EEprom bei tiefen Temperaturen

[Thegon]

Styroporgehäuse in Wasserdichter Tupperbox ist eingeplant, doch da ich auch nicht genau weiß, wieviel das bringt, habe ich mal nach dem Worst - Case gefragt.

Noch eine Frage hätte ich:
Der Logger soll Batteriebetrieben (von ein paar Monozellen) laufen, und da ändert sich ja im Laufe der entladung (und auch villeicht bei Temperaturschwankungen) die Spannung, wäre also nicht ganz verkehrt, wenn man diese ein bisschen Stabelisieren könnte (nur Step - Down oder so)
Das Problem an herkömmlichen kleinen Stabelisatoren wie z.B. dem KA78L05 ist halt, dass die einen viiieeel zu großen Eigenstromverbrauch haben, wenn noch gar keine Last drahnhängt. Die Ganze AVR - EEROM - Temperatursensor - Konstruktion verbraucht im Mittel nämlich nur ca. 12 µA, es wäre also blöd, wenn die Stabelisation noch mehr verbrauchen würde.
Wie könnte ich denn so eine Spannungsstabelisation realisieren, deren Eigenstromverbrauch im Bereich weniger Microampere liegt, oder noch weniger?

Mfg Thegon

[PICture]

Ist die stabiliesierte Spannung überhaupt nötig ? In welchen Grenzen, laut Datenblätter von allen Bauteilen, darf sie sich ändern ?

[Thegon]

Naja, im Prinzip hast du recht, alle Bauteile können bis 3V hinunter arbeiten.
Die Idee an der Stabelisation wäre hauptsächlich gewesen, dass ich dann z.B. 12V reinschicke, und es bei der hälfte dieser Spannung, also 6V, noch immer funktioniert. Ich weiß eben nicht so genau was die Monozellen zu diesen tiefen Temperaturen sagen. Große Ströme werden ja nicht gebraucht, während einer Messund so um die 15 bis 20 mA, und das nur eine Sekunde lang, sonst halt die üblichen 8 bis 10 µA.
Naja, etwas Tiefkühltruhenforschung werde ich wohl doch betreiben müssen

Mfg Thegon

[PICture]

Als Spannungsregler ohne eigenem Stromverbrauch ist mir nur das eingefallen:

                +--------+
                |        |
                |       /_\
                |      (/ \) Konstantstromquelle
                |      (\_/)
               +|       \_/
     Batterie   -        |
               --- .-----------.
               -|  |           |
                |  | Schaltung |
                |  |           |
                |  '-----------'
                |        |
                +--------+

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Das eignet sich aber nur fur Schaltungen mit permanenten Stromverbrauch. Möglicherweise könnte man paralell zu der Schaltung einen kleinen Akku (z.B. Memopuffer) bzw. Goldkap anschliessen, der die Spannung für nötige Messzeit noch stabil halten könnte und danach sich langsam wieder auflädt.

[Stone]

Nimm einfach 3 Lithium-Batterien z.B. Energizer L91 in Reihe dann hast du 4.5V die sind bis -40°C freigegeben und ham rund 3Ah@25mA bei -40°C. Mit 12µA kommst du auf ca. 28 Jahre Dauerbetrieb . Mit Alkaline Monobatterien würd ich da nicht rumspielen. Alkaline verlieren Rapide an Kapazität wenns kalt wird.

Zum 24LC16B (0-70°C). Mit großer Wahrscheinlichkeit wird es klappen blos der Hersteller gibt dir keine Garantie drauf das es klappt.

Vergleich
Lithium(http://data.energizer.com/PDFs/lithiuml91l92_appman.pdf)(Seite 4)
Alkaline(http://data.energizer.com/PDFs/alkaline_appman.pdf)(Seite 5)


Gruß Matthias

[triti]

> Styroporgehäuse in Wasserdichter Tupperbox ist eingeplant,
Eingraben. > 60cm.

[Thegon]

Danke für eure Antworten!

@triti
Das mit dem Eingraben wird vermutlich etwas schwierig, denn da oben ist alles recht Steinig und ich glaube nicht, dass man da so einfach ein 60cm Loch graben kann, aber ich lasse sowieso ein längeres Kabel von Sensor zum Controller, und sollte sich einen geeignete Stelle ergeben, dann werde ich das machen, danke für den Tipp!

@Stone:
Das wäre natürlich eine sehr schöne Lösung. Ich werde mal gleich morgen ein bisschen schauen ob ich solche bekommen kann.

