ELVjournal 6/2025

Fachmagazin für angewandte Elektronik

6/2025 Dez. / Jan. 2026

www.elvjournal.de

ELV Smart Home Platin-Temperatursensor Interface

Professionelle

Temperatur-Erfassung

Unsere neuen ELV Bausätze und Projekte

Smart Home (Schlüsselbund-)

Fernbedienung

ELV Applikationsmodul

Analog-Digital-Wandler

Regenerative Energien –

Wasserkraftanlagen

Doppelte Sicherheit

Schwenk- und neigbare Kamera mit zwei Objektiven

Testsieger der Stiftung Warentest (Ausgabe 10/2025) –

Kategorie Überwachungskamera - mehr Infos hier

3K-Weitwinkelobjektiv

3K-Teleobjektiv

WiFi-Outdoor-Überwachungskamera H9c

• Gestochen scharfe Video-Aufnahmen in 3K-Auflösung

• Dual-Objektiv für einen umfassenden, separat steuerbaren Überblick

• Einfach verknüpfbar mit Homematic IP

• Kabellos ins Heimnetz einbindbar

via WLAN- oder LAN-Verbindung (2,4 GHz/RJ45)

• Speichert Aufnahmen direkt auf microSD-Karte (bis 512 GB)

oder in der EZVIZ-Cloud

• KI-basierte Personen-/Fahrzeugerkennung mit

praktischer Bewegungsverfolgung

• Integrierte Gegensprechfunktion dank Mikrofon und Lautsprecher

• Kompatibel mit Amazon Alexa und Google Assistant

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Artikel-Nr. 254137

Zum Produkt

* Die angegebenen Preise sind unverbindlich, entsprechen dem Stand bei Redaktionsschluss und können sich

aufgrund von Verfügbarkeit, Marktentwicklung oder tagesaktueller Kalkulation ändern.

Editorial

Mit neuen Technik-Projekten

in die Weihnachtszeit

Wenn die Tage kürzer werden und das Jahr sich langsam dem Ende zuneigt,

beginnt für viele Bastler und Technikbegeisterte die schönste

Zeit: endlich Ruhe für neue Projekte, Ideen und Experimente. Auch wir

möchten Sie in dieser Ausgabe wieder mit spannenden Neuheiten inspirieren – für

noch präzisere Messungen, flexiblere Steuerungen und mehr Komfort im Smart

Home.

Ein echtes Highlight ist unser neues Sensor-Interface für Platinsensoren. Damit

können Sie jetzt auch Temperaturen in extremen Bereichen – von arktischer Kälte

bis hin zu 600 °C – zuverlässig erfassen. Das Interface ist selbstverständlich

Homematic IP-kompatibel und eignet sich ideal für anspruchsvolle Messumgebungen,

etwa in Laboren, Heizungsanlagen oder Außeninstallationen. Präzision,

auf die man sich verlassen kann.

Mit dem neuen Analog-Digital-Wandlermodul unseres Modulsystems geht es

weiter in Richtung individueller Messtechnik. Dieses Bauelement eröffnet vielfältige

Möglichkeiten – von der Gewichtserfassung mit Wägezellen bis hin zur eigenen

Sen sordatenerfassung. So können Sie Ihre Projekte noch besser auf Ihre

Bedürfnisse abstimmen und die Leistungsfähigkeit des ELV-Modulsystems voll

ausschöpfen.

Und weil Komfort auch bei der Bedienung zählt, stellen wir Ihnen außerdem unsere

zwei neuen Kompakt-Fernbedienungen für Homematic IP vor. Ob Zutrittssteuerung,

Licht, Rollläden, Bewässerung oder die Weihnachtsbeleuchtung – mit den

handlichen Sendern steuern Sie Ihr Smart Home ganz intuitiv und flexibel. Klein,

robust und vielseitig – so macht Hausautomation Spaß!

Wir wünschen Ihnen viel Freude beim Entdecken dieser neuen Möglichkeiten und

eine angenehme, smarte Weihnachtszeit voller spannender Ideen, gemütlicher

Bastelstunden und technischer Inspiration.

Herzlichst Ihr

Prof. Heinz-G. Redeker

ELVjournal 6/2025 3

ELVjournal 6/2025

6

Inhalt

6 ELV Smart Home

Platin-Temperatursensor

Interface

Professionelle


24

24 ELV Smart Home

Schlüsselbundfernbedienung

ELV-SH-KRC und

Fernbedienung Kompakt

ELV-SH-CRC

Sesam, öffne dich!

