Was Generelles zum Thema (Temperatur-)Sensor

Heute ist Stammtischzeit:
Jeden Donnerstag 20:30 Uhr hier im Chat.
Wer Lust hat, kann sich gerne beteiligen. ;)
  • Hallo zusammen,

    ist vielleicht eine lapidare Frage, aber irgendwie find ich keine befriedigende Antwort.
    Und vielleicht interessiert es ja auch andere.

    Also: im Zusammenhang mit Temperatur- und vermutlich auch anderen Sensoren finden sich immer zwei Begriffe:
    1. Genauigkeit
    2. Auflösung

    Prinzipiell ist mir der Unterschied vollkommen klar, was ich aber nicht so recht kapiere ist Folgendes:
    Wenn der Sensor eine Genauigkeit von angenommen 1° Celsius hat, dann liefert er mir bei 40° z.B. 39° - ok.
    Hat er eine Auflösung von 0.01° liefert er sogar 39.65° - auch klar.

    Mein Verständnisproblem liegt jetzt darin: liefert mir dieser Sensor verlässlich immer bei 40° diese 39.65° oder kann der Wert - aufgrund der Genauigkeit auch zwischen 39.15° und 40.15° schwanken?

    Mit anderen Worten - hat der Sensor sozusagen einen "festen Offset" oder kann der Messwert bei jeder Messung im Rahmen der Genauigkeit schwanken?

    Ich hatte dazu in den letzten Tagen einige Foren durchforstet und da flogen teilweise die Fetzen und die Leute haben virtuell türenknallend die Threads verlassen ;)
    Und jetzt bin ich komplett verunsichert und weiß gar nicht mehr so recht, was ich glauben soll, obwohl ich vorher dachte, ich wüsste wie das ist.

    Vielleicht kann da einer unserer Elektronik-Cracks hier eine fundierte Aussage dazu machen um Klarheit zu schaffen :)


    Danke schon mal und viele Grüsse aus "Rosenheim bei Nacht",
    -ds-

  • Hi,

    Sorry ... da waren die Finger mal wieder schneller als das Hirn :blush:

    Soll natürlich Auflösung von 0.01 ... heißen.
    Hab's gerade korrigiert ...

    -ds-

    PS: Ich würde die Genauigkeit eher als "Toleranz" wie z.B. bei Widerständen interpretieren. Da hat auch z.B. ein 100kOhm Widerstand bei 5% Toleranz eben zwischen 95 und 105 kOhm - also meinetwegen 98 kOhm. Die hat er aber immer - nicht mal so, mal anders. Alles andere wäre unlogisch und Unfug, denn was nutzt mir ein durch Schwankungen falscher Wert, selbst wenn er drei Stellen hinterm Komma hat.
    Aber das ist mal wieder nur eine Mutmaßung ...

  • Ich sehe es schon auch identisch zu den Toleranzen bei Widerständen.

    Die Toleranz ergibt sich fertigungstechnisch bedingt. Hat es z.B. 39 Grad, so mißt man mit dem einen Sensor z.B. 39,4 Grad, mit dem anderen z.B. 38,7 Grad. Das bleibt bei dieser Temperatur aber auch immer so.
    Sofern der Hersteller Sensoren mit sehr geringen Toleranzen anbietet, sind diese meist aus derselben Fertigung aussortiert - vergleichbar mit einer A- und B-Sortierung.

    Man könnte nun anhand entsprechender Referenzmessungen über den gesamten Temperaturbereich die Abweichungen feststellen und dann softwaremässig korrigieren und schon hat man einen sehr genauen Sensor. Dann machen auch die 3 Stellen hinter dem Komma wieder mehr Sinn!

    Gruß, mmi

  • Es wird noch schlimmer, Du hast die Auflösung des Sensors, Du hast eine Toleranz und Du hast eine Genauigkeit.
    Du Auflösung ist konstruktionsbedingt festgelegt und ändert sich nicht. Damit ist die kleinste Änderung des Messwerts festgelegt die der Sensor erfassen kann.
    Beim Herstellungsprozess hast Du Abweichungen die sich in der Toleranz niederschlagen. Die ist ziemlich konstant, kann daher rausgerechnet werden. Das sollte man aber ab und zu prüfen, da sich diese Abweichung durch Alterung des Bauteile ändern kann.
    Mit der Genauigkeit wird der Bereich beschrieben, in der jede Messung vom Istwert abweichen kann. Das ist ein Bereich in dem jede einzelen Messung schwanken kann, damit muß man leben. Die entsteht durch Rauschen der Bauteile, Temperaturabhängigkeiten, Fehler bei der Digitalisierung und andere Einflüsse.
    Beim DS18B20 ist die z.B. mit [font="sans-serif"]±[/font][font="serif"]0.5[/font][font="sans-serif"]°[/font]C angegeben. Jeder gemessene Wert kann also bis zu 0,5° vom echtem Wert abweichen.
    Diese Genauigkeit kann man durch Mittelwertbildung erhöhen, man erfasst z.B. 10 Messwerte, addiert die auf und teilt das Ergebnis durch 10. Dadurch gleicht sich die Abweichung etwas aus.
    Temperaturangaben mit zwei Stellen hinter dem Komma sind eh unsinnig, auch wenn der Sensor die theoretisch liefert.

