ntc/thermistor

Onderdelen die het mogelijk zijn aan de ohm meter en even warm en koud maken.

Dat is wel een goede tip. Ik was al wel bang dat het meten werd. Ik heb in mijn condensator doos een hele berg dingen met het uiterlijk van een NTC (schijfje met draden die opzij zitten maar veel condensators hebben dat ook en de moderne zien er uit als kleinen keramische condensators)) die moet ik dus allemaal doormeten ben ik bang, ik had gehoopt dat er een vaste kleur of tekentje ofzo was.

Ik heb hier nog wel wat NTC's liggen en kan er wel eentje opsturen, neem in dat geval contact met me op buiten het forum om. Maar is een NTC gevoelig genoeg voor een bolometer? Ik dacht altijd dat dat maar om zeer kleine temperatuur verschillen ging.

Hij moet iets van 1K tot 5K zijn in koude toestand en warm tot iets van 100 ohm gaan. Maar het komt niet zo nauw als ik maar twee gelijke heb. Ik ben nu mijn voorraad aan het controlleren en vooral de bak "raar" maar daar zit leuk spul tussen. 800V/80A avelance diodes, ook ntc's maar dan voor groot vermogen (10 ohm koud en kan 4A doorheen, ook leuk als gewone powermeter).

En eentje van 10K uit een voeding. Die is wel bruikbaar. Een keer blazen en hij verloopt al. maar ik zoek nog wel even anders hou ik me aanbevolen

En ze moeten erg klein zijn!
Ik ben benieuwd naar het resultaat.

Ik heb er eentje gevonden. Voor wat ik eerst wil proberen heb ik er twee nodig.

Ik wil eerst weten hoe het werkt en daarna moet het een alternatieve meetkop voor een HP powermeter worden maar dan op een andere manier als dat HP het doet.

HP stuurt het vermogen door de thermistors heen en ik wil een thermistor opzet maken die de temperatuurverandering aan een dummyloadweerstand meet. De ene thermistor wordt dan net als origineel als temperatuur referentie gebruikt zodat de brug ongeacht temperatuur in evenwicht is. Als er dan vermogen op de load wordt gezet (in de orde van miliwatts) dan meet ik de temperatuurverandering daarvan. Als dat werkt kan ik twee dingen doen. Met 4 thermistors de originele nabouwen of uitzoeken hoe de aansluitingen in de HP zitten ivm het weergeven van het verschilsignaal en achterop een extra ingang maken voor de twee thermistor variant. Als ik dan de originele nog ooit betaalbaar vind kan ik die alsnog aansluiten.

Fred,

als je wilt kan ik je wel een aantal NTCs toesturen (ik werk bij een bedrijf wat elektronica maakt en marktleider is in het maken van temperatuursensoren, een paar NTCs kunnen er wel af). Begreep ik dat je interesse uitging naar 5k en zo klein mogelijk?

Groeten,

cor

De originele zijn 500 tot 2500 ohm per stuk en worden per twee in serie gezet. Ze worden opgewarmd tot ze 200 ohm zijn en de ene tak is referentie de andere tak krijgt parallel over een van de termistors de meetingang. (HP432 power meter)
Maar het belangrijkste is voor mijn testen een groot gebied en grote temperatuurgevoeligheid. Daarom zat ik aan iets van 5K te denken. Dan hoop ik dat de meetresultaten in de buurt komen en ik hem eventueel op de HP kan aansluiten maar lukt dat niet dan voorzie ik hem van een DC verschilversterker en een meter.

Maar ik heb ook nog wat andere ideetjes, ik vind het intrigerende onderdeeltjes

Fred,

Opwarmen naar 200 ohm betekent voor de 4k7 die ik hier heb liggen opstoken naar zo'n 115 graden. Bij die van 1k ben je daar "al" met zo'n 70 graden. Normaal gesproken probeer je (ik) zoveel mogelijk zelf opwarming te voorkomen maar dat is aan jouw schakeling niet besteed geloof ik. Er komen er 4 van 1k je kant uit.

Rene

Fred,

Ik heb wel wat bolometers liggen, maar niet veel gegevens.
Heb je interesse?

Narda Type N-812B;
200 Ω ;
Max bias current 8,75mA

PRD Type 614;
200 Ω ;
Max bias current 5,0mA

PRD Type 614;
Geen verdere gegevens

FXR Z223A
Geen verdere gegevens

Bij doormeten mag de stroom, die de Ω-meter door een 200 Ω weerstand stuurt, de maximun biasstroom niet overschrijden.
De werstandsvariatie is niet lineair.

[e]

Animal64,

Ze zijn binnen bedankt, ik ga er zo snel mogenlijk mee aan de gang. Ben erg benieuwd of mijn idee gaat werken. Meestal gaat dat bij mij wel snel maar ik lig sinds vanmiddag weer eens in de lappenmand dus ik denk dat ik hier wat langer voor nodig heb maar ik zal de resultaten hier posten.

Fred beterschap!
PS Ik heb geen haast .....