36 Regenerative Energien –

Wasserkraftanlagen

36

50 ELV Applikationsmodul

Analog-Digital-Wandler

ELV-AM-ADC

Präzision im Fokus

50

Außerdem in diesem Heft

58 Service, Bestellhinweise,

Impressum

4 www.elvjournal.de

Kostenlose

Online-Fachseminare

Mit unseren Experten

Andreas Prast

ELV Produktmanagement

Thomas Wiemken

ELV Entwicklung

Torsten Boekhoff

Teamleiter ELV Technical Support Center

und

Holger Arends

Redaktionsleiter ELVjournal

und Homematic IP Experte

zu Themen rund um Smart Home,

Homematic IP und Bausätze

Alle Online-Fachseminare finden live

auf unserem Youtube-Kanal statt:

youtube.com/@elvelektronik

Einfach kostenlos abonnieren und

kein Seminar mehr verpassen!

Unsere nächsten Fachseminare:

Das smarte Jahr 2025

Mittwoch, 10. Dezember 2025 um 16.00 Uhr

Sicherheit an der Homematic IP Home Control Unit

Donnerstag, 22. Januar 2026 um 16.00 Uhr

Bleiben Sie stets auf dem Laufenden!

Alle Termine und bisherigen Seminare finden Sie hier.

ELVjournal 6/2025 5

Bausatz

ELV Smart Home Platin-Temperatursensor Interface

Professionelle


Anwendungsbeispiel mit optionalem Zubehör Abox 040

6 www.elvjournal.de

Bausatz

Das ELV Smart Home Platin-Temperatursensor Interface

2-fach – ELV-SH-PTI2 schließt die Lücke zwischen einfachen

Heimanwendungen und professioneller Messtechnik.

Durch den Anschluss von PT100-/PT1000-Sensoren lassen

sich nun auch extreme Temperaturen präzise messen:

-200 °C bis +600 °C sind, abhängig vom verwendeten Platin-

Temperatursensor, möglich.

Der Sensor misst synchronisiert die Temperaturen von zwei

abgesetzten Platin-Temperatursensoren und ermittelt intern

sofort die Temperaturdifferenz. Neben der Ermittlung

von Temperaturen an zwei unterschiedlichen Orten kann

das ELV-SH-PTI2 auch für Mess- und Steuerungsaufgaben

genutzt werden, für die die Temperaturdifferenz entscheidend

ist. Die gemessene Temperaturdifferenz können Sie

beispielsweise für Ihre Lüftersteuerung, für Beschattungsaufgaben,

Heizungssysteme (Vor-/Rücklauf), Garten-/Gewächshäuser

oder Ihre Poolsteuerung einsetzen.

Durch die Integration in Ihr Homematic IP System können

Sie die Messwerte besonders einfach zur automatischen

Steuerung und zur Erstellung von Diagrammen nutzen.

Das ELV-SH-PTI2 ist mit der Home Control Unit HCU1, dem

Access Point und der App und natürlich auch mit der CCU3

nutzbar.

Homematic IP 2-fach Temperatursensor V2.0

Einigen Lesern wird das ELV Smart Home Platin-

Temperatursensor Interface 2-fach – ELV-SH-PTI2

eventuell bekannt vorkommen und ja, Sie treffen damit

ins Schwarze. Denn das ELV-SH-PTI2 ist das ungeduldig

erwartete Upgrade des bereits bekannten HmIP-STE2-

PCB. Seit 2021 ist der „alte“ Bausatz erfolgreich und er ist

i

Infos zum Bausatz ELV-SH-PTI2

Schwierigkeitsgrad:

leicht

ebenfalls in der Lage, anhand zweier NTC-Messfühler die

einzelnen Temperaturen und deren Differenz zueinander zu

ermitteln. Jedoch sind der Temperaturmessbereich und das

Einsatzgebiet mit den NTC-Messfühlern limitiert. Aus diesem

Grund wurde nun mit dem ELV-SH-PTI2 eine Weiterentwicklung

und Verbesserung des bestehenden HmIP-STE2-

PCB umgesetzt. Durch die Unterstützung standardisierter

PT100-/PT1000-Sensoren können sowohl große Temperaturbandbreiten

als auch Sensoren für spezielle Anwendungen

einfach und schnell genutzt werden. Im ELVshop haben

wir auch passende Platin-Temperatursensoren in Angebot.

