Loggen der Kontaktzustände von Thermokontakten

  • Hallo Zusammen,


    folgendes Projekt ist geplant und ich könnte Tipps bei der Umsetzung brauchen.


    Es sollen 50 Thermokontakte geprüft werden diese kommen in einen Wärmeschrank

    es soll während der Aufheizphase die Temperatur aufgezeichnet werden und somit auch bei welcher Temperatur der Thermokontakt sich öffnet


    Der Thermokontakt ist ein normaler Öffner und während der Prüfung spannungslos


    Konkret also 50 Kontakt Zustände in Abhängigkeit zur anstehenden Temperatur loggen


    Wie könnte das am besten realisiert werden?


    Danke und Gruß

    Himmelreich

  • Himmelreich

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  • Der Thermokontakt ist ein normaler Öffner und während der Prüfung spannungslos

    Zum Prüfen muss ein (kleiner) Strom fliessen oder du machst das optisch.


    Konkret also 50 Kontakt Zustände

    Da wirst du um externe Bauteile nicht herum kommen. Kannst du löten?


    zur anstehenden Temperatur

    Hast du da schon einen Fühler? Um welchen Temperaturbereich handelt es sich? Wie sieht es mit der Luftfeuchte aus?

    Glaube ersetzt kein Wissen

  • Das Einfachste wird wohl sein einen I/O Expander für den I2C Bus zu verwenden, die gibt es auch als 60 Bit Version. Falls Du kein fertiges Modul dafür findest und Du nicht selbst bauen / löten willst, könntest Du aus der Bucht 4x 16Bit I2C Module mit unterschiedlichen Adressen verwenden. Für den I2C Bus findest Du auch passende Sensoren für Temp. bzw. Luftfeuchte.

  • Der Thermokontakt ist ein normaler Öffner und während der Prüfung spannungslos

    ist unmöglich!

    Auch bei einer ohmschen Messung wird Spannung angelegt, möglicherweise mit so wenig Strom das der Widerstand falsch gemessen wird!


    Wer misst misst Mist und wer viel misst misst viel Mist!

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • ist unmöglich!

    Auch bei einer ohmschen Messung wird Spannung angelegt, möglicherweise mit so wenig Strom das der Widerstand falsch gemessen wird!

    Noch hat doch keiner behauptet, dass es ohne Spannung u. Strom gehen soll. Wobei ja auch eine opto-/mechanische bzw. akustische Auslöseerkennung ( leiser Klick ) denkbar wäre. Ich würde "spannungslos" in diesem Zusammenhang aber so deuten, das diese Kontakte noch nicht beschaltet bzw. sich nicht in einem genutzten Stromkreis befinden.

  • Ich würde "spannungslos" in diesem Zusammenhang aber so deuten

    ja deuten kann man viel mangels Fakten!

    Ich wünschte es kämen mal Fragen wo man nicht deuten müsste.

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  • Hallo Zusammen,

    danke für eure Hinweise


    an den Öffner des Thermokontakts kann durchaus die Raspi Spannung angelegt werden um zu erkennen das er geöffnet hat

    - Luftfeuchtigkeit: normal keine besonderen Anforderungen

    - Temperatur bis max 70°C wobei der Raspi auch außerhalb platziert werden könnte es gibt hierfür Öffnungen im Wärmeschrank


    Den 60er I/O Expander konnte ich nirgends finden hat jemand einen Link hierzu.


    Diese Bauform mit Schraubklemmen fände ich genial:

    https://www.amazon.de/Electronics-Salon-Pi-Schraubklemmleiste-Breakout-Modul-f%C3%BCr-Raspberry/dp/B01M6ZECEW/ref=pd_sbs_147_3/258-4365023-0062910?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B01M6ZECEW&pd_rd_r=244263fc-f097-4d53-9267-1b2a744d23ea&pd_rd_w=LMTT2&pd_rd_wg=MMh7V&pf_rd_p=184816e4-edb5-4587-8faf-776e0027d8d1&pf_rd_r=QEC92NPV9HX98QZD9G0X&psc=1&refRID=QEC92NPV9HX98QZD9G0X (Affiliate-Link)

    Wievielt Eingänge stehen mir hier bei diesem Modul zur Verfügung?

    Kann man eigentlich Ausgänge als Eingänge umfunktionieren?


    Es ist geplant keine externe Spannung außer die vom Raspi zu nutzen, ist es dennoch sinnvoll eine Galvanische Trennung vorzusehen wegen eventueller statischer Entladungen.


    Danke und VG

    Himmelreich

  • Es sollen 50 Thermokontakte geprüft werden

    sorry, geantwortet wurde ja, hast du auch gelesen?

    Auch bei einer ohmschen Messung wird Spannung angelegt, möglicherweise mit so wenig Strom das der Widerstand falsch gemessen wird!

    ist denn bei deinen Thermokontakten wirklich als Mindeststrom 0 bis auf <aA (10^-18A) erlaubt?

