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Technische Änderungen vorbehalten
0141 0316-115 07/2009
Thermospannung Typ -1360
Numerischer Wert über I2C
Interface
0x 0000 ... 7FFF
dec. 0 ... 32767
Physikalischer Wert -12,500 ... 85,804 mV
Messbereich 98,304 mV
Auösung 6 µV
Termperaturkanal alle Ausführungen
Numerischer Wert über I2C
Interface
0x 0000 ... 7FFF
dec. 0 ... 32767
Physikalischer Wert -32 ... 95,996 °C
Skalierung T (°C)=V / 256 - 32
Bestimmung der Temperatur
Die Module sind universell zu verwenden und sind prinzipiell für alle
Thermoelemente geeignet. Das mitgelieferte Thermoelement ist ein
Typ K mit der Materialpaarung NiCr-Ni. Die folgenden Beispiele be-
ziehen sich auf das Modul -T1 und das mitgelieferte Thermoelement.
Der Anschluss des Thermoelements muss mit der richtigen Polarität
erfolgen, ansonsten wird die Temperatur falsch gemessen. Der von
den jeweiligen Modul-Varianten nutzbare Spannungsbereich ist so
gewählt, dass sich der spezizierte Temperatur-Messbereich sowohl
mit Fe-CuNi Thermoelementen (Typ J), als auch mit NiCr-Ni Ther-
moelementen (Typ K) realisieren lässt. Da NiCr-Ni Thermoelemente
eine geringere Seebeck-Spannung als Fe-CuNi (Typ J) Elemente
aufweisen, ist der Messbereich mit NiCr-Ni Elementen größer, bei
etwas geringerer Temperatur-Auösung. Somit kann z.B. das Modul
Typ-800 bei Verwendung von NiCr-Ni Elementen bis ca. 1200 °C
eingesetzt werden. Der erste Kanal misst die Thermospannung.
Die Skalierung ist so gewählt, dass 16 bit Integer-Arithmetik genutzt
werden kann, um die Berechnungen und Tabelleninterpolationen aus-
zuführen. Die Skalierung des Messwerts ist vom verwendeten Modul
abhängig und linear zur Thermospannung. Der zweite Kanal misst
die absolute Temperatur an der Ausgleichsstelle mittels eines PT
1000 Widerstandsthermometers. Die Skalierung ist auf die Integer-
Verarbeitung im Mikrocontroller optimiert und linear zur Temperatur.
Die zu messende Temperatur muss rechnerisch bestimmt werden,
indem die beiden Kanäle miteinander verrechnet werden: Zuerst
wird die Thermospannung gemessen, indem über den I2C-Bus an
Adresse 0x78 die ersten zwei Byte gelesen werden. Das erste Byte
ist das MSB, das zweite Byte das LSB. Das oberste Bit dient zur Feh-
lererkennung und wird nicht in die Berechnung einbezogen. Danach
wird die Temperatur an der Ausgleichsstelle bestimmt, indem das
zweite und dritte Byte gelesen werden. Das zweite Byte ist das MSB,
das dritte Byte das LSB. Das oberste Bit dient zur Fehlererkennung
und wird maskiert. Der Wert entspricht der Temperatur in 1/256 °C,
wobei der Nullpunkt bei -32 °C liegt.Entsprechend der gemessenen
Temperatur an der Ausgleichsstelle wird in Abhängigkeit von dem
verwendeten Thermoelement ein Korrekturwert gebildet (für Typ K
siehe Tabelle 1, rechte 3 Spalten). Danach wird der Korrekturwert
zum numerischen Wert der Thermospannung addiert, womit die Tem-
peratur an der Ausgleichsstelle quasi als Thermospannung auf die
gemessene Thermospannung vorzeichenrichtig addiert wird.Mit dem
Zwischenergebnis wird über Tabelle 2 die Temperatur der Messstelle
durch Interpolation ermittelt.
Beispiel: Es handelt sich um ein Modul -300 mit NiCr-Ni Thermoele-
ment (Typ K). Es werden 4 Byte I2C-Daten an Adresse 0x78 in HEX
gelesen:
60 85 3E 00
Die Thermospannung (0x6085, dec 24709) beträgt 12,209 mV. Der
Temperaturwert der Ausgleichstelle (0x3E00, dec 15872), ergibt den
Temperaturwert 30,0 °C (siehe Tabelle 1). Zu dieser Temperatur und
zum Modul -300 beträgt der Korrekturwert 1203 digits. Addiert zum
numerischen Wert der Thermospannung ergibt sich 25912 digits
Thermospannung. Mit diesem Wert wird nun in der Tabelle 2 interpo-
liert und es ergibt sich der Messwert 330 °C an der Messstelle.
Korrekturwerte der Ausgleichsstelle
Digit Temp. mV -300 -800 -1360
512 -30 -1,156 -1156 -578 -385
3072 -20 -0,778 -778 -389 -259
5632 -10 -0,392 -392 -196 -131
8192 0 0 0 0 0
10752 10 0,397 397 199 132
13312 20 0,798 798 399 266
15872 30 1,203 1203 602 401
18432 40 1,612 1612 806 537
20992 50 2,023 2023 1012 674
23552 60 2,436 2436 1218 812
26112 70 2,851 2851 1426 950
28672 80 3,267 3267 1634 1089
31232 90 3,682 3682 1841 1227
Thermoelement Modul mit digitaler
I²C-Schnittstelle - THMOD-I2C
B+B Thermo-Technik GmbH | Heinrich-Hertz-Straße 4 | D-78166 Donaueschingen
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