Messung Temperatur Motoröl mit einem Pico

Schalte einen 180 Ohm Widerstand von 3.3V an diesen Sensor. Das andere Ende vom Sensor kommt an Ground.

Verbinde dann den Punkt wo Sensor und Widerstand zusammenkommen an den ADC.

Wenn ich nicht etwas falsch berechnet habe sollte der Wert in der Tabelle im Attachment resultieren. Bei der Maximaltemperatur fliessen 17mA, das sollte der Spannungsregler eigentlich vertragen.

Probier das erst mal auf dem Tisch, um herauszufinden ob ich richtig gerechnet habe. Im Motorrad ist mit Stoerungen zu rechnen.

Moinsen,

Warum in der Anleitung zu lesen ist das die Betriebsspannung zwischen 6 und 24 Volt betragen kann, oder soll ist erst einmal unklar.
Damit stellt sich die Frage, ob er mit den 5V bzw den 3,3 V die einem Pico entnommen werden können, überhaupt brauchbare Werte liefert. Normal wenn es ein NTC sein sollte, wie diese NTC Meßperlen, sollte es auch mit einer geringeren Spannung funktionieren.

Ansonsten nutzt du das Prinzip eines Spannungsteilers. und greifst die Spannung zwischen den beiden Widerständen ( NTC und Vorwiderstand ) ab.

Weitere Probleme sehe ich in dem nicht linearen Verlauf / Abhängigkeit Widerstand zur Temperatur und ob die von dieser RP2040 Variante bereitgestellten Referenzspannung für den ADC. Die meisten RP2040 Boards mit Ausnahme des "Marble Pico" sind dafür bekannt sehr flattrige Referenzspannungen zu liefern, was sich auch in sehr flatterhaften Meßwerten widerspiegelt, welche von Einflußfaktoren CPU-Last und anderweitiger GPIO Nutzung ( Output ) sehr stark abhängig sind.
Da hier nach Bauplan / Schaltplan der gleiche Grundaufbau zur 3,3 Volt Bereitstellung, und damit der V_Ref genutzt wird wie beim originalen PICO, ist davon auszugehen, dass dieses Board ähnliche Verhaltensweisen an den Tag legt.

Versuche erst einmal heraus zu bekommen, ob du mit einem einfachen Poti, als variabler Spannungsteiler, an den ADC-Eingängen stabile Werte bei der Wiederholungsmessung hinbekommst. Sonst kann dir eine mathematische Glättung ( Durchschnittswertbildung aus einer Meßreihe ) auf Grund des schon genannten nicht-linearen Verhaltens dieses Sensortyps ein Strich durch die Rechnung machen, oder zu falschen Anzeigenwerten im Bereich > 5 %, zuzüglich der Eigentoleranz des Sensor, führen.

Nachtrag:
Für deine Vorversuche mit dem ADC, nimm ungefähr die gleiche Kabellängen, wie später bei der Festinstallation. Ein beliebiges Poti / Regelwiderstand 10-50 kOhm Nennwert, stelle diesen auf etwa die Mitte ein und mache eine Meßreihe auf, bei welcher du mit einem Zeitanstand 10-50 ms die Einzelmaßwerte in einem Array ablegst. Mit diesen Werten kannst du über die min() und max() Funktion die Wertstreuung ermitteln. Das solltest du mit unterschiedlich voreingestellten Widerstandswerten auch mehrfach wiederholen, ggf mit aktiven Display, um eine reale Aussage über die erreichbare Meßgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit treffen zu können.

Ein gegebenes Teilerverhältnis eines Spannungsteilers liefert immer den gleichen Messwert - unabhängig von der Referenzspannung. Sinkt die Referenzspannung, so sinkt die Spannung am Messpunkt proportional. Insofern ist die "Flatterhaftigkeit" der Referenzspannung hier nicht relevant.

Nachtrag:

Quote from Franky07

aber nur wenn die Referenzspannung des ADC die gleiche ist, wie die Vc des Stromkreises in dem sich der Spannungsteiler befindet.

Das habe ich stillschweigend vorausgesetzt.

Moinsen,

aber nur wenn die Referenzspannung des ADC die gleiche ist, wie die Vc des Stromkreises in dem sich der Spannungsteiler befindet.
Dazu muss in diesem Falle sicher gestellt sein, das über 3V3OUT = PIN 36 auch dieser Meßstromkreis mit diesem NTC versorgt wird. Ob das bei der Spezifizierung laut Datasheet

von TO so umgesetzt und genutzt werden kann, bzw. ob der NTC bei dieser geringen Vc von 3,3 Volt überhaupt noch Werte gemäß Datasheet liefern kann, weis hier keiner.

