC-Display
» Wäre erzeugt. Ist ein stink normales LCD ohne Beleuchtung. Und es steht da
» "im Raum" wo auch die Tempertur gemessen werden soll. Ich seh hier keinen
» Heizkörper :surprised:
»


Ja, nun nützen dir deine super stabilen 5V recht wenig.
So ein Display hat nicht nur die Glasplatten! Da ist noch ein Haufen Elektronik drin.

Erhard(R)

01.12.2012,
21:58
(editiert von Erhard
am 02.12.2012 um 15:13)


@ olit

>>>>>>>>>>>>>>>>> AHA !!!

» Ja, nun nützen dir deine super stabilen 5V recht wenig.
» So ein Display hat nicht nur die Glasplatten! Da ist noch ein Haufen
» Elektronik drin.

Die super stabilen 5V braucht ja der µC für den ADC.
Das am LCD auch Elektronik ist, war mir schon bewusst. Nur das es hier Erwärmung geben soll nicht.
Aber ich kann den LM35 ja mal per Kabel etwas von der Platine wegverlegen um ihn von einer möglichen Wärmequelle zu entfernen. Mal sehen was bei rauskommt.

lg


EDIT

Gesagt, getan - und tatsächlich scheint das Display die Wärmequelle gewesen zu sein.

'Hinter dem Display' ist aber nicht falsch zu verstehen, da kam genügend Luft dazu:



hier noch ein bisschen größer:



Nun hab ich den Sensor von der Platine verbannt - und es gibt keine 'kriechende' Abweichung, die zu der Anzeige einer 'erhöhten Temperatur' führt.




Vielen Dank für eure Ratschläge :-D

lg, Erhard

olit(R)

E-Mail

Berlin,
02.12.2012,
19:12
(editiert von olit
am 02.12.2012 um 19:14)


@ Erhard

Der Fliegendreck!

»
»
» EDIT
»
» Gesagt, getan - und tatsächlich scheint das Display die Wärmequelle
» gewesen zu sein.
»
» 'Hinter dem Display' ist aber nicht falsch zu verstehen, da kam genügend
» Luft dazu:
»
»
»
» Nun hab ich den Sensor von der Platine verbannt - und es gibt keine
» 'kriechende' Abweichung, die zu der Anzeige einer 'erhöhten Temperatur'
» führt.
»
Der Fliegendreck auf der Displayrückseite war also der Heizkörper. :-D ;-)