Weet jij hoeveel mA ze mogen hebben. Ik denk de dat de HP432C ongeveer 10mA door twee thermistors inn serie stuurt. De verwarmspanning zou max rond de 5,2V liggen en ze meten dan het voltage om zo een constanten stroom te leveren van 10mA. Ze meten dan de spanning op de collector van de stroombron en dat is dan de referentie voor het vermogen. Aangezien er twee gelijke thermistor bruggen zijn (een meet en een referentie) is die spanning na een comprator nul. (of iets waarbij de meter O aangeeft in ieder geval. De tweede brug krijgt het rf meetsignaal. Dat wordt parallel over een thermistor en aarde toegevoerd. Dat verwarmd natuurlijk die thermistor verder op waardoor de stroom wil stijgen. De stroombron wil dat niet en regelt dan de spanning terug. Er ontstaat een verschil tussen de brugpoten en dat is het vermogen.

Erg kwetsbaar om het vermogen direct door zo'n thermistor te sturen. Max is 10mW dus. Daarom wil ik het vermogen door een weerstandje sturen en de verwarming daarvan meten. Dan kan er meer vermogen door. Wat de aanwijzing dan gaat doen is de vraag.

Fred,
het is beter om een goede externe verzwakker te gebruiken.
o.a. gevoeligheid en frekwentie bereik zijn erg hoog van die HP.

Fred,
Ik ben niet helemaal zeker van de producent van de NTC's. Ik heb ze altijd behandeld als K162 van Siemens. Volgens de datasheet mogen die max 450mW hebben bij 25 C. Hetgeen zich vertaald in max 21 mA. Dus 10 mA moet nog wel kunnen.
Rene

Ik ken dat soort bolometers vrij goed, heb er veel mee gewerkt en alhoewel ze met de moderne modulatietechnieken alweer volledig achterhaald zijn blijven het wonderlijke dingen.

Zo'n hp thermische meetkop kost al gauw een paar duizend euro.
En dat is niet zonder reden.
Dacht je echt dat je met wat huis-tuin en keukenafval iets zou kunnen maken dat zelfs maar bruikbaar is?
HP bolometers kunnen vermogens meten tot minder dan 1µW.
Stel je eens voor 1/miljoenste van een Watt meten door temperatuursverschillen. Zoiets kun je niet met huisvlijt construeren. Net zomin als je de polshorloge kunt namaken die voor 5Eu in de LIDL te koop is.

Alshet er enkel om te doen is vrij forse vermogens te meten zo tussen 100mW en 100 W, dan geef ik je een kans.

Je moet twee identieke NTC's met zeer kleine afmetingen opnemen in een brugschakeling.(grotere afmetingen zullen zeer veel tijd vergen om te stabilizeren tijdens een meting.)

Het geheel komt best in een oventje dat op een constante temperatuur van 60-80°C gehouden wordt.

Vervolgens moet je nog een methode zien te vinden om de niet-lineariteit van de NTC's in kaart te brengen en te compenseren.

Gelukkig is de NTC weinig frequentie-afhankelijk en kan je voor
eenvoudig gebruik calibreren met gelijkstroom.

Vergeet ook niet dat het hier om HF gaat en dat de meetNTC, moet
volgens de regels der kunst in de meetkring opgenomen worden.
Dit wordt kritischer met toenemende frequentie.

Bedankt GD, ik heb ook niet de illusie dat ik een gekalibreerde werkende HP meetkop kan evenaren of maar in de buurt kan komen maar ik vind het leerzaam om er mee te experimenteren. Het principe is erg interessant. Uiteindelijk is het jaren lang DE manier geweest om te meten. Ik ben ook niet geïnteresseerd in het meten van grote vermogens. Juist in kleine maar meer gewoon in het hoe en wat.

De HP kop werkt niet met een oventje (tenminste er is geen extra verwarmingsbron, ze zijn hun eigen verwarming) zover ik heb kunnen achterhalen. Er zitten 4 thermistors in. Twee zijn compensatie en deze zitten RF afgeschermd maar temperatuur gekoppeld. Deze brug is stroomgestuurd en altijd in evenwicht.
Samen worden ze door een DC bias verwarmd en op 200 ohm in serie gehouden. Veranderd de omgevingstemp dan daalt of stijgt de weerstand wat de meter weer compenseert. Daarmee wordt de omgevingstemperatuur gecompenseerd. De tweede brug bevat ook twee ntc's in serie maar deze staan dmv condensators voor RF parallel (dus 50 ohm voor RF). Ook deze brug wordt DC op 200 ohm gehouden. De RF verwarmd de ntc's waardoor deze verminderen in weerstand. De brug compenseert om die 200 ohm vast te houden. Die DC verandering ter compensatie wordt gebruikt om het vermogen te bepalen. De lineairiteit van de ntc maakt dus weinig uit. De hoeveelheid RF vermogen wordt gekoppeld aan het DC vermogen. Voor de meetresolutie zal het een ander geval zijn. Als zo'n ntc maar heel weinig veranderd kun je weinig meten. De traagheid is voor average power niet zo'n probleem want je wil geen PEP meten. Wat veel belangrijker is en moeilijker (onmogelijk waarschijnlijk) zal zijn is om perfecte paren te vormen en om het reflectie coöfficient in de buurt van 0,05 te krijgen en het rendement boven de 90%. Uiteindelijk moet al het vermogen in de thermistor worden gedispenseerd en dan mag er dus niets worden gereflecteerd maar er moet ook een zolaag mogelijk verlies ik kabels, aansluitdraden, bevestigingen , paracitaire ellende enz zijn. Erg leuke theorie.

http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=87&t=1086&p=4604#p4604 Foto meter en principe schema van dit apparaat

De thermistors opgebouwd zoald in een hp probe doen niets. Ze moeten dan 100 ohm worden maar dan moeten het blijkbaar toch ntc's zijn met een nog lagere waarde.