Müsste man in diesem Falle eine andere höhere Vc für den Sensor vorsehen, und durch den Spannungsteiler auch wieder ausgleichen, dann haben wir genau das Problem, dass beide Spannungen Vc des Sensors, und Vc des PICOs und damit über das Wandlerglied auf dem PICO ( sprich Spannungsregler ) voneinander unabhängig sind, oder als getrennte Stromkreise betrachtet werden müssen. Denn über den Original-Pin 39 kann das PICO Board mit einer Vc zwischen 1,8 und 5,5 Volt gespeist werden, und der Spannungsregler auf diesem Board sorgt dafür, dass diese 3,3 Volt V_c-CPU aber auch gleichzeitig die V_Ref des ADcs, immer zur Verfügung stehen. Das heißt, dieser Regler kann sowohl im Step-Up, wie im Step-Down-Betreib arbeiten.

Da dieses Board aber keinen dezidierten 3V3OUT Ausgang bereitstellt:

kann man also schlußfolgern, dass man diese V_Ref des ADCs weder direkt oder indirekt für die Spannungsversorgung des NTCs samt des Spannungsteiler nutzen kann.

Sorry, dieser, dein Rückschluss Gnom hat somit keine Relevanz für den TO.

> In meiner kleinen Sammlung habe ich nur einen 220Ohm Widerstand gefunden

Dann nimm den zum probieren. So weit daneben ist er auch nicht.

Ich hab das Spreadsheet noch etwas parametriert.

Die Spannung hochzusetzen ist aber nicht empfehlenswert, weil bei tiefen Temperaturen der ADC-Eingang ueber der Spezifikation liegen wuerde.

Quote from Franky07

Sorry, dieser, dein Rückschluss Gnom hat somit keine Relevanz für den TO.

Mann kann sich immer möglichst viele Probleme machen, man muss aber nicht.

Ich wüßte nicht, wo der Sinn sein soll, den Sensor mit 6 Volt zu betreiben und dann die Widerstände so zu bemessen, dass nur 3,3 Volt rauskommen können. Dann kann man den Messstrang gleich mit 3,3 V betreiben.

Quote from Franky07

Ob das bei der Spezifizierung laut Datasheet von TO so umgesetzt und genutzt werden kann, bzw. ob der NTC bei dieser geringen Vc von 3,3 Volt überhaupt noch Werte gemäß Datasheet liefern kann, weis hier keiner.

In der Jusristerei nennt man das "Bestreiten durch Unwissenheit" und das ist der erbärmliche Versuch schlechter Anwälte, Dinge in Zweifel zu ziehen, deren Zutreffen sich leicht nachprüfen ließe, wenn man denn wollte. Zumindest würde ich das mit den 3,3 V mal ausprobieren, bevor ich mir Gedanken über Probleme mache, die vielleicht gar nicht existieren.

Moinsen Gnom,

Wieder einmal - du hast was auf dem Kasten.
Aber ich würde dich in diesem Zusammenhang mal darum bitten, zu ermitteln, wie viel Strom durch diesen Spannungsteiler gegen Masse abfließt.
Aber bevor du hier wieder mit deinen abwertenden Worten kommst, oder wieder damit anfängst, hast du überhaupt schon einmal mit einem solchen speziellen Board gearbeitet ?
Definitiv nein, sonst wüsstest du, dass man aus diesem Board-Typ keine 3,3 Volt mit entsprechender Stromkapazität entnehmen kann. Falls du darauf spekulieren solltest, man könne doch den V_REF PIN anzapfen - du kannst es gerne Versuchen. Weil du in diesem Fall Unwissender nicht beachtet hast, dass man bei diesem BOARD über diesen PIN bei aktiven Display und das mit Schmerzen ( also schon über der Spezifikation ) maximal 3,2 mA abzweigen kann, bevor das BOARD in den Burnout fällt.
Nun kannst du dir mal konstruktive Gedanken machen, wie man dieses Spannungssignal inkl. aller Spannungsschwankungen entsprechen Strom-Verstärkt, dieses dann über 40 cm vom Lenker zum Motorblock führt, und dann das ADC Eingangssignal die gleiche Wegstrecke zurück zum Lenker führt. In der Nach- oder Zusatzbetrachtung wie dann wohl das eingehende Signal aussehen wird.

Hier kommt Überheblichkeit vor dem Fall.
Denn damit wie der TO bestätigte, handelt es sich um 2 getrennte Stromkreise sowohl für den PICO Vc, wie auch für die Spannungsversorgung des Sensors.

Quote from Franky07

bevor das BOARD in den Burnout fällt.

Brownout

Einen Burnout bekommt man, wenn man hier zu viel Zeit verbringt.

War bestimmt die Rechtschreibkorrektur.

