Op Hackaday zag ik vandaag in het kader van de “2025 component abuse challenge” een geweldige thermische flipflop.
De challenge deed mij denken aan een netspanning sensor die ik in 2017 maakte om de spanning op de motoren van een groot ventilatie systeem in te lezen in een microcontroller. Deze spanning werd ingesteld met een autotransformator en een schakelaar.
De “schakeling” bestaat uit twee weerstanden van 56 kΩ, waarvan er ´één gevoed wordt met de te meten spanning. De andere is de referentie en niet aangesloten. Beiden zijn met lijm thermisch gekoppeld met ds18B20 1-wire temperatuur sensoren. Als de spanning toeneemt, neemt ook het temperatuurverschil tussen de weerstanden toe. Dit is evenredig met het aan de weerstand toegevoerde vermogen, en daarmee met het kwadraat van de aangelegde spanning. Dit is een bekend principe dat ook toegepast wordt in RMS converters, HF-vermogens meters etc. Door beide sensoren van een weerstand te voorzien zijn de thermische tijdconstanten zo veel mogelijk gelijk.
Eigenschappen van dit knutsel zijn:
- Robuust en traag. Ongevoelig voor interferentie op het net.
- Direct een toegankelijke digitale OneWire interface.
- Behoorlijke isolatie van het net. Of het aan formele eisen voldoet is wat anders..
- True RMS, werkt ook goed met verminkte golfvormen.
- Nauwkeurigheid na kalibratie een paar %, vanaf 50 V.
- Opgenomen vermogen 1W bij 230V.
Merk op dat een goede thermische isolatie tussen de weerstanden voor de werking niet nodig is, zie ook de referentie temperatuur in de grafiek. De enige eis is een stabiele thermische weerstand tussen de beide weerstanden en naar de omgeving. Een dicht kastje is belangrijk.