[wiregate] 1wire-Temperatursensoren hitzebeständig?

[stb]

Hallo,

wie warm dürfen denn die 1wire-Temperatursensoren werden? Ich meine sowohl die vergossenen als auch die Einzelbauteile. Ich frage, weil ich die Temperatur nahe dem Rauchrohr messen will. Mir ist klar, dass die Teile keine paar hundert Grad aushalten und daher nicht direkt an das Rauchrohr gehören. Ich könnte die gut an ein Außenrohr um das Rauchrohr packen (getrennt vom Rauchrohr durch gut 1cm Steinwolle) oder auch im Mauerwerk oder unter der Rauchrohrrosette.

Zusatzfrage: wenn ich die parasitäre Betriebsweise wähle, dann geht der Sensor statt bis 125 nur bis 85°C. Das wäre für mich ggf. ok, da ich primär nur erkennen will, ob der Kaminofen läuft. Was macht denn der Sensor mit einer Temperatur von 120°C? Schickt der das Maximum (85)? Und was passiert bei 130°C im 3-Ader-Betrieb?

Gruß
stb

[vietgilles]

Die zu messende Temperatur des Sensors darf maximal 125 Grad betragen ansonsten kann der Sensor beschädigt werden (Elektronik), Das Gehäuse ist aus Kunststoff der auch nicht viel mehr vertragen dürfte als 200 Grad. Die Anschlussleitung, nicht hitzebeständig, wird oberhalb von 100 Grad plastisch, was auf Dauer nicht gut geht.
Für Dauertemperaturen über 125 Grad würde ich einen anderen Sensor verwenden, die gibt es aber nicht für 1Wire.
Habe mich im Netz schlau gemacht und nichts gefunden

Wenn Du eine parasitäre Betriebsweise wählst wird zur Messung ein Kondensator im IC geladen was bis ca 85 Grad funktioniert, auch darüber, dann aber nicht sicher.

Wenn Du den Sensor auf die Isolation montierst dürftes Du keine Probleme mit zu hohen Temperaturen bekommen, um das Auswertprogramm aber nicht zu überfordern würde ich von 2 auf 3 Leiter umsteigen, dann spinnt das Programm nicht oberhalb von 85 Grad.

Eine einfache und sichere Lösung wäre ein einfacher Temperaturschalter (Thermostat), der kann in/an das Rohr eingeführt/angelegt werden und anzeigen ob der Ofen läuft.

MfG Martin

[StefanW]

Hallo zusammen,

wie warm dürfen denn die 1wire-Temperatursensoren werden? Ich meine sowohl die vergossenen als auch die Einzelbauteile.

So wie es spezifiziert ist, also bis 125 °C.

Wir haben keine Tests mit höheren Temperaturen angestellt, daher kann ich Dir nicht genau sagen, ab wann der Sensor defekt wird.

Das Problem für höhere Temperaturen ist der Halbleiter und danach das Plastik der Umhüllung.

Zusatzfrage: wenn ich die parasitäre Betriebsweise wähle, dann geht der Sensor statt bis 125 nur bis 85°C. Das wäre für mich ggf. ok, da ich primär nur erkennen will, ob der Kaminofen läuft. Was macht denn der Sensor mit einer Temperatur von 120°C? Schickt der das Maximum (85)?

Die 85 °C als Grenze von parasitär zu 3-Leiter powered Betrieb sind von uns mit einem gewissen Sicherheitsaufschlag festgelegt worden.

Es geht darum, dass die Leckströme des im Sensor eingebauten Siliziumkondensators bei höheren Temperaturen größer werden. Dadurch sinkt letztlich die für den Betrieb während der Null-Phasen der Kommunikation zur Verfügung stehende Kapazität, was zu einem Power-On-Reset ("POR") führen kann. Die dann angezeigten 85,0000 °C sind übrigens der POR-Wert.

Im Datenblatt steht als Grenze für zu große Leckströme ein Wert von um die 100 °C. Wir haben mit Sicherheitsabschlag unsererseits 85 °C angegeben, das dies dem POR-Wert entspricht ist eher Zufall.

Und was passiert bei 130°C im 3-Ader-Betrieb?

Ich weiß es nicht genau, da nicht getestet. Ich glaube er zeigt durchaus noch den höheren Wert an.

Die Anschlussleitung, nicht hitzebeständig, wird oberhalb von 100 Grad plastisch, was auf Dauer nicht gut geht.

Bei den von uns ausgelieferten konfektionierten Sensoren mit Anschlussleitungen handelt es sich um solche aus Silikon, welche ca. 180 °C aushalten.

um das Auswertprogramm aber nicht zu überfordern würde ich von 2 auf 3 Leiter umsteigen, dann spinnt das Programm nicht oberhalb von 85 Grad.

Wie oben beschrieben, liegt das nicht am Auswerteprogramm. Sondern der Sensor wird wegen zu geringer Spannungslage vor Abschluss der Sequenz schlicht resettet. Das Auswerteprogramm liest dann aus dem Register den Power-On-Wert aus, der 85 °C entspricht (es ist einfach ein besonderes Bitmuster, siehe Datenblatt).

Eine einfache und sichere Lösung wäre ein einfacher Temperaturschalter (Thermostat), der kann in/an das Rohr eingeführt/angelegt werden und anzeigen ob der Ofen läuft.

Ja, das ist durchaus eine sehr gute Idee !

lg


Stefan

[Chris M.]

So wie es spezifiziert ist, also bis 125 °C.

Es gibt extra Herstellprozesse die für ICs mit hohen Temperaturanforderungen sind (ich arbeite z.B. mit welchen die 160°C auf Dauer können müssen) - aber dann steht das auch im Datenblatt...

