Datenlogger für Grill

  • Hallo,


    ich habe letztes Jahr eines meiner ersten RaspberryPi Projekte erfolgreich abgeschlossen, dabei habe ich mir einen Datenlogger gebaut, der Temperatur und Feuchtigkeit an vier Stellen einer Kühltruhe misst.


    Nun würde ich gerne ein ähnliches Projekt starten:


    Ziel: An einem Grill an vier verschiedenen lokalen Messpunkten die Temperatur über einen bestimmten Zeitraum zu loggen.


    Ich habe von einem Freund freundlicherweise bereits 4x Thermoelemente (Typ N) zur Verfügung gestellt bekommen, die ich zum ausprobieren nutzen darf (passende Stecker sind ebenfalls dabei).


    Zum Auslesen der Daten wollte ich mir jeweils einen A/D-Wandler zulegen (z.B. Typ "Max31855").


    Nun meine erste Frage:


    Es gibt solche Wandler bereits für wenige Euro... die gleichen Wandler gibt es allerdings noch zusätzlich mit bereits integrierten Verstärkern (dann meist 15€)... benötige ich für mein Vorhaben solche Wandler mit Verstärker oder sind bereits schlichte A/D-Wandler ausreichend?


    Und nun schon meine zweite Frage(::


    Benötige ich noch weitere Hardware die ich übersehen habe für mein Vorhaben?


    Vorhanden sind:


    RaspberryPi 3

    Platinen, Kabel, Breadboard, typischer Bastelkleinkram

    4x Thermoelement Typ N + Stecker



    Vielen lieben Dank !!! (:

  • Ohne Datemblatt Deines Thermoelementes kommst Du nicht weiter. Da steht auch drinnen, wieviel Micro-Volt pro 1° geliefert werden und wieviel Volt bei Th-max. (meist 0,1 V).



    Servus !

    Wer nichts weiß, muss alles glauben.

  • Ohne Datemblatt Deines Thermoelementes kommst Du nicht weiter. Da steht auch drinnen, wieviel Micro-Volt pro 1° geliefert werden und wieviel Volt bei Th-max. (meist 0,1 V).



    Servus !

    Vielen Dank für deine Antwort!


    Datenblatt vom Thermoelement habe ich bekommen. Dort steht allerdings keine Angabe zu den gelieferten Spannungen... sondern lediglich Abmessungen, Material und Toleranzklassen der Temperatur.

  • Wenn die Güteklasse bekannt ist, kannst Du aus einer Referenztabelle/Grundwerttabelle für Typ N die Thermospannungen ablesen. Google nach "Thermoelement Type N"


    Daraus wirst Du auch sehen, dass die Thermospannung ordentlich verstärkt werden muss, um mit einem "normalen/billigen" A/D Wandler vernünftige Digitalwerte zu generieren.


    Beachte auch, dass am Pi der i2c Bus nur mit 3,3 V betrieben werden darf und Du nicht für jeden Th-Fühler einen eigenen A/D Wandler brauchst, sondern einen A/D Wandler mit 4 analogen Eingängen (Kanälen), die nacheinander abgefragt, umgewandelt und am i2c Bus ausgegeben werden.


    Vorteilhaft wäre es auch, wenn für den A/D Wandler es bereits ein Modul für den Pi existiert (laut /boot/overlays/README ), dann musst Du nicht zur Konfiguration und Kommunikation das Rad neu erfinden.


    Servus !

    Wer nichts weiß, muss alles glauben.

  • Vielen Dank für die Info und den Aufwand!


    Bedeutet für mich, dass ich einen ADC benötige mit 4 analogen Eingängen der am i2c des Pis über 3.3 V betrieben wird und im Idealfall als Modul für das Pi erfasst ist?!


    So wie ich sehe müsste der ADS1115 16-Bit ADC 4 (Adafruit ADS1x15 Python library) auf die Kriterien passen - oder habe ich etwas übersehen?


