Temperatursensor (PTC) doppelt auswerten
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@paul53
Der ADC wird dann (wie der ESP) über ein USB Steckernetzteil mit Spannung versorgt. Zählt ein Steckernetzteil als potentialtrennend? -
@wolfgangfb sagte: Zählt ein Steckernetzteil als potentialtrennend?
?? Das hängt wohl vom Netzteil ab.
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Das ist ein typischer Anwendungsfall für einen "Instrumentation Amplifier" z.B. AD620 oder AD8221, https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad620.pdf , https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad8221.pdf
Man bekommt fertige brekout boards bei den üblichen Quellen.
Man kann einen Instrumentation Amplifier auch selbst aus 3 OPs bauen, https://de.wikipedia.org/wiki/InstrumentenverstärkerDen Instrumentenverstärker kann man sogar aus dem Netzteil der bereits vorhandenen Anlage versorgen, weil beide Eingänge hochohmig sind und keiner auf GND liegen muß.
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@klassisch sagte: beide Eingänge hochohmig sind und keiner auf GND liegen muß.
Der ADS1115 kann auch für Differenz-Eingänge konfiguriert werden.
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@paul53 Ja, nicht ganz so hochohmig, wahrscheinlich wegen der Muxe, aber bei 500 Ohm hat man gute Karten. Fig 22 und 25 im Datenblatt zeigen den Mux vor dem PGA
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Danke Euch beiden erstmal.
Heißt das, dass wenn ich beim ADS1115 (über ESPHome) z.B. den Multiplexer auf "A0_A1 (between Pin 0 and Pin 1)" stelle, das ganze als Differenzmessung zählt und damit im Rahmen potentialfrei ist? ADS1115 habe ich noch ein paar hier rumliegen, dann würde ich das probieren, -
@wolfgangfb sagte: den Multiplexer auf "A0_A1 (between Pin 0 and Pin 1)" stelle, das ganze als Differenzmessung zählt
Ja. Allerdings sind die Grenzen des nutzbaren Spannungsbereichs gegenüber GND zu beachten.
Wenn der ADC gegenüber der Heizungs-Elektronik "in der Luft hängt", ist er empfindlich für Störeinstrahlung. Deshalb sollte Heizungs-GND mit ADC-GND verbunden werden. Mache eine Spannungsmessung zwischen Heizungselektronik-GND und beiden Anschlüssen des PTC. -
@paul53
Hi, so, ich habe das ganze jetzt mal umgesetzt. Der eine Kontakt des PTC scheint auf GND (Heizung) zu liegen, jedenfalls messe ich mit dem Multimeter gegen GND nichts (0.000V).
Wenn ich GND der Heizung mit GND des ADS verbinde habe ich doch keine potetialfreie Messung mehr, oder verstehe ich das falsch?
Wenn ich aber einen ADS1115 mit A0 gegen A1 anschließe kommt nur Müll heraus. Die gemessene Spannung mit dem Multimeter beträg 1.100V). Die Spannug, die der ADS1115 ausgibt, schwankt zwischen 0.3V und 1.1107V. Gleichzeitig schwankt die Temperaaturanzeige der Heizung selbst zwischen 4.5°C und 20.8°C (ohne angeshlossenen ADS ist die angezeigte Temperatur 20.7°C, das ist die Vorlauftemperatur des Sekudärkreises).
Also scheint der angeschlossene ADS nicht hohohmig genug zu sein denn die angezeigten Werte der Heizung schwanken erheblich. -
@wolfgangfb sagte: Wenn ich GND der Heizung mit GND des ADS verbinde habe ich doch keine potetialfreie Messung mehr
Ist dann auch nicht nötig, wenn ein Anschluss des PTC mit GND (Heizung) verbunden ist. GND des ADC darf aber nicht anderweitig auf ein Potential (z.B. Schutzleiter) gelegt sein.
@wolfgangfb sagte in Temperatursensor (PTC) doppelt auswerten:
Also scheint der angeschlossene ADS nicht hohohmig genug zu sein denn die angezeigten Werte der Heizung schwanken erheblich.
Das wundert mich. Laut Datenblatt sollte er hochohmig genug sein.
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@wolfgangfb Sind die Mux switches und der AD1115 richtig konfiguriert?
Was passiert, wenn Du die GND Potentialausgleichsleitung wegläßt? Ich nutze in solchen Fällen einen Widerstand statt einer harten Verbindung. Da fließt ja im Gutfall nur wenig Strom durch. allenfalls parasitäre Ströme von kapazitiver oder induktiver Kopplung. Wenn durch den Potentialausgleich mehr fließt, dann ist was faul.