Bei allen im Shop erhältlichen Exemplaren handelt es sich

um PT1000-Sensoren mit einer Länge von 3 m. Die Sensoren

unterscheiden sich zum einen in der Anzahl der Anschlüsse

(2- oder 4-Draht) und zum anderen im eingesetzten Leitungsmaterial.

Die Silikon-Sensoren verfügen über einen Temperaturmessbereich

von -60 °C bis +200 °C. Noch breiter ist dieser

bei den Glasseide-Sensoren: Er liegt zwischen -40 °C und

+400 °C.

Platin-Temperatursensoren im ELVshop

PT1000, 2-Draht, 3 m, Silikon

PT1000, 4-Draht, 3 m, Silikon

PT1000, 2-Draht, 3 m, Glasseide

PT1000, 4-Draht, 3 m, Glasseide

Anwendungsbeispiele

Vorlauf- und Rücklauftemperatur der Heizung überwachen

Mit dem ELV-SH-PTI2 sowie zwei identischen PT-Sensoren

als Rohranlege-Fühler (Bild 1) können Sie die Vor- und Rücklauftemperatur

Ihrer Heizung präzise überwachen und so

die Effizienz Ihrer Heizungsanlage optimieren. Die Anlege-

Sensoren werden einfach an den entsprechenden Rohren

der Heizung befestigt und am ELV-SH-PTI2 verbunden.

Anschließend werden die Vor- und Rücklauftemperatur als

Bau-/Inbetriebnahmezeit:

ca. 0,75 h

Besondere Werkzeuge:

Seitenschneider, Schraubendreher Kreuz

Löterfahrung:

nein

Programmierkenntnisse:

nein

Elektrofachkraft:

nein

Bild 1: Mit speziellen Anlegefühlern wird die Montage zur Überwachung

der Vor- und Rücklauftemperatur an Heizungsrohren wesentlich einfacher.

ELVjournal 6/2025 7

Bausatz

auch die Differenztemperatur als Messdaten ermittelt und

an Ihr Homematic IP System übermittelt.

Über Homematic IP können Sie nun Temperaturwerte über

Ihre App oder die WebUI-Oberfläche einsehen und analysieren.

Natürlich lassen sich diese Messdaten auch für die

Automatisierung Ihrer Heizung nutzen. So können Sie beispielsweise

festlegen, dass die Heizleistung automatisch

angepasst wird, wenn die Differenz zwischen Vorlauf- und

Rücklauftemperatur einen bestimmten Wert über- oder

unterschreitet. Schon steuern Sie Ihre Heizung bedarfsgerecht

und energieeffizient.

Sollten Sie feststellen, dass die Vorlauftemperatur Ihrer

Heizung zu hoch oder die Rücklauftemperatur zu niedrig ist,

ist eine Optimierung sinnvoll. Meist wird in solch einem Fall

die Wärme nicht optimal an den Raum abgegeben. Mögliche

Ursachen hierfür könnten eine zu hohe Heizleistung, eine

unzureichende Wärmedämmung oder ein hydraulisches

Problem sein. Durch die Überwachung der Vor- und Rücklauftemperatur

mit dem ELV-SH-PTI2 können Sie diese

Situation frühzeitig erkennen und die Heizleistung automatisch

reduzieren. So sparen Sie Energie und schonen neben

Ihrem Geldbeutel zusätzlich die Umwelt.

Effizienz der Solarthermie-Anlage im Blick behalten

und optimieren

Die Überwachung von Solarthermie-Anlagen ist ein weiteres

brandaktuelles Anwendungsbeispiel. Umweltfreundliche

Alternativen zur eigenen Energiegewinnung sind nicht

mehr wegzudenken. Das betrifft insbesondere auch die Erzeugung

von Warmwasser. Da solche Systeme in der Regel

das bestehende System nur ergänzen und nicht autark laufen,

lassen sich Effizienzeinbußen oder Ausfälle häufig erst

auf der Strom- oder Gasrechnung erkennen.

Mit dem ELV-SH-PTI2-Modul können Sie die Leistung Ihrer

Anlage präzise überwachen, die Effizienz bewerten und den

Betrieb optimieren.

Die Backofentemperatur ständig überwachen

„Heizen Sie den Backofen auf 220 °C vor.“ Wir alle kennen

diese Aufforderung aus Rezepten und Kochanleitungen.

Natürlich hat man im Laufe der Zeit ein ungefähres Gefühl

dafür entwickelt, wie lange der Ofen braucht, um eine bestimmte

Temperatur zu erreichen. Doch dann gibt es diese

Tage, an denen eine andere Aufgabe dazwischenkommt,

und schon heizt der Ofen viel zu lange vor. Dank der Temperaturbeständigkeit

vieler weitverbreiteter PT-Sensoren

lassen sich auch die hohen Backofentemperaturen messen.