> dass man aus diesem Board-Typ keine 3,3 Volt mit entsprechender Stromkapazität entnehmen kann

Du meinst der Spannungsregler liefert keine zusaetzlichen 17mA?

Chocco miss mal wie viel Strom das Modul ohne Sensor und Vorwiderstand braucht

Moinsen

Quote from Tell

Du meinst der Spannungsregler liefert keine zusaetzlichen 17mA?

Du kannst über einen einzelnen GPIO Pin maximal 12 mA abführen. Bei aktiven Display, über diesen V_REF Pin aller höchstens 3,2 mA und über die restlichen GPIOs in der Summe maximal 80-100 mA
Also davon auszugehen, dass man 2 GPIOs parallel schaltet, um den benötigten Meßstrom zu erhalten, tja, ... Definitiv ist dieses BOARD auf Grund der Zusatzausstattung mit diesem Display, und dem Gyrosensor schon fast am Limit.

Um diese Frage zu beantworten, muss man sich den Schaltplan ansehen: https://www.waveshare.com/w/up…0/RP2040-LCD-1.28-sch.pdf

Dort ist der RT9193-33GB [Datenblatt] verbaut und kann maximal 400 mA.

Beim RP2040 wird der RT6150B-33GQW [Datenblatt] eingesetzt und kann maximal 800 mA.

Es kommt auf den Verbrauch der anderen Komponenten an. Wenn man einen Brownout bekommt, dann ist die Spannung zusammengebrochen.

PS: Wenn man einen GPIO nutzen will, um etwas mit 3.3V zu versorgen, geht dort natürlich viel weniger.
https://datasheets.raspberrypi…2040/rp2040-datasheet.pdf

Quote

2.19.4. Pads

Each GPIO is connected to the off-chip world via a "pad". Pads are the electrical interface between the chip’s internal

logic and external circuitry. They translate signal voltage levels, support higher currents and offer some protection

against electrostatic discharge (ESD) events. Pad electrical behaviour can be adjusted to meet the requirements of the

external circuitry. The following adjustments are available:

• Output drive strength can be set to 2mA, 4mA, 8mA or 12mA

• Output slew rate can be set to slow or fast

• Input hysteresis (schmitt trigger mode) can be enabled

• A pull-up or pull-down can be enabled, to set the output signal level when the output driver is disabled

• The input buffer can be disabled, to reduce current consumption when the pad is unused, unconnected or

connected to an analogue signal.

Display More

PPS: Ich habe es noch nie getestet, aber laut der Angabe kann der GPIO nicht mehr als 12 mA liefern, selbst wenn der Widerstand klein genug ist oder brennen einem dann die GPIOs durch. Mit dem RP2040 hab ich weniger Erfahrung mit dem Bricken (Zerstörung).

Moinsen DeaD_EyE,

sehr richtig, je nach dem welche der fest installierten Zusatzkomponenten Aktiv sind, hat man selber kaum noch Luft, für irgendwelche Lasten. Hier muss man fast jedes Signal verstärken, oder mit dem Stromlimit hantieren lernen.

Quote from Tell

Chocco miss mal wie viel Strom das Modul ohne Sensor und Vorwiderstand braucht

Dann sage ihm auch wie und wo bitte.
Ohne aktives Display, ohne angeschlossen Akku nimmt mein Modul 21 mA ! Mit aktiven Schreibzugriff aufs Display bin ich dann ( versorgt über VSYS ) bei fast 287 mA.

Habe noch mal meinen Beitrag aktualisiert. Falls irgendwas über einen GPIO mit 3.3V versorgt werden soll, muss man zwar auch den Spannungswandler berücksichtigen, aber auch der GPIO selbst kann nur einen maximalen Strom von 12 mA. Die sind nicht dazu da, Leistungen zu schalten.

Moinsen

Quote from Chocco

Würde der 220er zum Testen reichen?

Um eine Betrachtung zu machen, wie sich diese Wegstrecke auf das Eingangssignal des ADCs auswirkt benötigst du 2 Widerstände. In der Summe beide zusammen etwa 400 Ohm oder mehr, damit du den GPIO welcher die Spannung von 3,3 Volt liefern soll nicht überlastet wird. Dann Nimm dir so lange Leitungen wie du es bei deinem Motorrrad benötigen würdest. Einer von einem GPIO OUT zu R1, vom Übergang R1 zu R2 eine Leitung an den ADC Eingang ( H2-7, H2-9, H2-11 ) und vom anderen Ende des R2 zurück zu GND.