    Liebe Grüße :-)

  • Bedeutet für mich, dass ich einen ADC benötige mit 4 analogen Eingängen der am i2c des Pis über 3.3 V betrieben wird und im Idealfall als Modul für das Pi erfasst ist?!


    So wie ich sehe müsste der ADS1115 16-Bit ADC 4 (Adafruit ADS1x15 Python library) auf die Kriterien passen - oder habe ich etwas übersehen?

    Ja, so etwa. Die Herausforderung bei der Temperaturmessung mit Thermoelement ist aber die geringe Spannung. Wenn Du von 0 ° bis rd. 300 ° C messen willst, mussr Du 0,000 V (0 °) bis 0,010 V (ca. 300 °, 10 mV) j handeln. Das geht einerseits über das Anheben der Thermospannung über einen OP, der güstigstenfalls un den ADC schon eingebaut ist, und/oder durch Herabsetzing der Referenzspannung.


    Theoretisch würde eine Referenzspannung von 0,010 V den gesamten Bereich von 0 ° - 300 °C abbilden lassen. Technisch ist das aber durch den ADC beschränkt. Die kleinste Referenzspannug (laut Datenblatt) liegt deutlich darüber (1.0,0,5,0,1 V), d.h. ohne OP (extra, oder eingebaut), kommst Du nicht aus.


    Dein Projekt ist sehr ambitioniert.

    Ich würde vorschlagen, dass Du Dich vorest über [google:] "Temperatirmessung mit Thermoelement" schlau machst und dann erst auf Bauteilsuche gehst.


    Servus !


    PS: Kommafehlerkorrekturen willkommen (meine Schwäche ist der Dezimalpunkt an der richtigen Stelle im Nano- Pico- Mikro- Millibereich)

    Wer nichts weiß, muss alles glauben.

    Einmal editiert, zuletzt von RTFM ()

  • Der MAX31855 ist schon eine gute Wahl, du musst nur die "N" Version für Typ N nehmen. Gebräuchlicher sind die Typ K, die China Module sind alle mit diesem ausgestattet (wobei wohl häufig mit fake MAX chips).

    Ich meine von dem MAX31855 gibt es schon einen moderneren Nachfolger bei dem man die Linearisierung per Software auswählen kann. Das Selberauswerten mit einem AD Wandler lohnt nicht, bei Thermocouples muss auch die Schnittstellentemperatur kompensiert werden und das machen die MAXe auch.


    Edit:

    der MAX31856 ist der neuere, den gibts auch bei Ali auf Breakoutboards.

    https://www.maximintegrated.co…cts/sensors/MAX31856.html

    https://de.aliexpress.com/whol…85651&SearchText=max31856

    Einmal editiert, zuletzt von JojoS ()

  • Danke für die Antwort! Ich denke tatsächlich, dass die Temperaturen im Bereich von 0-300°C für mich nicht von großem Interesse sind, weshalb ich dort mit Ungenauigkeiten leben könnte. Ich denke in den Flammenbereichen werden deutlich höhere Temperaturen erzielt. Aber ich werde mich wohl dennoch mehr in die Materie einlesen müssen.


    Dir ebenfalls Danke für die Antwort! Den Max31856 hatte ich tatsächlich auch schon im Blick, war mir allerdings beim Preis noch unstimmig.

    V.A. da ich an diesen jeweils nur ein Thermoelement anschließen kann - oder habe ich das falsch verstanden?

    Ich denke dennoch, dass dieses Modul bislang das rundeste Produkt von Allen für mich ist :-).


    Ich habe so ein BT Thermometer, da kann man 6 Sensoren anschließen. Dann braucht der RasPi nur noch loggen.


    Grillthermometer Thermometer Bratenthermometer Fleischthermometer Unterstützt

    Dir auch Danke für die Antwort! Ich denke allerdings, dass sich dieses Thermometer für die Temperaturen in denen ich es einsetze nicht wirklich eignet und vom Preis lohnt. Trotzdem ein sehr interessantes Gerät!

