Elitech RC-4 Temperature Logger
Achtergrond
Tijdens het uitvoeren van een nauwkeurige meting, is het belangrijk om de temperatuur van het te meten object en de meter te bepalen. De gespecificeerde waarde van een component of de precisie van een meetapparaat is meestal opgegeven bij een bepaalde temperatuur of temperatuur range. Nu is het bepalen van de temperatuur niet zo moeilijk, maar het wordt lastiger als gedurende een langere tijd wordt gemeten en mogelijk de omgeving temperatuur niet constant is. Een temperatuur logger, die regelmatig de temperatuur meet en het tijdstip van meting vastlegt, biedt dan een oplossing.
Temperatuur meten én loggen kan met de meer geavanceerde bench multimeters maar ook met de duurdere handheld multimeters. Het vervelende is dan echter dat die multimeter niet beschikbaar is voor andere metingen omdat hij langdurig aan het loggen is.
Na wat zoeken op internet, kwam ik als oplossing speciale Temperatuur Loggers tegen die over een langere periode (seconden tot jaren) temperatuur kunnen meten met instelbare meet interval. Meestal worden deze loggers voor koeling en voedsel controle gebruikt, maar het meetbereik maakt ze ook geschikt om temperatuur vast te leggen bij andere experimenten.
Om te bepalen of zo’n Temperatuur Logger ook geschikt is voor langdurige elektronica gerelateerde meetsessies, zoals het nauwkeurig bepalen van de exacte waarde van een precisie weerstand, heb ik er een gekocht om wat ervaringen en beperkingen te onderzoeken.
Mijn minimale eisen waren: :
- Nauwkeurigheid: 1°C
- Instelbaar meet interval van seconden tot uren
- Externe temperatuur sensor
- Stand-alone bruikbaar (zonder computer) met batterij voeding die lang mee gaat
- Uit leesbaar via USB met behulp van een Windows 10 64bit computer
- Goedkoop, prijs onder de €25
Degene die ik heb onderzocht én aan al mijn eisen voldeed is de Elitech RC-4.
De specificaties zijn via de link hierboven te lezen, maar in het kort:
- Nauwkeurigheid: 1°C
- Resolutie: 0.1 °C
- Temperatuur bereik: -30 °C - +60 °C interne sensor, en -40 °C - +85 °C externe sensor
- Opslag capaciteit: 16000 punten (maximaal)
- Record interval: 10 sec tot 24 uur (instelbaar)
Deze specificaties maken het geen super nauwkeurige thermometer, maar ze zijn ook niet echt slecht. Bovendien voldoet het RC-4 model aan mijn eis van een interne én externe NTC sensor, wat bij veel andere modellen in deze prijsrange niet aanwezig is. Een externe sensor is erg handig om aan het te meten object te bevestigen. Via de display kan ook de gemeten temperatuur direct af te lezen.
Hardware
De hardware van de Elitech RC-4 bestaat uit een Renesas/Nec UPD78F0411 microcontroller, een SiLabs 2102 UART-USB en een ST M2456 EEPROM. De voeding is een CR2450 (560mAh) batterij die, volgens de fabrikant, 1 jaar mee gaat bij een meet interval van 15 minuten. Een teardown van de hardware is op Youtube te vinden.
Software
De manual en de software is bij de fabrikant te downloaden. Via de Chinese site is ook nog andere software ElitechLog V3.0.0., met een beetje geduld, voor Windows en Mac te downloaden.
De software installatie is zeer eenvoudig want de installer installeert zowel de UART-USB driver als de Data Management software. Een video impressie van de software is op Youtube te vinden. De software is gemaakt met het .Net 4.0 framework van Microsoft.
De software verdient kwa uiterlijk geen schoonheidsprijs en ook zijn de meldingen en layout niet altijd even mooi uitgelijnd. Kwa functionaliteit is echter alles aanwezig inclusief een database waar verschillende metingen (van verschillende loggers) kunnen worden opgeslagen (erg handig). Min puntje is wel dat de uitvoer naar Excel niet het veel compactere XLSX formaat gebruikt en dat e-mail functie geen TLS voor de uitgaande server ondersteunt. De software draait verder prima op mijn computer met Windows 10 64bit. Er is trouwens ook een OpenSource uitleesscript in Python beschikbaar welke op Github te vinden is voor de liefhebber.
Gebruik
Nadat de RC-4 is voorzien van een verse CR2450 batterij en de software is geïnstalleerd, kan deze via de mini USB naar USB kabel worden aangesloten en wordt direct herkend. De eerste keer moet via het menu “Parameter Set” de logger worden ingesteld welke ook de systeem datum/tijd en omschrijving van de logger configureert. In dit menu kan ook het meet interval worden ingesteld en tal van andere zaken.
Elke logger heeft een uniek serie nummer wat handig is als je er meer dan één logger wilt gebruiken. Ook kan de temperatuur worden gekalibreerd door een correctie factor in te stellen. Nadat de instellingen met “Save” in de logger zijn opgeslagen kan deze weer los van de computer maar hij mag ook aangesloten blijven. Het loggen word gestart door de knop op de logger meer dan 4 sec ingedrukt te houden.
Test
Ik heb voor deze test primair gefocusseerd op het meten van temperatuur. Het tegelijkertijd meten van een gerelateerde waarde (weerstand, stroom of spanning) die later gecorreleerd moet worden heb ik in deze test achterwege gelaten. Dit correleren komt later in dit topic wél voorbij.
Mijn test setup bestaat uit een draadgewonden weerstand waar ik een bepaalde stroom doorheen laat lopen, deze stroom warmt de weerstand op gedurende een bepaalde tijd lang. De externe temperatuur sensor is middels een trekband aan de weerstand bevestigd. De logger bepaalt de temperatuur elke 10 seconden.
De eerste test is uitgevoerd zonder externe koeling, de tweede met.
Resultaat
Hier zijn de grafieken en output files in PDF en XLSX (ik heb de XLS handmatig omgezet in XLSX omdat het een stuk kleiner is).
Zonder FAN:
PDF:
XLSX:
Met FAN:
PDF:
XLSX:
Zowel de grafiek als de numerieke output is bruikbaar resultaat. Er is met de gegevens goed te zien wat er gebeurt en ook het effect van de externe koeling is zichtbaar.
Conclusie
Mijn conclusie is dat deze Temperature Logger geschikt is voor elektronica meetsessies zoals hierboven in de sectie achtergrond is beschreven. De logger doet wat hij moet doen en is handig in gebruik. De software heeft wat scherpe kantjes en is niet perfect maar werkt verder prima.
Deze Elitech RC-4 biedt veel waar voor zijn geld en het is aan eenieder om te kiezen of het gebruik van een logger iets toevoegt tijdens meet experimenten. Ik ben in ieder geval tevreden met de logger én het resultaat.