Discussion in 'sonstige Hardware' started by joergonaut, Dec 29, 2009.

  1. joergonaut

    joergonaut New Member

    Hallo,

    vielleicht kann mir ja einer von Euch bei meinem Problem helfen.
    Ich möchte eine Steuerung für meinen Heizkoffer mittels µC realisieren. Dabei möchte ich die Leistung des Heizelementes ermitteln und per PWM regeln.
    Der Aufbau: Den Schaltplan habe ich angehangen.
    Das Heizelement (R7, 150W) ist ein PTC Element, d.h. es hat keinen festen Widerstand. Die Spannung wird mittels Spannungsteiler(20K Poti rechts außen) und ADC gemessen. Die PWM Frequenz wird unter 1KHz liegen. Um die Leistung des Heizelementes zu ermitteln will ich noch den Strom messen.
    Durch das PWM Signal springt ja der Strom immer zwischen 0A und Imax hin und her.Wie messe ich jetzt den Strom? Muss ich die Messung mit dem PWM synchronisieren, so das der Sensor nur abgefragt wird, wenn der Mosfet gerade durchschaltet und Imax gemessen wird? Dann könnte man den Effektiven wert errechnen.
    Oder kann man das Signal glätten und den effektiven Wert direkt messen?

    Wie kann ich das Problem der Leistungsmessung bei PWM lösen? Im Bereich der Datenlogger muss ja im Prinzip genau das gleiche gemacht werden. Zur Strommessung steht mir ein ACS712(20A) Hall Sensor zur Verfügung. Alternativ zum ACS712 könnte man den Drain-Source-Widerstand des Mosfet als Shunt benutzen. Doch da müsste man noch irgendwie die 12V eliminieren, die anliegen wenn der Mosfet gerade sperrt.

    Die Spannung vom Stromsensor (oder ggf. vom Shunt) wird dann noch per Rail-2-Rail LL Op an den ADC angepasst.

    Gruß Jörg

    Attached Files:

  2. wkrug

    wkrug New Member

    Ich würde das grundsätzlich anders angehen.
    Die Temperatur und die benötigte Heizleistung sind ja von der Umgebungstemperetur abhängig.
    Ich würde also lieber einen Temperatursensor in den Koffer hängen und anhand der ermittelten Werte einen P-I Regler ( Software ) steuern, der dann die PWM einstellt.

    Ich weiß - Temperaturregelungen sind immer etwas knifflig, wenn man aber ein wenig rumprobiert kriegt man das aber gut in den Griff.

    Wenn Du es trotzdem über den Strom machen willst - Die Allegro Hall Sensoren haben ein ziemlich starkes Rauschen.
    Du solltest also ohnehin einen größeren Kondensator an den A/D Wandler Eingang legen.
    Bei Reichelt gibts SMD Keramikkondensatoren mit 10µF Kapazität in der Bauform 1206!
  3. Holger

    Holger LogView Team

    Hallo Jörg,

    ich habe vor einigen Wochen einen Silikonheizer fertiggestellt, der - wie auch von wkrug vorgeschlagen - die Temperatur mittels PI-Regler auf einen einstellbaren Wert einregelt.
    Die Strommessung wurde über einen 5 mOhm Shunt und Differenzverstärker und eine Schnellabschaltung bei Kurzschluss realisiert.
    Die gemessenen Werte, die internen Reglerwerte und PWM-Wert wurden über OpenFormat an LogView ausgegeben. Damit war eine vergleichsweise zügige Optimierung der Reglerparameter und der Begrenzung I-Integralwertes möglich.

    Übrigens:
    Da die direkte Messung der Siliontemperatur leider nicht mit vernünftigem Aufwand möglich war, wurde nach Alternativen gesucht, um entscheiden zu können, wann das Silikon auf Temperatur ist. Der geregelten Temperatur der Heizkartusche war das nicht direkt anzusehen, die erforderliche Heizleistung anhand des PWM-Wertes war aber letztlich ein guter Indikator dafür!

    Gruß, Holger
  4. Crizz

    Crizz New Member

    Uraltes Thema, aber immer wieder aktuell : wir haben vor einigen Wochen unsere HeatBox v1 auf den Markt gebracht. Ich denke bei dem Preis für den Bausatz ist selbst der Einzelkauf der Teile uninteressant, geschweige die Programmierarbeit. Wen es interessiert findet mehr infos unter www.HaDi-RC.de /HeatBox/ bzw. http://www.hadi-rc.de/epages/es125123.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/es125123_FAIR/Products/%22HeatBox%20v1%20%282x16%29%22

    Hoffe das ist okay so - sonst bitte entsprechend editieren ( Google : https://www.google.de/search?q=www.HaDi-RC.de /HeatBox )

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