    Einmal editiert, zuletzt von Orsa ()

  • V.A. da ich an diesen jeweils nur ein Thermoelement anschließen kann - oder habe ich das falsch verstanden?

    das ist richtig, es ist ein IC pro Thermoelement nötig. Dafür hat der eine sehr hohe Auflösung und Genauigkeit.


    Die MAX31855 für Typ K sind deutlich billiger, auch die Thermoelemente Typ K gibt es in vielen Ausführungen und z.T. auch sehr günstig. Ist vielleicht billiger diese zu verwenden.

  • das ist richtig, es ist ein IC pro Thermoelement nötig. Dafür hat der eine sehr hohe Auflösung und Genauigkeit.


    Die MAX31855 für Typ K sind deutlich billiger, auch die Thermoelemente Typ K gibt es in vielen Ausführungen und z.T. auch sehr günstig. Ist vielleicht billiger diese zu verwenden.

    Als Laie mal eine ganz andere Frage:


    Besteht nicht die Möglichkeit über eine automatische Schaltung (z.B. über relais ?!) dennnoch 4 Thermoelemente an einen Wandler (z.B. Max31856) anzuschließen, welche dann nacheinander für die abfrage "durchgeswitcht" werden ? :/


    Liebe Grüße

  • es gibt Umschalter für Thermoelement, die sind aber viel teurer als eine handvoll MAXe. Beim Relais gibt es das Problem das an den Anschlüssen auch eine Thermospannung entsteht und die Messung verfälscht. Deshalb sind auch die Anschlussleitungen und Stecker aus Thermomaterial.


    https://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement

    https://www.elektroniknet.de/e…-ein-vergleich-29539.html

    Ohje, danke.


    4x MAXe auf Breakout Boards gehen allerdings auch ganz schön in die Kasse... Mal sehen was sich so findet :-)

  • deshalb ja die MAX31855 und Typ K Sensoren, die gehen auch bis 1000°C und die MAX Boards findest du im 5er Pack für ca. 10€ bei Ali.

    Wäere ja optimal (Auflösung 0,25 °C). Das Dumme ist nur, dass über SPI vom Pi nicht so einfach 4 Stk. davon anzusprechen sind.


    Deshalb steht beim TO i2C (neben 4 Meßstellen) im Pflichtenheft.




    Servus !

    Wer nichts weiß, muss alles glauben.

  • Das Dumme ist nur, dass über SPI vom Pi nicht so einfach 4 Stk. davon anzusprechen sind.

    nicht so einfach, aber auch nicht unmöglich. Dann muss man die Chip Select Leitungen auf andere GPIOs legen und selber im Code bedienen. Da die Temperatursensoren ja keine extremen Datenraten liefern ist das auch kein Problem, selbst komplettes SoftSPI ist möglich.

    An Clock und MOSI hängen dann vier Eingänge, da sollten keine langen Leitungen (kapazitive Last) verwendet werden. Oder zur Sicherheit Leitungstreiber verwenden. Oder gleich einen µC der den Kleinkram erledigt und die fertigen Temperaturen an den RPi schickt, Möglichkeiten gibt es viele...

  • nicht so einfach, aber auch nicht unmöglich. Dann muss man die Chip Select Leitungen auf andere GPIOs legen und selber im Code bedienen. Da die Temperatursensoren ja keine extremen Datenraten liefern ist das auch kein Problem, selbst komplettes SoftSPI ist möglich.

    An Clock und MOSI hängen dann vier Eingänge, da sollten keine langen Leitungen (kapazitive Last) verwendet werden. Oder zur Sicherheit Leitungstreiber verwenden. Oder gleich einen µC der den Kleinkram erledigt und die fertigen Temperaturen an den RPi schickt, Möglichkeiten gibt es viele...

    Ich muss ehrlich gestehen, dass ich das ganze noch nicht ganz verstanden habe. :/