TMP36 Temperatursensor

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Autor: Timo Malchus
Betreuer: Prof. Schneider

Aufgabe

Im fünften Semester des Studiengangs Mechatronik im Schwerpunkt Systems Design Engineering ist die Aufgabe, einen Sensor in Betrieb zu nehmen und auszuwerten. In diesem Artikel soll der Sensor TMP 36 aus dem klassischen Arduino Starterset analysiert und ausgewertet werden.

Einleitung

Der TMP36 ist ein sehr kostengünstiger Sensor zur Temperaturmessung. Der Sensor ist bei Lieferanten wie Reichelt bereits ab unter zwei Euro erhältlich. Er wird in verschiedenen Ausführungen zur THT und SMT Montage angeboten. Der Sensor selbst ist sehr kompakt. Die Abmaße in der THT-Variante betragen 4,83mm in der Breite, ebenso in der Höhe und 3,68mm in der Tiefe.

Technische Daten

Das Datenblatt zum Sensor ist frei im Internet einsehbar. Die für die Versuchsauswertung relevanten Daten sind in folgender Tabelle gelistet:

Technische Daten	Wert
Versorgungsspannung	2,7 - 5,5 V DC
Messbarer Temperaturbereich	-55°C - +150°C
Genauigkeit	i.d.R. 1°C, max. 3°C
Ausgangssignal	0,1V - 2V

Pinbelegung

Die Pinbelegung des Sensors ist sehr wichtig, da die Elektroniken im Inneren bei falscher Polung beschädigt werden können. Aus eigener Erfahrung ist zu sagen, dass es sich auch derart bemerkbar macht, dass man sich sofort den Finger verbrennt, wenn man den Sensor bei falscher Polung berührt.

Pinbelegung
Pin 1	Vcc
Pin 2	Signal
Pin 3	GND

Funktionsprinzip des TMP36 Temperatursensors

Viele Temperatursensoren messen die Temperatur durch die Änderung ihrer elektrischen Eigenschaften. Ein Pt100-Thermoelement beispielsweise ändert seinen ohmschen Widerstand. Ein NiCr-Ni Thermoelelement induziert eine Thermospannung. Der TMP36 grenzt sich von diesen Messprinzipien ab, indem er die Bandlücke von Halbleitern nutzt und diese als Maß für die Temperatur heranzieht.

Vereinfachte Sensorschaltung

Durchführung der Sensorauswertung

Die Versuchsauswertung umfasst das Einstellen einer Temperaturreferenz und dem Abgleich mit den Sensorwerten, die über den Arduino ausgelesen werden. Laut Datenblatt kann der Sensor zwar über einen Temperaturbereich von -55°C bis +150°C arbeiten. Da mit herkömmlichen Mitteln insbesondere die tiefen Temperaturen nicht erreichbar sind, wird der Temperaturbereich zur Auswertung sich nur von 0°C auf 80°C beschränken. Bei höheren Temperaturen besteht die Gefahr, dass elektrische Leitungen und der Arduino Schaden nehmen könnten.

Versuchsaufbau

Die Sensorschaltung benötigt außer dem Arduino und dem Sensor selbst nur noch Verbindungsleitungen. Er kann ohne weitere Zwischenschaltungen an den Arduino angeschlossen werden und ausgelesen werden. Zur besseren Handhabung mit dem

Quellenverzeichnis

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