NTC Sauna Sensor an Loxone anbinden mittels Analogem Eingang

NTC Sauna Sensor an Loxone anbinden mittels Analogem Eingang

Bei der Bestellung des Saunaofens war ein NTC-Sensor mit integrierter Thermosicherung mit im Paket gelegen.
Eigentlich wollte ich einen 1-Wire Fühler installieren, aber über 85C° sollen diese nicht mehr so zuverlässig sein und generell habe ich dabei ein mulmiges Gefühl weil die 1-Wire Sensoren mit Sicherheit niemals für solche Anwendungen konzipiert wurden, bzw ab und an auch mal ausfallen.
Nun habe ich aber nirgendwo eine Anleitung zum Auslesen von NTC-Sensoren gefunden, also habe ich mal nachgeforscht welche Möglichkeiten es gibt und bin am Ende auf die Lösung mittels 2 Formeln gekommen, die Erste ermittelt den Widerstand des NTC und die zweite Formel ermittelt anhand des Widerstandes die Temperatur ( Steinhart-Hart-Gleichung ).

Schritt-für-Schritt-Anleitung

  1. Ermitteln um welchen NTC es sich handelt ( am Einfachsten bei ca. 25C° mit dem Multimeter messen )

  2. Die Widerstandswerte entsprechend den Temperaturen in die Blauen Zellen eintragen ( Standard NTC 20K )

  3. In den gelben Zellen kann man nun mit den Werten der Versorgungsspannung und des Vorwiderstandes spielen um zu sehen welche Messspannung dann am NTC bzw. an unserem Analogen Eingang ansteht.

  4. Nachdem ich mich für die Versorgungsspannung von 15V und den Vorwiderstand von 20K Ohm entschieden hatte ( um den Analogeingang 0-10V so gut wie möglich auszunutzen ) geht es nun im zweiten schritt um die Ermittlung des Koeffizienten für die Steinhart-Hart-Gleichung dazu habe ich mit dem Wert in der Roten Zelle so lange rum gespielt bis die Temperaturwerte in der orangenen Zelle mit den Werten vorne übereingestimmt haben.

Informationen zum Spannungsteiler:
Vorwiderstand  ( obere ) 10K Ohm  / NTC 10K Ohm ( bei 25C° )
Vcc = Versorgungsspannung
Vo   = Spannungabfall am NTC = Anschluss für unseren Analogeingang

Die Formel lautet wie folgt:

1/((LOG(I2/((15 - I1)/I1)/I2))/1864+(1/298,15))-273,15

Der AI1 ist der Wert vom Analogeingang und der AI2 ist der Wert des Vorwiderstandes ( kann man natürlich auch direkt in die Formel übernehmen )
Die Kursiven Fetten Werte müssen anhand der vorher bestimmten Werte aus der Excel Tabelle geändert werden:
15     = 15 Volt Vcc/Uss
1864 = Koeffizient

 

 

 

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USS

Vorwiderstand

 

 

 

 

 

 

 

Log

 

 

 

 

 

15

20

 

 

 

 

 

 

 

 

1864

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Temp

NTC

R Gesamt

 

Volt

 

 

NTC Ergebniss

R/Ro

 

 

 

 

Temp Ergebniss

70,2

90,2

0,16629712

11,6740576

3,32594235

0,28490028

70,2

 

3,51

0,545307116

0,00029255

0,00364656

274,230818

1,08081765

 

10°

41,56

61,56

0,24366472

10,1267057

4,87329435

0,48123195

41,56

 

2,078

0,317645543

0,00017041

0,00352443

283,734054

10,5840544

 

20°

25,35

45,35

0,33076075

8,38478501

6,61521499

0,78895464

25,35

 

1,2675

0,102947968

5,523E-05

0,00340925

293,319987

20,1699865

 

30°

15,89

35,89

0,41794372

6,64112566

8,35887434

1,25865324

15,89

 

0,7945

-0,0999061

-5,3598E-05

0,00330042

302,991856

29,8418559

 

40°

10,21

30,21

0,49652433

5,06951341

9,93048659

1,95886386

10,21

 

0,5105

-0,29200425

-0,00015665

0,00319736

312,75785

39,6078501

 

50°

6,72

26,72

0,56137725

3,77245509

11,2275449

2,97619048

6,72

 

0,336

-0,47366072

-0,00025411

0,00309991

322,590364

49,440364

 

60°

4,52

24,52

0,61174551

2,76508972

12,2349103

4,42477876

4,52

 

0,226

-0,64589156

-0,00034651

0,00300751

332,501184

59,3511841

 

70°

3,1

23,1

0,64935065

2,01298701

12,987013

6,4516129

3,1

 

0,155

-0,8096683

-0,00043437

0,00291965

342,507391

69,3573906

 

80°

2,12

22,12

0,67811935

1,43761302

13,562387

9,43396226

2,12

 

0,106

-0,97469413

-0,0005229

0,00283111

353,218117

80,0681174

 

90°

1,54

21,54

0,69637883

1,0724234

13,9275766

12,987013

1,54

 

0,077

-1,11350927

-0,00059738

0,00275664

362,760434

89,6104338

 

100°

1,12

21,12

0,71022727

0,79545455

14,2045455

17,8571429

1,12

 

0,056

-1,25181197

-0,00067157

0,00268244

372,794433

99,6444333

 

110°

0,82

20,82

0,7204611

0,5907781

14,4092219

24,3902439

0,82

 

0,041

-1,38721614

-0,00074421

0,0026098

383,170865

110,020865

 

120°

0,61

20,61

0,72780204

0,44395924

14,5560408

32,7868852

0,61

 

0,0305

-1,51570016

-0,00081314

0,00254087

393,565585

120,415585