Auf die Idee, ein Fernthermometer zu basteln, hat mich der Winter 96/97 gebracht. Jedesmal, wenn ich wieder einmal wissen wollte, ob die Frostschutzmischung der Wischwaschanlage unseres Autos angesichts immer neuer Kälterekorde noch standhält, mußte ich meinen PC kurz verlassen(!!!) und das Außenthermometer vor Ort aufsuchen; und das Schlimmste: wieviel kostbare Surfzeit habe ich schon dem oft nutzlosen Kontrollgang zum Thermometer geopfert!

Das müßte einfacher gehen, sagte ich mir, also muß ein Fernthermometer her. Beim C... bestellen: das kann jeder und was das wieder kostet... Zudem hatte ich gerade in ein Anzeigeinstrument investiert, in ein digitales Multi-Meter nämlich. Multi? Ja genau, das ist es! So einem strom- und spannungsmessenden Alleskönner könnte man doch eine tägliche Aufgabe verpassen: Temperatur-Messen.

Was braucht man dazu ? Mal überlegen: Temperaturfühler, Kabel, klar. Ein Problem war da noch: Wie bringe ich dem Ohm-Meter bei, die Temperatur in Grad anzuzeigen? Genau: Meßbrücke heißt die Lösung!
 

Die sieht so aus:

             |                  Berechnung zweier Widerstände zur Projizierung 
             |                  der Kennlinie eines linearen PTC auf eine      
     +-------+-------+          Wunschkennlinie.                               
     |               |                                                         
     |       !      +++         Gemessene Temperatur soll dem Ohmwert über 2000   
     |       !      | |         entsprechen, dividiert durch 10.     
     |       !      | | R2          
    +++     +++     | |          
    | |     ! !     +++                                                        
 R1 | |     !RE 1,2  |                                                         
    | |     ! !     +++/                                                       
    +++     +++     | |          Gegeben: Unterer PTC-Wert  RT1   bei  0  Grad 
     |       !      |/| RT 1,2            Oberer  PTC-Wert  RT2   bei 37  Grad 
     |       !      | |                                                        
     |       !     /+++ PTC               Unterer Ersatzwid. RE1  z.B. 2000 Ohm
     |               |                    Oberer  Ersatzwid. RE2  z.B. 2370 Ohm
     +-------+-------+                                                         
             |                   Gesucht: R1 und R2

Der Temperarurfühler RT ist ein sog. "PTC"-Widerstand, ca 2K Ohm bei 0 Grad, der im Bereich +/-25 Grad möglichst linear sein und seinen Wert pro Grad Temperaturzunahme mindestens um 15 Ohm erhöhen sollte. Der Widerstand R1 sorgt für die Steigung der Soll-Meßkennlinie, R2 ist für den Offset zuständig. RE ist nicht wirklich vorhanden, er ist der errechnete Ersatzwiderstand der Meßbrücke. Das Problem war nur noch: wie finde ich die Werte für R1 und R2 ?
Genau: durch Berechnen. Nach langem Grübeln führten dann zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten über eine gemischt-quadratische Gleichung zum Ziel - lang, lang ist's her. Aber der Reihe nach: Um unsere Meßbrücke abzugleichen, brauchen wir den PTC-Wert für 2 bekannte Temperaturen: sinnvoll ist Eiswasser für Null Grad (unterer PTC-Wert =rt1) und die eigene Körpertemperatur 37 Grad für den oberen PTC-Wert =rt2. Diese beiden Eckwerte sollen einem Anzeigewert von re1=2000 Ohm (Null Grad) und re2=2370 Ohm (37 Grad) entsprechen. Dann brauchen wir später nur 2000 vom Anzeigewert abzuziehen und können so die augenblickliche Temperatur sogar in Zehntel-Grad ablesen!

Auf der Abbildung oben zeigt das Instrument 2013 Ohm an, das entspricht 1,3 Grad.

Und hier ist sie endlich, die Berechnungsformel für die gesuchten Widerstände R1 und R2:

r2 = (SQR(((rt1 + rt2) ^ 2) - 4 * ((rt1 * rt2) + ((rt1 - rt2) / ((1 / re1) - (1 / re2))))) - (rt1 + rt2)) / 2

r1 = 1 / ((1 / re2) - (1 / (r2 + rt2)))

Ach ja, die Berechnung: die habe ich in ein kleines Q-Basic Programm "bruecke.bas" beigepackt, bin ja kein Unhold! Nur hoffe ich, daß bei Dir, geschätzter Downloader, noch irgendwo ein Q-Basic-Interpreter (z.B. aus DOS 6.22 oder
von der Win95 CD, schon etwas versteckt im Verzeichnis "others") aufzutreiben ist.
Wie? Nichts mit Basic am Hut? Voila: hier das compilierte DOS-Programm "bruecke.exe" .

Auch die EXCEL-Freunde habe ich nicht vergessen: "bruecke.xls" (ab EXCEL 5.0) und "bruecke4.xls" (EXCEL4.0) enthält alles: Berechnung, Schaltplan usw.

Dem geneigten Bastler, der nicht ganz unerfahren in Schaltungstechnik sein sollte, wünsche ich viel Spaß beim Verkabeln, Löten und Feinjustieren! Da fällt mir ein: Das Ganze hat mich schon wieder vom Surfen abgehalten! (Mal ehrlich: war doch einiges produktiver oder etwa nicht?)

Noch Fragen offen? Oder irgendwelche Vorschläge zum Thema?
Dann bitte nicht zögern und ab die Mail an Reinhard Lucht !