Hat der Backofen die gewünschte Temperatur erreicht, können

Sie sich von überall aus benachrichtigen lassen, ohne

das kleine Lämpchen ständig im Blick zu behalten.

Die Gefriertruhe immer im Blick

Nichts ist ärgerlicher als der versehentlich aufgetaute Inhalt

einer Gefriertruhe. Ist die Kühlkette der tiefgefrorenen

Lebensmittel einmal unterbrochen, können diese meist nur

noch entsorgt werden. Das ist aufgrund der Geräte-Isolation

nur ein schleichender Prozess und wird vom herkömmlichen

Mess-Equipment erst spät erkannt.

PT-Sensoren bieten hier eine präzise und überlegene Abhilfe

ohne große Messschwankungen, die sich zudem hervorragend

für extreme Umgebungsbedingungen eignen. Die

Sensoren lassen sich ohne Bedenken dauerhaft hohen Minusgraden

aussetzen, ohne dass die Genauigkeit darunter

leidet.

Bild 2: Spezieller Lufttemperaturfühler

Die Lufttemperatur präzise ermitteln

Zwei der nützlichsten Messwerte im Smart-Home-Bereich

sind die Lufttemperatur innen und außen. PT100-/1000-

Sensoren eignen sich aufgrund der hohen, linearen Messpräzision

(siehe Bild 4) besonders für diesen Anwendungsfall.

Zudem sind sie deutlich weniger anfällig für Störfaktoren

wie direkte Sonneneinstrahlung oder witterungsbedingten

Zerfall. Auch für diesen Anwendungsbereich gibt es extra

zugeschnittene Lufttemperatur- oder Raumpendeltemperaturfühler

(Bild 2), die verlässliche Ergebnisse liefern.

Die Pooltemperatur überwachen

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist die Steuerung einer

Pumpe, die das Warmwasser von einer Poolsolarheizung

in den Pool pumpt. Hier können Sie zum einen die eigentliche

Wassertemperatur im Pool und zum anderen die Temperatur

des Warmwasserzulaufs mit je einem Platin-Temperatursensor

überwachen.

Sobald die Pooltemperatur einen Wert unterschreitet und/

oder die Temperatur des Warmwasserzulaufs von der

Poolsolarheizung eine Temperatur überschreitet, kann die

Förderpumpe z. B. mit einem Homematic IP Smart Home

Schalt-Mess-Kabel, HmIP-PSMCO geschaltet werden.

Funktionsweise von Platinwiderständen

Schon vor dem Zeitalter der Digitalisierung waren Platinwiderstände

eine weitverbreitete Methode zum Messen der

Temperatur. Bereits 1886 entwickelte Hugh Longbourne Callendar

einen Platin-Temperatursensor (Bild 3). Ausschlag-

8 www.elvjournal.de

Bausatz

gebend hierfür ist das ungewöhnlich lineare Verhalten des

Widerstands in Abhängigkeit zur Temperatur. Dadurch war

es möglich, auf komplizierte Linearisierungen zu verzichten

und den Spannungsabfall direkt zu verwenden. Auch wenn

die Kennlinie auf den ersten Blick tatsächlich perfekt linear

erscheint, treten in der Praxis geringe Abweichungen auf,

die insbesondere bei extremen Temperaturen relevant werden.

Bei Platin-Messwiderständen, wie den am häufigsten verwendeten

PT100- oder PT1000-Sensoren, handelt es sich

um typische Kaltleiter. Das bedeutet, dass der Widerstandswert

mit steigender Temperatur zunimmt und mit fallender

abnimmt. Die Zahl in der Kurzbezeichnung steht für den in

DIN EN 60751 genormten Widerstandswert bei 0 °C. Die genauen

Tem peraturen sind dabei abhängig vom Temperaturkoeffizienten

α, der wiederum abhängig von der Reinheit

und Beschaffenheit des Materials ist. Der Koeffizient des

hier gezeigten PT100 (Bild 5) lässt sich aus den Widerstandswerten

bei 0 °C und 100 °C berechnen:

Bild 3: Rectum-Platin-Thermometer by Callendar (Quelle)

Artikel-Nr.: 162126B1A – ELV Smart Home Platin-Temperatursensor Interface 2-fach – ELV-SH-PTI2 –