Mißt Du mit dem Ohmmeter zwischen GND und dem vermeintlichen GND Anschluß des PTC auch eine niederohmige Verbindung? -
So, ich war mal mutig und habe die beiden GND zusammengeführt (ich werde da noch zur Sicherheit einen Widerstand reinsetzen, welcher Wert ist da empfehlenswert?)
Ich habe zwischen Gnd der Heizung (liegt schön als Klemme vor) und dem (vermeintlichen) GND des PTC 0 Ohm gemessen, ich behaupte mal, der liegt echt auf GND.
Das Ergebnis hat mich echt überrascht, auf einmal zeigt die Heizung wieder konstante Werte an (ich habe die auch verglichen mit den Werten, wenn keine ADS115 angeschlossen sind, die sind gleich). Da ich eh keine potentialfreie Messung mehr habe, habe ich auch darauf verzichtet zwischen A0 und A1 bzw. A2 und A3 zu messen ud habe alle 4 Kanäle gegen GND gemessen.
Ich habe das ganze der Einfachkeit halber mal linear kalibriert und auf Temperaturen umgerechnet. Im Rahmen meiner Anwendung reicht mir das vollkommen aus. Da ich insgesamt 6 Temperaturen aufnehmen wollte benötige ich 2 ADS115. Der einzige Wert, der etwas aus der Reihe tanzt ist dioe Kollektortemperatur. Die müsste eigentlich deutlich niedriger als die Vorlauftemperatur sein, die Spannungen (und damit die Temperaturen) sind aber weitgehend gleich. Aber diese beiden Temperaturen liegen auf unterschiedlichen ADS115, vielleicht leigt es daran.
Was auch noch ab und zu passiert ist, dass der Rücklaufsensor ab und zu eine viel zu niedrige Spannung ausgibt (bei 20°C sind das ca. 1.1V, es kommt dann für eine Weile 0.3V mit kleinen Schwankungen raus (entspricht -240°C :-), nach einiger Zeit stimmt dann das Ergebnis wieder, woran das liegt weiß ich noch nicht, das lässt sich aber recht einfach rausfiltern).
So sieht das ganze aus:
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@wolfgangfb Habe jetzt nicht alles verstanden. Aber wenn Du nicht mehr differentiell ausliest und die NTCs alle mit einer Seite auf GND liegen, dann mußt Du auch GND der AD1115 Platine hart auf GND der Heizungssteuerung legen.
Die Sache mit dem Widerstand macht nur Sinn, wenn man differentiell abgreift, also mit 2 Eingängen pro Sensor.
Wenn man nicht weiß, wie die NTCs verschaltet sind, ist die differentielle Beschaltung die universellere.
Wenn aber immer eine Seite der NTCs fest auf GND liegen und auch nicht irgendwie gemultipext (zu- und weggeschaltet) werden, dann ist es einfacher und billiger je einen ADC Kanal pro NTC zu verwenden und die GND von AD1115 Platine und Heizungssteuerung zusammenzulegen. -
@wolfgangfb
Ich habe mich ja gewundert, dass die Kollektortemperatur (das ist die Temperatur auf dem Dach, sollte bei nicht vorhandenem Sonnenschein mehr oder weniger gleich mit der Außentemperatur sein) aus der Reihe tanzt.
Jetzt ist zum ersten mal die Heizung richtig angegangen und ich sehe im Verlauf, dass die Kollektortemperatur (orange) scheinbar mit der Vor- bzw. Rücklauftemperatur zuammen hängt (was natürlich Quatsch ist)
Jetzt (ca. 13:00) springt die Kollektortemperatur ohne dass ich irgendwas geändert habe plötzlich auf den realistischen Wert (Außentemperatur aktuell 10.5°C, keine Sonne).
Jetzt frage ich mich, was ich da falsch verdrahtet oder konfiguriert haben könnte.
Ich habe bei allen 6 Tempertursensoren den Kontakt, bei dem ich mit dem Multimeter eine spannung gegen GND messen kann auf den entsprechendenAAnalogeingang gelegt und den ESP immer auf Ax gegen GND konfiguiert, die beiden ADS115 haben "hart" das gleiche GND Potential wie die Heizung. -
@wolfgangfb sagte: die Kollektortemperatur (orange) scheinbar mit der Vor- bzw. Rücklauftemperatur zuammen hängt (was natürlich Quatsch ist)
Wenn die Kollektorpumpe läuft, obwohl keine Sonne scheint, wird der Kollektor aus dem Puffer gespeist (Rücklauf).