  • Hallo zusammen,

    danke Euch beiden für die Klarstellung. Orb, Du bist mal wieder mein Retter :)

    Da war ich mit meiner bisherigen Annahme scheinbar doch auf dem Holzweg ...

    Bleibt also als Optimierung der Genauigkeit:
    1. Mittelwert aus mehreren Messungen - je mehr, desto genauer ...
    2. Mehrere Sensoren verwenden. Manche haben ja die Möglichkeit die Addresse einzustellen. I2C wäre mir halt am sympathischsten
    3. Sensor mit höherer Genauigkeit verwenden - geht halt unter Umständen in's Geld. 0.1° hab' sind durchaus drin. Genauer hab' ich noch nicht recherchiert
    Und dann mit diesem genaueren Teil wieder bei 1 anfangen.

    Na bravo ...

    Frei nach dem Motto: Geht nicht - gibts nicht, geht einfach - gibts auch nicht ;)

    Danke jedenfalls Euch beiden,

    Viele Grüsse aus dem Chiemgau,
    -ds-


  • Bleibt also als Optimierung der Genauigkeit:
    1. Mittelwert aus mehreren Messungen - je mehr, desto genauer ...
    2. Mehrere Sensoren verwenden. Manche haben ja die Möglichkeit die Addresse einzustellen. I2C wäre mir halt am sympathischsten
    3. Sensor mit höherer Genauigkeit verwenden - geht halt unter Umständen in's Geld. 0.1° hab' sind durchaus drin. Genauer hab' ich noch nicht recherchiert
    Und dann mit diesem genaueren Teil wieder bei 1 anfangen.

    am einfachsten wäre dann doch DS18B20, günstig, kannst 10 eng zusammenstellen, bleibt trotzdem nur bei einem Port, kannst auch genauere auswählen und die 10 mitteln, und dann mehrere Messungen mitteln.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von jar (17. Mai 2013 um 13:40)

  • Wofür brauchst Du so eine Genauigkeit? Du dürftest schon durch Luftbewegungen mehr als ein halbes Grad echte Temperaturdifferenz auf die Fläche von 10 DS18x20 bekommen.
    Normal nimmt man für genaue Messungen temperaturabhängige Widerstände die man für den benötigten Bereich auf die nötige Genauigkeit abgleicht. Es macht keinen Sinn eine Genauigkeit von 0,1° von 0-85° zu suchen wenn man nur den Bereich von 20-30° braucht.

  • wenn du Recht hast sollst du Recht bekommen (ob du es nun lesen willst oder nicht)

    ich werfe mal in den Raum Luftbewegung kann verboten werden, zumindest zwischen den Sensoren !

    man könnte auch ein PT100 am AD Wandler nehmen und für jede Temperatur mit einem Ref. Thermometer den Digitalwert in eine Tabelle schreiben
    man kann so vieles machen, aber unter 1/10 °C sehe ich auch keinen Sinn, welcher Prozess entscheidet denn über 35,75°C = gut und 35,76°C = schlecht ? Im Bereich meiner Dipl.Arbeit Compisteuerung mit PC1500 am Widerstandsofen 40kW war +-5K bei 1200°C schon exellent, das Kaufteil für 1500,- machte +-50K

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
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    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

    Einmal editiert, zuletzt von ps915 (17. Mai 2013 um 16:57)

  • Danke jar, hi orb,

    ne, ne ... brauchen tu ich so was, im Moment zumindest, nicht.
    Mir geht es darum, das einfach zu verstehen und mal im Hinterkopf zu speichern, falls ich es mal brauche.
    Wie Du evtl. schon gelesen hast, denke ich schon eine Weile immer wieder mal über diese Biofeedback-Geschichte nach, und das ist wieder ein kleiner Mosaikstein im gesamten Puzzle.
    Und da ich im Moment eher mit den php-Seiten für das Verbrauchsmeßteil meines Bruders beschäftigt bin, denke ich nebenbei immer wieder mal über diverse andere Sachen nach und staple die Infos dazu im Hinterkopf. Ich hab' sogar schon so einen nackten Kartenslot zum Auflöten herausgekramt und meine T1-Protokoll Unterlagen rausgesucht. Dabei bin ich dann wieder über mein STK500 gestolpert und nun überlege ich ...

    Naja, was soll's, war jedenfalls hilfreich, dient meinem Verständnis, ist abgespeichert und ich vergesse so was in der Regel nicht.

    Bis denne,
    -ds-


  • Mittelwert aus mehreren Messungen - je mehr, desto genauer ...

    ... wobei zwischen mehreren Messungen mit demselben Sensor eine entsprechende Pause liegen sollte, um Verfälschungen durch die sich entwickelnde Eigenwärme (der Sensor kommt gewissermassen ins Schwitzen bei soviel Arbeit) zu vermeiden.
    Womöglich hat sich dann aber die Temperatur tatsächlich geändert ;)

    "Wer misst misst Mist" :)

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