Journal 6/2025

Somit handelt es sich um einen typischen Alpha-385-Sensor

nach DIN EN 60751. Durch die in Bild 4 angesprochene

Linearität lässt sich bereits mit diesem Wert eine relativ

genaue Annäherung erstellen. Als Beispiel wird der Widerstandswert

des Sensors bei 150 °C bestimmt:

Dies entspricht einer absoluten Abweichung von 0,455 Ω

zum Datenblattwert. Deutlich genauer ist eine Annäherung

zweiten Grades, die sich auch für Temperaturen über 100 °C

sehr gut eignet und nach der zuvor genannten Norm folgendermaßen

berechnet wird:

Dies entspricht nur noch einer Abweichung von 0,017 Ω. Bei

Temperaturen unter 0 °C wird häufig ein weiterer Koeffizient

hinzugefügt:

Bei a, b und c handelt es sich um materialspezifische Konstanten.

Diese Callendar-Van-Dusen-Gleichung beschreibt

den negativen Temperaturverlauf sehr akkurat.

Deutlich komplexer ist es, diese Gleichung nach der Temperatur

aufzulösen und diese anhand des gemessenen Widerstands

zu ermitteln. Hierfür werden – je nach gewünschter

Genauigkeit und nach Temperaturbereich – Gleichungen

ersten, zweiten oder dritten Grades verwendet. Eine sehr

hohe Genauigkeit bieten die rationalen Funktionen, bei denen

es sich um einen Quotienten aus zwei Polynomfunktionen

handelt. Da das ELV-SH-PTI2 über einen leistungsstarken

32-Bit-Controller verfügt, nutzen wir hier natürlich

diese Rechenleistung aus und verwenden zur Berechnung

der Temperatur eine rationale Funktion.

Bei Platin-Messwiderständen, wie den am häufigsten verwendeten PT100 oder PT1000, handelt es sich

um typische Kaltleiter. Das bedeutet, dass ihr Widerstandswert mit steigender Temperatur zunimmt

und mit fallender Temperatur abnimmt. Die Zahl in der Kurzbezeichnung steht für den gemäß DIN EN

60751 genormten Widerstandswert bei 0 °C. Die genauen Temperaturen sind dabei abhängig vom

Temperaturkoeffizienten α, der wiederum von der Reinheit und Beschaffenheit des Materials

abhängig ist. Der Koeffizienten des hier gezeigten PT100 (Bild 5) lässt sich aus den Widerstandswerten

138,51Ω − 100Ω

bei 0°C und 100°C berechnen: αααα = = 0,003851 1 . Somit handelt es sich um einen

100Ω ∗ 100°CCCC

KKKK

typischen Alpha-385-Sensor nach DIN EN 60751. Durch die in Bild 4 angesprochene Linearität, lässt

sich bereits mit diesem Wert eine relativ genaue Annäherung erstellen. Als Beispiel wird der

Widerstandswert des Sensors bei 150 °C bestimmt:

Bild 4: Eine RRRR(150) gemessene = 100Ω ∗ Widerstand-Temperatur-Kennlinie 1 + 0,003851 1 ∗ 150°CCCCC = 157,765Ω

KKKK eines PT100-

Sensors

Dies entspricht einer absoluten Abweichung von 0,455 Ω zum Datenblattwert. Deutlich genauer ist

eine Annäherung 2. Grades, die sich auch für Temperaturen über 100 °C sehr gut eignet und nach der

zuvor genannten Norm folgendermaßen berechnet wird:

RRRR(150) = 100Ω ∗ (1 + 3,91 ∗ 10 −3 KKKK −1 ∗ 150°CCCC − 0,588 ∗ 10 −6 KKKK −2 ∗ 150°CCCC 2 ) = 157,327Ω

Dies entspricht nur noch einer Abweichung von 0,017 Ω. Bei Temperaturen unter 0 °C wird häufig ein

weiterer Koeffizient hinzugefügt: RRRR(TTTT) = RRRR0(1 + aaaaTTTT + bbbbbbbb 2 + cccc(TTTT − 100)TTTT 3 ). Bei a, b und c

handelt es sich hier um materialspezifische Konstanten. Diese Callendar-Van-Dusen-Gleichung

beschreibt den negativen Temperaturverlauf sehr akkurat.