Nu ben ik dus mijn eigen bolometer aan het maken. Een brug van wheatstone en dan DC, dat gaat naar twee 2K2 weerstanden en dan via twee multiturn instelpotjes naar de thermistors, en die naar massa. De ene zit met warmte pasta op twee 100 ohm smd weerstanden naar massa en op een aluminium blokje. De andere zit direct op dat blok maar dan verder weg.

Het principe werkt alleen krijg ik de brug niet in evenwicht. Hij blijft altijd op en neer lopen, een soort jojo effect. Hij loopt zo'n 0,5mV tot 1mV op en neer. Met 12V DC voorspanning reageert de boel vanaf zo'n -30dBm maar dat is erg wiebelig. Bij +20dBm geeft hij een duidelijk verschil. De brug geeft dan zo'n 200mV aan. Nu moet er dus een soort stabilisatie of demping achter en een DC versterker. Een opamp met drempelwaarde en iets wat er een soort gemiddelde van maakt zodat ik dat gewiebel weg krijg. Mischien dat ik de tweede echt moet isoleren maar ik denk ook dat ipv een spanning een stroombron misschien een beter idee is om de boel stabiel te krijgen.

Het idee werkt in ieder geval en als ik hem stabieler krijg denk ik dat ik vanaf een -30dBm en mischien nog iets minder kan meten tot een +30dBm ofzo.

De HP geeft wel de juiste spanningen maar de display geeft alleen een wazige min-teken. Daar is denk ik toch iets niet goed.

Ik heb nu een opamp lm393N gebruikt (had ik liggen en was geschikt voor niet-symetrische voeding en volgens data sheet een voltage comprator.)

Hij werkt echter als een soort flipflop lijkt het wel. De 50uA meter blijft op nul staan tot de brug uit evenwicht raakt en dan loopt hij naar 2 op de meterschaal. Altijd zo ongeveer het zelfde bij elk vermogen. Bij afkoelen loopt hij ook niet langzaam terug. Hij blijft staan en dan ineens zakt hij terug. Het ding werkt blijkbaar niet helemaal als gewone opamp. Op zich niet gek om de meter op nul te houden bij kleine schommelingen en met de uitgang hiervan een tweede opamp "aan"te zetten.

Het is een comparator, daarom werkt het niet zo as een gewone opamp.

Ik heb even op comperator gezocht en dat verklaart het wel, ik heb nog niet zoveel met opamps gedaan. Ik dacht bij comperator aan een vergelijker en dat doet hij dus ook braaf alleen is dat een verkeerde gedachtengang geweest. Ik moet eigenlijk gewoon een DC versterker of verschilversterker hebben maar met een soort drempel anders gaan die kleine schommelingen rondom nul erg doorwerken.
Ik heb ondertussen een schema gevonden van iemand die het zelfde heeft gedaan. (ON7AMI) dus daar kan ik ook eens naar kijken. Hij gebruikt alleen een symetrische voeding dat wil ik niet. Ik ga verder experimenteren en duik de wondere wereld van de opamp maar eens in.

Ik zag in een boek over meten ook nog een mooie powermeter die -80dBm tot +10dBm afdekt tot 500MHz met een diodedetector. De versterkerdeel daarvan is wel mooi bruikbaar met wat aanpassing.

Fred,
je kunt gemakkelijk een symetrische voeding maken.
In het geval van de Bolometer van ON7AMI kun je van 18V of 24V met één opamp (en wat weerstanden) een symetrische voeding van -9V en +9V, of -12V en +12V maken.

Alternatief is bijv. de AD8307 tot 500MHz.

Fred,
Vanuit 12V AC is het vrij eenvoudig een 12V symmetrisch DC te maken. Wat je ook kunt doen is een single supply OpAmp nemen en afhankelijk van de toepassing een rail-to-rail type. Let wel op, rail-to-rail kan zowel op input als output slaan even controleren in de datasheet. Voor de TL072 zou je bv een TLC2272 kunnen nemen.
Rene

http://www.hamforum.nl/viewtopic.php?f=50&t=808 Hier heb ik dat al eens gedaan, was ik weer vergeten. Ik heb nu de meetinfo van de probe. Nu ga ik in simetrix eens aan de gang.

Rene(beckers) dat schema uit mijn boek van Hayward gebruikt die ook maar ik wil het eigenlijk zelf bedenken (zoals gebruikelijk)