Wenn nicht irgendwelche Bauteile aus spezifischen Gründen eher aufgeben (z.B. Schmelztemperatur überschritten), dann kann man als Daumenregel sagen, dass pro 10° Temperaturerhöhung die Lebensdauer halbiert wird.
(Und wenn Du das Bauteil besser kennst und somit die Aktivierungsenergie abschätzen kannst, geht's per Arrhenius-Ansatz sogar noch etwas genauer - die Tendenz bleibt aber)

Wenn Du also die Temperatur am Kamin messen möchtest, dann wäre klassischer Weise ein Thermo-Element die richtige Wahl. Dazu noch einen passenden Mess-Verstärker und dann z.B. auf ein 1wire Analog-Eingang.
Da gehen dann auch 1000°C - also direkt am Rohr und folglich ohne thermische Verzögerung

[stb]

Danke für euer Feedback!

Bin mir noch unsicher bzgl. der Lösung. Thermostat ist eine Idee -- aber Leitung und Leerrohr dahin halten ja auch nur begrenzte Temperaturen aus. Außerdem messe ich eh nicht direkt Rauchrohr, sondern max. ein Außenrohr (also ca 1-1,5cm Dämmung dazwischen).
Evtl. nehm ich einen normalen 1wire-Sensor mit Zuleitung. Sollte die Temperatur kritisch sein, kann ich den ja auch einfach ein bisschen zurückziehen. Jedenfalls geht es mir nicht um Geschwindigkeit und Präzision bei der Messung.
Der Thermostat hat für mich noch den Nachteil, dass ich später nicht mehr (gut) an den Einbauort komme, da unter Putz. Wenn das Teil kaputt ist oder die Ein- und Ausschaltschwelle nicht passen sollte, wäre es dann doof.

[vietgilles]

Um noch einmal das Thermostat anzusprechen. Es gibt Thermostate mit Fernfühler, der Fühler kann 50-100 cm abgesetzt montiert werden, also keine Probleme mit dem Anschlusskabel und der Temperatur. Die Fühlerleitung ist nur ca 2 mm dick und lässt sich gut verstecken. Der Thermostat passt gut in eine UP Dose, bleibt also zugäglich.

Viel Erfolg bei der Umsetzung
Martin

[cava]

So wie es spezifiziert ist, also bis 125 °C.

Wir haben keine Tests mit höheren Temperaturen angestellt, daher kann ich Dir nicht genau sagen, ab wann der Sensor defekt wird.

Ab wann der Sensor defekt wird kann ich auch nicht sagen, bei mir hat er aber auch schon mehrmals 150°C und mehr unbeschadet überstanden (Solaranlage in Stagnation). Ich hatte den Sensor im 2. Kollektor installiert, als ich noch eine Buderus-Regelung hatte, von der ich die Daten nicht auf den Bus bekommen hab. Inzwischen hab ich eine SPS mit PT1000-Fühler, den 1-Wire habe ich aber nicht mehr entfernt. Von daher weiß ich, dass es mehrmals über 150°C ging.

[cava]

Ab wann der Sensor defekt wird kann ich auch nicht sagen, bei mir hat er aber auch schon mehrmals 150°C und mehr unbeschadet überstanden (Solaranlage in Stagnation). Ich hatte den Sensor im 2. Kollektor installiert, als ich noch eine Buderus-Regelung hatte, von der ich die Daten nicht auf den Bus bekommen hab. Inzwischen hab ich eine SPS mit PT1000-Fühler, den 1-Wire habe ich aber nicht mehr entfernt. Von daher weiß ich, dass es mehrmals über 150°C ging.

Jetzt krame ich den Thread mal wieder raus. So wie es aussieht, hat es den 1-Wire-Fühler im Kollektor zerlegt, zumindest erhalte ich keine Werte mehr. Auf dem Dach war ich bisher noch nicht. Was micht etwas stutzig macht ist die Tatsache, dass es im Winter passiert ist, wo die Temperaturen im Kollektor sehr niedrig sind.

[Chris M.]

Naja, es gibt viele verschiedene Schädigungsmechanismen die einen IC kaputt machen. Und manche davon wirken nur bei Kälte, andere nur bei Wärme.

Z.B. wenn ein Bond sich löst, dann kann je nach Temperatur und folglich der (unterschiedlichen) Wärmeausdehnung der Bond-Draht mal Kontakt haben oder nicht.

Wenn man genau wissen will was jetzt der Grund für den Ausfall ist, muss man den IC an den Hersteller zurück schicken. Aber ich befürchte dass bei diesem Massenprodukt hier kein Analyse-Workflow vereinbart wurde, oder?

[derBert]

Für die Nachwelt, da mich die Frage damals auch schon beschäftigte, kurz unsere Lösung:

Frei stehender Kaminofen 15cm vor der Wand mit nach hinten direkt durch die Wand führendem Rauchrohr. Nach ein paar Versuchen habe ich waagerecht mittig 5cm neben dem Rauchrohr eine von diesen orangen Mini-UP-Dosen gesetzt und den Deckel gegen ein 1mm Alublech ausgetauscht. An diesem liegt von innen der Fühler an. Jederzeit revisionierbar und dennoch unauffällig.

Höchste je gemessene Temperatur nach mehreren Stunden Vollgas im Kamin waren um die 75°. Normale "Kamin läuft dauerhaft" Temp sind ca. 50°. Das Ansprechverhalten ist gut. Starten des kalten Kamins ist nach ca. 4-5min auf dem Graphen zu sehen, Nachlegen und sogar nur zwischenzeitliches kurzes Öffnen der Tür ebenfalls.

Der begrenzende Faktor ist eher die UP-Dose und das Kabel als der Sensor selbst.