Deutlich komplexer ist es, diese Gleichung nach der Temperatur aufzulösen, und diese anhand des

gemessenen Widerstandes zu ermitteln. Hierfür werden – je nach gewünschter Genauigkeit und

Temperaturbereich – Gleichungen ersten, zweiten oder dritten Grades verwendet. Eine sehr hohe

Genauigkeit Bild bieten 5: PT100 die rationalen nach DIN Funktionen, EN 60751 bei denen es sich um einen Quotienten aus zwei

Polynomfunktionen handelt. Da das ELV-SH-PTI2 über einen leistungsstarten 32-Bit-Controller verfügt,

nutzen wir hier natürlich diese Rechenleistung aus und verwenden zur Berechnung der Temperatur

eine rationale Funktion.

Die zu berechnende Gleichung lautet wie folgt:

Die zu berechnende Gleichung lautet wie folgt:

TTTT = cccc 0 + RRRR RRRRR 1 + RRRRcccc 2 + RRRR(cccc 3 + cccc 4 RRRR)

1+RRRR(cccc 5 + RRRR(cccc 6 + cccc 7 RRRR))

TTTT = cccc 0 + cccc 1RRRR + cccc 2 RRRR 2 + cccc 3 RRRR 3 + cccc 4 RRRR 4

1+cccc 5 RRRR + cccc 6 RRRR 2 + cccc 7 RRRR 3

Die Formel besteht aus einer biquadratischen Polynom-

Die Formel besteht aus einer biquadratischen Polynomfunktion im Zähler und einer kubischen

Polynomfunktion

funktion

im

im

Nenner.

Zähler und einer kubischen Polynomfunktion im

Nenner. Mit dieser Gleichung wird die Temperatur anhand

Mit dieser Gleichung wird die Temperatur anhand des ermittelten Platinwiderstands RRRR in einem

Bereich von -200 °C bis +850 °C mit einer durchschnittlichen Abweichung von ±0,015 °C berechnet.

des ermittelten Platinwiderstands R in einem Bereich von

Näheres zu dem Thema finden Sie auf der folgenden Webseite.

-200 °C bis +850 °C mit einer durchschnittlichen Abweichung

von ±0,015 °C berechnet.

Näheres zu dem Thema finden Sie auf dieser Webseite.

ELVjournal 6/2025 9

Bausatz

Leitungskompensation

Da die Temperatur wie beschrieben vom Widerstandswert

abhängt, können Leitungswiderstände vom IC zum Sensor

und zurück das Ergebnis verfälschen. Bei einem PT100-

Sensor ändert sich die ermittelte Temperatur dabei um 1 °C

je 0,4 Ω zusätzlichem Leitungswiderstand. Um dem entgegenzuwirken,

wurden unterschiedliche Methoden zur Leitungskompensation

entwickelt, die sich in der Anzahl der

Adern widerspiegeln. Bei Sensoren mit zwei Adern kann

keine Kompensation vorgenommen werden. Kommt eine

dritte Ader hinzu, bietet sich bereits eine sehr genaue Kompensationsmöglichkeit.

Über die dritte Leitung wird der

Spannungsabfall zwischen der Sensorspitze und dem Kabelanfang

gemessen. Aus diesem Wert lässt sich dann der

Widerstand einer Leitung ermitteln. Da sich sowohl Hin- als

auch Rückleiter bei denselben Bedingungen sehr ähnlich

verhalten, wird der Wert auch auf die Rückleitung übertragen.

Die beste Kompensationsmöglichkeit bieten jedoch

Sensoren mit vier Adern. Über zwei der Leitungen fließt der

Messstrom, während über die anderen der Spannungsfall

bestimmt wird. Da der AD-Wandler wie alle Spannungsmessgeräte

einen sehr hohen Innenwiderstand hat, fließt so gut

wie kein Strom über die beiden Messleitungen. Daher entspricht

die gemessene Spannungsdifferenz ausschließlich

dem Spannungsabfall am Platinwiderstand. Bild 6 zeigt den

prinzipiellen Aufbau von 2-, 3- und 4-Draht-PT-Sen soren.

Vielfältige Einsatzzwecke

Doch was unterscheidet PT-Sensoren von herkömmlichen

Temperatursensoren? Neben der einfachen Auswertung

und Datenverarbeitung bieten PT-Sensoren weitere vielfältige

Einsatzmöglichkeiten. Wie beschrieben, hängt die

Genauigkeit stark mit dem verwendeten Typ und der Anzahl

der Adern zusammen. Wenn eine geeignete Kompensation

stattfindet oder der Leitungswiderstand nur gering ins Gewicht

fällt, übertrifft die Genauigkeit andere Sensoren bei

Weitem. Die zulässige Abweichung berechnet sich nach

DIN EN 60751 für Sensoren der Klasse A wie folgt:

±(0,15 + 0,002*|t|)°C.