    OK, 3mA kann der PI also sinnvoll wäre um 1mA Messstrom WENN das dem Schalter Recht ist!

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  • Wievielt Eingänge stehen mir hier bei diesem Modul zur Verfügung?

    Wenn ich richtig gezählt habe: 28


    Es besteht auch die Möglichkeit den Zustand mit einer 8x8 Matrix abzufragen, da würden die Pins des RPi ausreichen. Allerdings kommst du da nicht um Dioden (z.B. 1N4148) und das Löten herum.


    Das Gestell wird es durch die Verschraubung sowieso geerdet sein.

    Glaube ersetzt kein Wissen

  • soll wirklich nur auf/zu festgestellt werden?

    nicht der Widerstand offen/zu, nicht unter Last?

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  • Ich hab KA ob es schon fertige 60 Bit I2C I/O Expandermodule zu kaufen gibt. Hier könnte man ein entsprechendes Datenblatt finden. ( es gibt aber bestimmt auch noch andere Hersteller )


    https://www.cypress.com/docume…60-bit-io-expander-eeprom


    Oder halt 2 Stück von hier:

    https://www.tindie.com/product…ital-io-card-digio32-i2c/


    bzw. wie ich schon in meinem ersten Beitrag erwähnt habe 4x 16 Bit I/O Expander Module aus der Bucht.

    ( An denen sollte dann aber je eine eigene Adresse einstellbar sein. )

  • Größere Portexpander gibts z. B. bei http://www.pridopia.co.uk - sind aber teuer - das brauchts nicht.


    Matrixschaltung ist ne gute Idee, wenn du mit den vorhandenen GPIOs auskommen willst.


    Ansonsten geht auch eine Handvoll Schieberegister an SPI. Das löst die Aufgabe für wenige Euro.

    Es läuft gerade ein anderer Thread, in dem es um die Beschaltung der Schieberegister geht. Vielleicht ist das interessant für dich.

    Oh, man kann hier unliebsame Nutzer blockieren. Wie praktisch!

  • Wenn nicht der Weg das Ziel sein soll, würde ich auf fertige Module setzen. Bei einem Preis von unter 2€ pro 16 Bit I2C Expander Modul würde ich meine Zeit nicht mehr mit irgendwelchen Eigenentwicklungen verschwenden.

  • Hallo Zusammen,


    wie Fliegenhals so schön beschreiben hat, ist bei mir nicht der Weg das Ziel. Löten wäre kein Problem nur die Zusammenstellung der Komponenten und das verstehen wie und was ich verlöten muss da bin ich einfach zu weit davon entfernt.


    Es soll ein Thermokontakt-Prüfstand werden bei dem geprüft werden soll wann (bei welcher Temperatur) der Thermokontakt öffnet. Da ich sehr viele dieser Thermokontakte prüfen muss, will ich 50 Stück auf einmal prüfen.


    Der Widerstand Interessiert nicht wirklich denn ich muss nur klar erkennen können ob der Öffner zu oder eben auf ist.

    Die Thermokontakte sind für 230V/16A ausgelegt also nichts was der RasPi beschädigen könnte.


    Die Frage ist eher ob in der alltäglichen Handhabung durch Statische Entladungen der RasPi beschädigt werden kann.


    Ich selbst hab zwar schon einiges mit dem RasPi gelöst aber dazu hab ich nie die GPIO´s gebraucht deshalb fehlt mir hier komplett das wissen wie ich hier die vorgeschlagenen Platinen verbinden soll.

    Deshalb würde mir was helfen was ich einfach anstecken kann oder eine Tutorial welches beschreibt wie ich dies lösen kann. Meine Stärken liegen eher auf der Softwareseite und weniger auf der Hardware des RasPi.


    Wie könnte ich z.B die Platinen von Fliegenhals an den Raspi anschließen damit ich 50 Kontakte auf einmal abfragen kann


    Danke im Voraus für eure Hilfe

  • Es soll ein Thermokontakt-Prüfstand werden bei dem geprüft werden soll wann (bei welcher Temperatur) der Thermokontakt öffnet. Da ich sehr viele dieser Thermokontakte prüfen muss, will ich 50 Stück auf einmal prüfen.


    Der Widerstand Interessiert nicht wirklich denn ich muss nur klar erkennen können ob der Öffner zu oder eben auf ist.

    Die Thermokontakte sind für 230V/16A ausgelegt

    und du willst bei der Prüfung nicht wirklich feststellen OB SIE 16A schalten können?


    Was ist das für eine Prüfung?

    Was nutzt die Info das sie 1mA schalten können?


    Was du willst ist ein Test, keine Prüfung!