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@paul53
Die Kollektorpumpe läuft aber nicht! Ich habe auch keinen Pufferspeicher. Und warum sollte die Kollektortemperatur sinken wenn die Vorlauftemperatur steigt? -
@wolfgangfb
Es fällt auf, dass die Kollektortemperatur steigt, nachdem die Heizkreispumpe oder Brenner? ausgeschaltet wurde (ca. 11:00 Uhr). Irgendwie ist es nicht hydraulisch sauber entkoppelt. Vermutung: Im Kollektorkreis funktioniert die Schwerkraftbremse nicht (ist verschmutzt). Ist der Kollektorkreis nicht per Wärmetauscher vom Rest der Heizung entkoppelt?
Was hat kurz nach 13:00 Uhr eingeschaltet? -
@paul53 sagte in Temperatursensor (PTC) doppelt auswerten:
@wolfgangfb
Es fällt auf, dass die Kollektortemperatur steigt, nachdem die Heizkreispumpe oder Brenner? ausgeschaltet wurde (ca. 11:00 Uhr).Das ist eine Wärmepumpe. Um 11:00 greift die EVU Sperre die den Verdichter hart vom strom trennt.
Irgendwie ist es nicht hydraulisch sauber entkoppelt. Vermutung: Im Kollektorkreis funktioniert die Schwerkraftbremse nicht (ist verschmutzt). Ist der Kollektorkreis nicht per Wärmetauscher vom Rest der Heizung entkoppelt?
Ich bin nach wie vor der Meinung, dass ich irgendwo etwas faalsch mache bei der Messung. Wie soll sich die Sonnenkollektorremperatur (wie zufällig) abhängig vom Vorlauf der Heizung ändern und die Sonnnenkollektorrücklauftemperatur bleibt konstant? In der Vergangenheit (bevor ich die ADS angeschlossen habe) war die Kollektortemperatur immer unabhängig davon, ob die Anlage gerade geheizt hat oder nicht.
Für mich sieht das so aus, also ob die Vorlaufmessung irgendwie die Kollektormessung beeinflusst.
Was hat kurz nach 13:00 Uhr eingeschaltet?
Nichts! Da ist keine einzige Pumpe angegangen!
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@wolfgangfb sagte: Wie soll sich die Sonnenkollektorremperatur (wie zufällig) abhängig vom Vorlauf der Heizung ändern und die Sonnnenkollektorrücklauftemperatur bleibt konstant?
Die Kollektorrücklauftemperatur kommt aus dem im oberen Bereich konstant warmen Speicher. Zwischen ca. 11:00 und 13:00 Uhr sieht es so aus, als dass sich der Kollektor langsam über den Rücklauf erwärmt und deshalb die Kollektorvorlauftemperatur langsam ansteigt.
EDIT: Ein Hydraulikschema wäre nützlich.
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@paul53
Ich bin mir sehr sicher, dass es nichts mit Hydraulik etc. zu tun hat.
Aktuell zeigt die Anlage als obere Kollektortemperatur 13°C und als untere 27.5°C an. Da die Solarkreispumpe die ganze Zeit aus war und die Sonne nicht mehr scheint und es ca. 10° Außentemperatur hat ist das für mich realistisch.
Am ESP mit ADS115 kommt aber eine Spannung äquivalent zu 23.5° an. Mit dem Multimeter messe ich 1.12V bzw. 1.19V, d.h. eine Spannungsdifferenz von immerhin 0.07V.
Ich probiere später das ganze einfach mal mit festen Widerständen aus. Die Widerstandskennlinien habe ich, dann kann ich ja sehen, wer den richtigen Wert anzeigt. -
OK, des Rätsels Lösung ist einfacher als gedacht. Die Beschriftung der Anlage hat einfach nicht gestimmt.
Ich habe einfach mal das Kabel an der Stelle die laut Doku die Kollektortemperatur misst abgezogen und auf die Fehlermeldug der Heizung geschaut und siehe da, die Fehlermeldung lautet "Primärkreis Vorlauf", damit ist auch klar, warum mein vermeintlicher Solarkreis abkühlt sobald der Verdichter läuft. An anderer Stelle habe ich dann noch ein Kabelpaar gefunden, dass vom Duchmesser und der Farbgebung zu den anderen Sensoren passt und siehe da, wenn ich das abklemme erscheint die Fehlermeldug "Kollektortemperatursensor". Jetzt messe ich auch hier sinnvolle Werte.
