thermischer Leistungsmesser

  • Moin


    Aus dem Überbleibsel der „Wägezellen-Paddles“ dem HX711 Modul hab ich mir mal einen linear anzeigenden thermischen Leistungsmesser gebaut. Dieser beruht auf der Erwärmung einer Diode, die in der Brückenschaltung des HX711 betrieben wird und kann Leistungen von 1 bis 100mW im Frequenzbereich von 0Hz bis etwa 1GHz messen.

    Ich kann hier aber keine nachbausichere Bauanleitung geben, da mein Leistungsmesser nie über ein Prototyp-Stadium hinausgekommen ist, was für mich ja ausreichend war.


    Das Herzstück des Leistungsmessers ist die Ausführung der Brückenschaltung. Es wird ein SMA Widerstand (805) von 49,9 Ohm am Ende einer Stripleitung durch die zugeführte Leistung erwärmt und mithilfe einer aufgeklebten Diode aus der Brückenschaltung des HX711 und dem Arduino Programm ausgewertet und angezeigt. Das Programm beinhaltet eine Nullpunktkorrektur und eine automatische Bereichsumschaltung und ist auch ein Erstlingswerk von mir und entsprechend optimierungsfähig. Es läuft auf einen Arduino Nano. Für die Analogausgabe des Leistungsmessers gibt es auch noch ein Programm für einen Arduino mini (5V, Mega 168)


    Ich habe die Bilder und Programme in einem Zip File angehängt. Bitte bedenkt, dass die Unterlagen ebenfalls nicht aus dem Prototyp-Stadium herausgekommen sind.


    73


    Guenter


    PS: Wie stelle ich hier Bilder ein. Mit "Quelle" und "Verlinkung" kann ich im Moment nichts anfangen. Muss ich die Bilder erst hochladen und dann verlinken?

    Bolometer.zip

    Einmal editiert, zuletzt von DC9LW ()

  • Hallo Günter,


    tolles Projekt ! ! ! Gefällt mir sehr , ermuntert direkt auch zum Bau einer solchen Messbrücke.

    Bilder einstellen hier , Reiter "Dateianhänge" auf Hochladen drücken. Danach suchst du auf deinem PC im dortigen Verzeichnis .

    Welche Datei-Endungen möglich sind bitte dabei vorher beachten .

    Jedenfalls ist deine "Bolometer.zip" in deinem Beitrag gelandet, sehr schön.

    Was sind das für Dioden , die dort verwendet wurden ? Ist irgend ein Aufdruck auf der Diode erkennbar , welche Dioden

    sollte man verwenden.


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • Moin Manfred

    Die Dioden sind normale ungestempelte SMA Dioden, die ich aus einem Sortiment von "Pollin" habe. Wenn man nach der reinen Lehre geht, so müssten die Dioden ausgesucht werden damit die Symmetrie der Brücke im Leerlauf stimmt. Man sollte nur darauf achten, dass die Brücke einigermaßen stimmt, denn eine zu große Unsymmetrie würde den Messbereich durch die Nullpunktkorrektur einschränken. Zur Messung wird der physikalische Effekt ausgenutzt, dass die Durchlassspannung der Dioden sich mit 2mV/°C verändert. In der Praxis ergeben sich jedoch kleinere Wert, da über die Anschlussdrähte bzw. Leiterbahnen ein Teil der Wärme abfließt.


    Und Danke für den Tipp mit den Bildern.


    73 Guenter

  • Das ist ein interessanter Ansatz; ich kenne das Konzept eigentlich nur für Leistungsmesser im GHz-Bereich.

    Wenn man es ggf. auf 10GHz bringen könnte, würde ich mich auch mal dran machen.

    andererseits gibt es LogDetektoren, die bis 10GHz kommen und nen höheren Dynamikumfang abdecken

    vy 73 de Pascal in JN37ml

  • Hallo Guenter,


    zur Flußspannung der verwendeten Dioden kannst du da noch ein paar Angaben machen. Ein Digitalmultimeter in Stellung Diodenmessung, zeigt

    einem in etwa die Flußspannung an. So im Groben etwa 600mV , oder 400mV oder gar 180mV ?

    Soweit ich mich bis jetzt dazu informieren konnte, sollte die Diode eine gute Wärmeverbindung zum Lastwiderstand haben, diesen aber nicht beeinflussen

    hinsichtlich dessen HF-Eigenschaften .

    @ Pascal - je besser man diese Kopplung hinbekommt und dann dabei einen Widerstand verwendet, der bis in den GHz-Bereich funktioniert, dann klappt es

    auch mit dem richtigen Messen.

    Pascal, mit den LogDetektoren musst du erst recht GHz-gerecht aufbauen und dann die Anzeigekurven des Herstellers beachten. Mit Lastwiderstand und

    der Temperatur-Messbrücke kannst du alles mit Gleichspannung eichen, Voraussetzung man hat wirklich GHz-gerecht gebaut. Ansonsten gilt der bekannte

    Spruch... : wer misst , der misst Misst...hi.. oder in etwa 3x3 ist in etwa 9 !

    Aber, jedenfalls ein interessantes Projekt bei dem der Lerneffekt ganz weit oben angesiedelt ist.

    In dem Sinne... frohes Schaffen


    73 de

    Manfred , dl3arw

  • zur Flußspannung der verwendeten Dioden kannst du da noch ein paar Angaben machen. Ein Digitalmultimeter in Stellung Diodenmessung, zeigt

    einem in etwa die Flußspannung an. So im Groben etwa 600mV , oder 400mV oder gar 180mV ?

    Moin Manfred

    Es sind normale SI Dioden mit einer Flußspannung von etwa 600 mV .

    Und ja Pascal, es gibt LogDetektoren die bis 10 GHz messen können. aber das ist nicht der Ansatz meiner Arbeit gewesen. Ich hatte das HX711 Modul und wollte damit etwas bauen was ich gebrauchen und auch eichen kann und das geht hier mit Gleichspannung, die ich mit hinreichender Genauigkeit messen kann.


    73

    Guenter

  • Hallo die Runde,

    das gemeine Problem ist Messwert Erfassung / Temperaturmessung am 50 Ohm Lastwiderstand . Mit ganz kleinen PTC's kann man so etwas auch machen, aber die empfindlichen Anschlussdrähte

    dieser Bauteile , ist nicht unbedingt jedermanns Sache. Ganz kleine Glas- oder Plast-verkappte Bauteile kann man mit Kontaktkleber auf den 50 Ohm Lastwiderstand montieren . Die ergibt auf Grund der

    nun etwas größeren Masse eine größere Trägheit des Meßsystems. Man kann nicht alles " richtig machen " , aber man sollte einen Trend zu größt möglichem Erfolg erkennen können.

    Na ja , vielleicht wird es eine Weihnachtsüberraschung die man sich selber beschert hat. Eigene Erfolge sind die besten Erfolge , wobei ein Nachbau angeblich sicherer sein sollte, aber trotzdem

    so manche Fallstricke stellen kann.


    Wünsche allen eine frohe Vorweihnachtszeit..


    73 de

    Manfred , dl3arw