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  • Der Thermokontakt wird mit einem kleinen Bimetall betrieben und im Grunde geht es darum zu testen ob das Bimetall tatsächlich funktioniert.


    Hochspannung und Belastungstests gibt es erst wenn der Thermokontakt im fertigen Produkt verbaut wurde.


    Es soll unnötige Montage- und Demontagearbeit verhindern und die thermische Prüfung kann im fertigen Produkt nur sehr schwer durchgeführt werden.

    Der Thermoschalter fungiert als Überhitzungsschutz des Produkts

  • Da du nicht wissen musst/willst welcher Widerstand an den Kontakten anliegt, sondern nur die Temperatur erfassen willst, wann sich der Widerstand von "gering" auf "hoch" ändert. Bin ich nach wie vor bei der Lösung mit einer 8x8 Matrix. Was mich noch interessiert, hast du vor auch die "Einschalt-Temperatur" zu protokollieren? Und das Delta dann als Güte-Kriterium zu verwenden?


    Hast du schon eine Vorstellung wie du die Probanden mechanisch fixierst und elektrisch kontaktierst? Denn du schreibst es sind "viele". Bei Produktion und "viel" ergibt das bei mir so 1000St/Tag und das über eine längere Zeit. Du solltest hier auf verschleißfreie bzw. -arme Sachen achten. Und mindestens zwei bis drei "Bestückungsrahmen" vorsehen.


    Du solltest auch an die sichere Befestigung der verwendeten Leitung denken.


    Die elektrische Seite der Ansteuerung und Auswertung ist relativ einfach.

    Du brauchst pro Kontakt eine Diode, um einen Rückfluss durch andere Kontakte zu verhindern.

    Im aller einfachsten Fall hast du 8 GPIO als Ausgänge für die Zeilen der Matrix und andere 8 GPIO als Eingänge (plus je einem Pulldown-Widerstand) der Spalten.

    Startbedingung ist, dass alle Ausgänge auf Low liegen. Dann legst du an einer Zeile High an und schaust, welcher Pegel an den Spalten ankommt. Die Zeile wieder auf Low und die nächste Zeile auf High. Solange bis kein Eingang mehr ein High hat (oder die obere Grenztemperatur erreicht wurde).


    Wenn du Befürchtungen wegen Überspannung hast (ich hätte welche), dann kannst du die Aus- und Eingänge mit Transistoren/Transitorarrays/Schieberegistern absichern.


    BTW, wie hast du vor die Temperatur zu erfassen? Hat der Ofen einen Ausgang oder willst du auf dem Bestückungsrahmen Sensoren verteilen?

    Glaube ersetzt kein Wissen

  • Da du nicht wissen musst/willst welcher Widerstand an den Kontakten anliegt, sondern nur die Temperatur erfassen willst, wann sich der Widerstand von "gering" auf "hoch" ändert. Bin ich nach wie vor bei der Lösung mit einer 8x8 Matrix.

    die 8x8 Matrix kann auch gleich durch die Thermokontakte erfolgen


    8 Spaltentreiber

    8 Zeilentreiber nach GND


    dazu reichen zwei PCF8574 I2C Ports


    am Spaltentreiber wird der Reihe nach je eine Spalte auf high geschaltet, am Zeilentreiber wird geschaut welcher auf low liegt.

    Mit Spalte high und Zeile low wird einer von 64 Themokontakte ermittelt, das geht schnell, schneller als die Temperatur steigt.


    Man kann sogar die Hysterese feststellen, denn die Temperatur muss ja auch wieder runter vor Neubestückung.

    lasst die PIs & ESPs am Leben !
    Energiesparen:
    Das Gehirn kann in Standby gehen. Abschalten spart aber noch mehr Energie, was immer mehr nutzen. Dieter Nuhr
    (ich kann leider nicht schneller fahren, vor mir fährt ein GTi)

  • die 8x8 Matrix kann auch gleich durch die Thermokontakte erfolgen

    Leider nein, zeichne dir eine 2x2 Matrix auf und verfolge den Strom. Du brauchst unbedingt eine Diode pro Kontakt.


    Ich versuche das zu beschreiben:

    Du hast vier Kontakte K11, K12, K21 und K22. K11 und K12 haben Zeile 1 (input) / K12 und K22 haben Spalte 2 (Output). Alle Kontakte sind geschlossen.

    Wenn K11 öffnet, dann fliesst der Strom über K12 (gleiche Zeile) und anschliessend K21 (gleiche Spalte) zurück zu K11.


    Eingänge die ich für die oben beschriebene Aufgabe nutzen könnte stehen denn eigentlich ohne Erweiterung beim beim RasPi zur Verfügung?

    Beim ersten RPi sind es 17 Pins (iirc), alle nachfolgenden haben das 40 Pin-Schema. siehe Pinout.xyz

    Glaube ersetzt kein Wissen

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