Ich habe gerade die Controllerplatine fertig, diese habe ich jetzt mal an einen einfachen 3er Alkaline versorgt und in der Tiefkühltruhe versenkt
Die Loggabstände sind auf 24s verkürzt, und der EEprom auch nur mit einem Muster vollgeschrieben, sodass morgen in der Früh der EEprom voll ist, dann mal schauen, was dabei rauskommt

Mfg Thegon

[H2R2]

In der Regel funktionieren EEPROM auch bei bei -30 Grad, nur werden die Datenblattwerte für 0-70 Grad unter Umständen nicht erreicht (auch nicht garantiert). Einige kritische Parameter ist die Treiberfähigkeit der Ausgänge, Zugriffszeiten, Versorgungsspannungsbereich und Stromaufnahme. Also einfach die Toleranzen im Datenblatt nicht ausreizen und schauen ob es bei -30 Grad funktioniert. Eine Isolierung um das ganzen System hilft sicher(hauptsächlich der Batteriekapazität) und Feuchtigkeit sollte auch keine hineinkommen.

Viel Spass beim Testen!

[Besserwessi]

Wenn man die besonders tiefen Temperaturen vermeiden will, könnt man in die Box mit der Schaltung noch so etwa wie einen Kühlakku legen, der dann bei z.B. -18 C gefriert. Der kann dann recht viel Wärme Abgeben und so verhindern das die Temperatur wesentlich unter -20 C fällt. Es bleibt dann aber länger bei -18 C. Bei den ganz tiefen Temperaturen frieren sonst auch die Batterien ein. Auch die Batterien geben schon etwas Wärmekapazität.

Als Speicher wäre aber wohl ein anders EEPROM besser geeignet. Der 27LC16 ist doch reichlich klein. Mein Vorschlag wäre da eher so etwas wie Dataflash, also z.B: AT45DB... - die sind auch gleich bis - 40 C spezifiziert, und fast 1000 mal mehr Kapazität.

So schlimm wird es mit der Batteriekapazität nicht werden. Auch wenn man mit den Strom auf 100 µA Bereich kommt, reichen AA Zellen mit 2000 mA noch 20000 Stunden oder gut 2 Jahre. Als Regler würde sich so etwas wie ein MCP1702 anbieten: nur 2 µA Ruhestrom und low drop. Das heißt auch mit 3 Zellen (d.h. ca. 4,8 ... 3.6 V) kriegt man noch stabil 3 V hin. Wirklich sparsam muss es erst werden, wenn eine Lithium Zelle wie CR2032 ausreichen muss.

[Thegon]

Nun, also heute in der Früh habe ich das Teil wieder aus dem Gefrierschrank geholt, und sofort ausgelesen:
Zuerst gefreut, weil Daten daherkamen, doch dann der Rückschlag: nach einiger Zeit war schluss, es kamen nur mehr Nullen, also noch leer. Oje, habe ich mir gedacht, der hat nach einiger Zeit aufgegeben. Um festzustellen, wie lange es gedauert hat, habe ich die Daten erst einmal in eine *.txt Datei exportiert.
Es standen genau 256 Bytes drin, der Rest war leer: Da ist was faul an der Blockadressierung!
Ein kurzer Blick in den Code bestätigt dies. Sehr erleichternd!

Das mit dem kleinen EEprom stimmt, das ist eigentlich schade, wo der Logger doch wesentlich mehrere Werte aufzeichnen könnte. Nur ich möchte jetzt nicht wegen einem EEprom eine Bestellung abschicken, also hab mal in der Platinenkiste gesucht und einen 24LC256 gefunden:
http://ww1.microchip.com/downloads/e...doc/21203m.pdf
Der ist zwar von ATMEL, aber dazu habe ich kein Datenblatt gefunden. Weil der aber in einem TSSOP - Package war, und die Schaltung auf Lochraster ist, habe ich sozusagen einen Adapter gelötet (ein ausgebohrter NE555):



Das sollte an Speicher erst mal reichen, und der sollte laut Datenblatt bis -40°C tauglich sein, sollte also klappen.
Muss nur noch ausprobieren ob der überhaupt funktioniert und die Adressierung im Programm auf 256K umbauen.

Was die Batterie angeht:
Ich habe ein bisschen im Einzelhandel geschaut, aber die Preise sind da wirklich nicht lustig.
Pollin hat eine Lithiumzelle im Angebot (für 1,5€ pro stück),
http://www.pollin.de/shop/dt/NDgwOTI...LST_17330.html

zu der ich ein Datenblatt gefunden habe:
http://www.gylling.no/produkter/batt...919e94195f.pdf

3,6V /2100mAh, und vor allem ganz Wichtig: Operating Temperature -60°C / + 85°C !

Mit zwei davon und ein paar Dioden in Serie sollte das eigentlich mehr als genug sein, oder?

Mfg Thegon