Facharbeit Elektrotechnik

Temperaturfühler KTY 81-210

1. Aufgabenstellung

2. Alternativen und Begründung

3. Schaltbild  

4. Layout mit Bestückungsplan

5. Bauteilliste

6. Fehlersuche

7. Messung und Auswertung:


1. Aufgabenstellung:

Unsere Aufgabe war es selbständig eine Platine anzufertigen, mit deren Hilfe es möglich sein sollte Temperaturmessungen im Bereich von -20 bis +43 Grad auswerten zu können.

2. Alternativen und Begruendung:

Die Mehrheit unsere Klasse hat sich dazu entschieden den Temperaturmesser KTY 81-210 zu benutzen. Als Messbereich legten wir -20 bis +43 Grad fest, da man die gewonnen Messwerte einfach in ein digitales Signal (64 BIT) umwandeln kann. Man könnte auch einen anderen Temperaturmesser verwenden  um eine höhere Genauigkeit und einen größeren Messbereich zu erzielen, aber aus Kostengründen blieben wir bei dem KTY 81-210. 

3. Schaldbild:

Schaltungsbeschreibung: Die Schaltung wird mit +7/-7 Volt betrieben. Der Temperatursensor ist ein Widerstand, der seinen Wert bei wechselnden Temperaturen ändert. So kommt für jede Temperatur eine eigene Spannung heraus, welche wiederrum vom OP verstärkt wird um richtig ausgelesen werden zu können. Mithilfe des Trimmpotentiometers wird der Grad der Verstärkung geregelt, es muss also erst durch einen anderen Temperatursensor justiert werden.

4. Layout mit Bestueckungsplan:





5.Bauteilliste:

Bauteil

Artikelnummer

Stückpreis

KTY81 – 210

KTY81 – 210

0,62 €

10K Kohle Widerstand (6 mal)

W73247

0,09 €

120K Kohle Widerstand (3 mal)

W73374

0,09 €

Potentiometer 2,2K stehend

Keine Angabe

0,19 €

Bananenbuchse 4mm, voll isoliert, Gelb

40759

0,17 €

Bananenbuchse 4mm, voll isoliert, Blau

40755

0,17 €

Bananenbuchse 4mm, voll isoliert, Rot

40757

0,17 €

Bananenbuchse 4mm, voll isoliert, Schwarz

40758

0,17 €

Operationsverstärker

Keine Angabe

0,14 €

10er Pack 2:1 Schrumpfschlauch 4,8mm, Blau

67454

0,72 €

Platine (kupferbeschichtet), 160 x 100mm

Ebay Auktion 390211326331


1,59 €





6. Fehlersuche:
Da wir die erste Gruppe waren, die die Platinen ätzten gab es diverse Unstimmigkeiten im Bezug auf Belichtungszeit und Ätzdauer. Deshalb sind unsere eingeätzten Namen nicht gut lesbar. Der Funktionstüchtigkeit unsere Platine schadet dies jedoch nicht.


 Beim ersten Messen mithilfe unserer Platine ist uns aufgefallen, dass gleiche Widerstände unterschiedliche Werte ausgeben. Wir haben daraufhin alle Lötstellen untersucht und erneuert, das Problem bestand aber weiterhin. Danach haben wir diverse Widerstände durch Neue ersetzt, aber auch diese Maßnahme zeigte keine Wirkung. Daraus folgerten wir, dass der Fehler auf der Platine zu liegen scheint.
Nachdem wir eine kurze Pause einlegten, viel uns auf, dass wir die unterschiedlichen Werte aufgrund eines noch nicht richtig eingestellten Trimmers falsch ausgelesen hatten. Unser einziger Fehler war also Unwissenheit. :)


7.Messwerte und Auswertung:

Die Tabelle zeigt die Spannungswerte, die für die jeweiligen Temperaturen ausgegeben werden:



Die Werte ergeben sich indem man 5000 mV durch die Anzahl der Bits auf die wir die Spannung aufteilen, also 64 teilt. Also entspricht ein Temperaturunterschied von 1°C einem Spannungsunterschied von 79,36 mV


Auswertung: Um die Funktionsfähigkeit unsere Platine nachzuweisen, haben wir die errechneten Werte aus der Tabelle mit den gemessen Werten unsere Platine verglichen. Unsere Platine gab hierbei einen fast identischen Wert  verglichen mit den rechnerisch  Werten.