Bei 20 °C entspricht dies einer maximalen Abweichung von

±0,19 °C, die in der Regel jedoch deutlich geringer ausfällt.

Durch die einheitliche Normierung lassen sich die Werte

zweier Sensoren hervorragend vergleichen. Zudem können

PT-Sensoren auch bei extremeren Bedingungen verwendet

werden. So lassen sich geeignete Ausführungen ohne Probleme

bei Temperaturen von -200 °C bis über 800 °C einsetzen,

was völlig neue Möglichkeiten eröffnet. Die von uns unterstützte

Obergrenze liegt bei 600 °C, wobei auch hier noch

sehr genaue Messwerte gewährleistet werden können. Auch

bei der Bauform ist man alles andere als eingeschränkt. Im

Laufe der Zeit haben sich unterschiedlichste Ausführungen

etabliert, darunter Rohranlege-, Flansch-, Magnet- oder

Lufttemperatur-Fühler, die eine einfache Montage für vielfältige

Einsatzzwecke ermöglichen (Bild 7).

Bild 6: Aufbau eines PT-Sensors mit unterschiedlicher Aderanzahl

Bild 7: Verschiedene PT-Sensoren für unterschiedliche Einsatzzwecke

Sensor in Betrieb nehmen

Sensor zusammenbauen und PT-Sensoren anschließen

Bild 8 zeigt den Lieferumfang des komplett vorbestückten Bausatzes, Bild 9 die Platine und den Bestückungsdruck beidseitig

im Detail. Es sind keine Lötarbeiten notwendig.

Der Zusammenbau benötigt nur wenige Schritte:

• Antennenhalter und Konfigurationskarte anbringen

• Platine in eine Abox 040 einsetzen (Abox 040-L)

• Sensoren und gegebenenfalls Leitungen der Spannungsversorgung an die Federkraftklemmen der Platine anschließen

10 www.elvjournal.de

Bausatz

Bild 8:

Lieferumfang des

ELV Smart Home

Platin-Temperatursensor

Interface -

2-fach

ELV-SH-PTI2

Bild 9: Platine und Bestückungsdruck des ELV-SH-PTI2 von oben und unten

ELVjournal 6/2025 11

Bausatz

Bild 10: Antennenhalter einsetzen und

Antenne verlegen

Schieben Sie die beiden grauen Antennenhalter seitlich auf

die Platine (Bild 10). Um dabei ein Abscheren der kleinen

Rastnasen zu vermeiden, biegen Sie den unteren Teil des

Antennenhalters beim Aufschieben mit Ihrem Fingernagel

oder einem flachen Werkzeug leicht nach unten. Führen Sie

die Antenne anschließend durch die oberen Löcher der beiden

Halter.

Dem Bausatz liegt eine Konfigurationskarte bei, auf der die

DIP-Schalterstellungen für den jeweiligen PT-Sensortyp und

der Verbindungsplan für die 2-, 3- und 4-Draht-Anschlüsse

der Sensorkabel gezeigt werden. Diese Karte können Sie mit

den beiden mitgelieferten doppelseitigen Klebestreifen am

äußeren Batteriehalter befestigen. So haben Sie die Konfigurationsmöglichkeiten

immer parat.

Ziehen Sie die doppelseitigen Klebestreifen vom Trägermaterial

ab und kleben Sie diese an die im Bild 11 dargestellten

Stellen des Batteriehalters. Knicken Sie die Konfigurationskarte

an der vorhandenen Falz und kleben diese an den Batteriehalter

(Bild 12).

In den Tabellen 1 bis 3 sind die Inhalte der Konfigurationskarte

dargestellt.