Wenn man, wie Tell vorgeschlagen hat, 180 Ohm als Festwiderstand nimmt, kommt man auf maximal ca. 18 mA. Mit einem höheren Widerstand kann man das ggf. noch reduzieren. Von Seiten des Spannungsreglers sehe ich da keine großen Probleme. Und man muss ja die Messung auch nicht gerade in dem Moment machen, wo man aktiv auf das Display schreibt. Und ich wüsste jetzt nicht, warum ein Spannungsteiler sich bei 8 mA prinzipiell anders verhalten sollte als bei 18 mA oder bei 6 Volt anders als bei 3,3 Volt. Schlimmstenfalls werden die Messergebnisse wengier genau, vielleicht sogar so wenig genau, dass es den Zweck nicht mehr erfüllt. Dann kann man sich immer noch eine andere Lösung suchen. Einen Versuch ist es jedenfalls wert, bevor man sich die Ohren bricht. Wie gesagt, man kann nach Belieben Probleme lösen, die vielleicht gar keine sind, wenn man das unbedingt will. Man muss aber nicht.

Moinsen,

Du mustst einfach rechnen. Lösungen gibt es viele.
Jetzt musst du bei 150Grad = ca. 11 Ohm den anderen Widerstand so auslegen, das du keinesfalls den maximal Strom von 12 mA am GPIO , bzw die 3,2 mA über V_REF nicht überschreitest.
Aber wir rechnen mal weiter. Jetzt haben wir ein anderes Teilerverhältnis. Du hast aber im PICO nur ein 12 Bit ADC . Jetzt ist man zwar das Problem, interne V_C = 3,3 Volt = V_Ref des ADCs los, das es durch unterschiedliche Stromkreise zu einer Beeinflussung durch eine schwankende Referenzspannung kommt. Aber nun rechne mal aus, wie viel Spannung kommt dann noch am ADC an, wenn du mit dieser Option versuchst den gesamten Nutzbereich des Sensors abzudecken. Du nutzt keinesfalls den möglichen Meßbereich ADC_IN 0-3,3 Volt aus. Aber hier kann man schon ohne irgendwelche Experimente machen zu müssen sagen bzw. der TO die Entscheidung treffen, das ist mir viel zu ungenau. Das kann man sozusagen schon in der theoretischen Vorbetrachtung abklären.

Dabei wissen wir alle die oft, oder öfters mit ADCs arbeiten, wie sich Kabellängen zwischen der Spannungsquelle und dem ADC auch zum negativen auswirken.

Ich würde hier, weil für dieses Modul auch kein Akku zwingend erforderlich ist, dieses über einen LDO mit einer Ausgangsspannung von 5,0 V aus diesen Bordspannungsnetz betreiben. Damit habe ich irgendwo 300-500 mA auf meiner Seite. Das reicht sowohl für das PICO Board, wie auch einen Impedanzwandler ( ja rege dich wieder auf ) mittels OPV welcher mir einen ausreichenden Meßstrom liefern kann. Dabei würde ich das Strom-schwache V_REF-Signal anzapfen. Und auf dem Rückweg würde ich einen aktiven Butterworth Filter ( Grenzfrequenz 20 Hz ) wieder mit einem OPV, ebenfalls versorgt mit diesen 5,0 V dazu nutzen, das zurückkommende Signal bezüglich aller eingefangenen Störungen zu filtern, und nach zu verstärken, damit es kein Rückkopplungswirkung aus der V_c abhängigen Impedanz des ADCs Wandler gibt. Das sind zwei kleine SOIC-08 Chips und eine SOT-223 plus ein paar Widerstände und einen Elko, und die ganze Sache ist ohne große Experimente vom Tisch. GGF kann man auch noch mit einer kleinen Meßreihen-Durchschnittswertbildung nachhelfen. In der Funktion als Impedanzwandler / Spannunsgfolger bzw. als Butterworth Filter ist die V_C der OPVs dahingehend egal, nur sie muss größer sein als das Eingangssignal, was in diesem Falle erfüllt ist.

Das wäre mein Lösungsansatz, den ich für andere, jedoch ähnliche Zwecke schon so umgesetzt habe.

Es führen immer viele Wege nach ROM, nur muss man nicht Dinge tun, oder Austesten die bei einer ausreichend gründlichen Vorbetrachtung schon zum scheitern verurteilt sind.

Moinsen,

Quote from DeaD_EyE

Mit dem RP2040 hab ich weniger Erfahrung mit dem Bricken (Zerstörung).

Mit nur einem Output-GPIO ( alle anderen GPIOs im Einschaltzustand ohne Zuweisung ) ist ab 16 mA der gesamte RP2040 auf dem Weg ins ewige Nirwana des Elektronikschrotts. Ja, leider und das gebe ich auch zu, mir ist schon mal eine PICO aus der ersten Produktionsserie durch ein solches Mißgeschick abgeraucht.