Bild 11: Klebestellen für die doppelseitigen Klebestreifen am Batteriehalter

2-Wire

2-Draht

3-Wire

3-Draht

4-Wire

4-Draht

Sensor-Connection-Plan

Sensor-Verbindungsplan

X1/X2

A B C D

Red2

Rot2

Red2

Rot2

Red1

Rot1

Red1

Rot1

Red1

Rot1

White1

Weiß1

White1

Weiß1

White1

Weiß1

White2

Weiß2

Tabelle 1: Verbindungsplan für

2-, 3- und 4-Draht-Sensoren

Sensor-Resistance-Type

Sensor-Widerstands-Typ

X1

X2

S1.1 S1.2 S4.1 S4.2

PT100 On On On On

PT1000 Off Off Off Off

Tabelle 2: DIP-Schalterstellungen

für PT100- und

PT1000-Sensoren

2-Wire

2-Draht

3-Wire

3-Draht

4-Wire

4-Draht

Sensor-Wire-Type

Sensor-Draht-Typ

X1

X2

S2.1 S2.2 S3.1 S3.2 S5.1 S5.2 S6.1 S6.2

Off On On On Off On On On

On Off On Off On Off On Off

Off On Off Off Off On Off Off

Bild 12: Die am Batteriehalter befestigte Konfigurationskarte

Tabelle 3: DIP-Schalterstellungen für 2-, 3- und 4-Draht-Sensoren


Bausatz

Bild 13: Montagelöcher abdichten

Bild 14: Festgeschraubte Platine im Abox-Gehäuse

Sollten Sie das ELV-SH-PTI2 in der Abox 040-L verwenden,

montieren Sie diese zunächst am Bestimmungsort, da die

Platine sonst die Befestigungslöcher verdeckt. Dichten Sie

anschließend die beiden Befestigungslöcher mit den dem

Gehäuse beiliegenden Gummiverschlüssen ab (Bild 13).

Fixieren Sie die Platine mit den beiden beiliegenden Schrauben

am Gehäuseboden, wie in Bild 14 gezeigt.

Öffnen Sie vorsichtig die benötigten elastischen Kabeldurchführungen

im Bereich vor den Federkraftklemmen mit

einem spitzen Gegenstand (Kreuzschraubendreher). Führen

Sie die Anschlüsse der Platin-Temperatursensoren von

außen jeweils durch eines der drei elastischen Kabeldurchführungen

in das Gehäuse ein. Bei Verwendung einer Festspannung

führen Sie auch diese Leitungen durch eine freie

Kabeldurchführung von außen in das Gehäuse ein. Schieben

Sie mit einem Kreuzschraubendreher die jeweilige Federkraftklemme

auf und schließen Sie die Sensorkabel an, wie

in Tabelle 1 beschrieben und in Bild 15 gezeigt.

Fixieren Sie mit den beiliegenden Kabelbindern die Sensorleitungen

und gegebenenfalls die Leitungen der Festspannungsversorgung

an den in der Platine vorhandenen

T-Stücken. Bild 16 zeigt beispielhaft die Fixierung einer Sensorleitung.

Der Rastkörper des Kabelbinders sollte sich anschließend

dicht über der Platine befinden.

Abschließend legen Sie die Batterien polrichtig ein oder

schalten bei Verwendung einer Festspannung das Netzteil

an. Das ELV-SH-PTI2 startet mit dem typischen Blinken der

Homematic IP Status-LED und ist bereit zum Anlernen an

eine Zentrale.

Bild 15: Anschluss der Sensorleitungen

Bild 16: Fixierung der Leitungen mit einem Kabelbinder


Bausatz

PT-Sensoren über DIP-Schalter konfigurieren

Bevor Sie das ELV-SH-PTI2 an eine Zentrale

anlernen, stellen Sie die DIP-Schalter für den

angeschlossenen PT-Sensortyp am jeweiligen

Anschluss ein – siehe Konfigurationskarte oder

Zeichnung in Bild 17.

Bild 17: DIP-Schalterstellungen für die einzelnen PT-Sensortypen

ELV-SH-PTI2 anlernen

ELV-SH-PTI2 am Access Point oder

der Home Control Unit anlernen

Wählen Sie den Eintrag „Gerät anlernen“ und folgen

Sie dem Anmelde-Assistenten für die weitere

Einrichtung. Ordnen Sie das ELV-SH-PTI2

während des Anlernens einem Raum zu (Bild 18).

Legen Sie gegebenenfalls einen neuen Raum

an und geben Sie einen aussagekräftigen

Namen für das Temperatur-Sensor Interface

ein. Anschließend ist das Produkt betriebsbereit.

Im angelernten Raum kann nun im Reiter

„Wetter und Umwelt“ die Temperatur ausgelesen werden.

Hierfür werden die Differenztemperatur, der Temperatursensor

1 sowie der Temperatursensor 2 jeweils einzeln ausgegeben.

Zusätzlich kann der ELV-SH-PTI2 auch in Automatisierungsregeln

als Auslöser verwendet werden.

Bild 18: Einrichtungsassistent zum Anlernen

Den Homematic IP Access Point

ganz einfach einrichten

Bevor Sie Ihre Komponenten in Ihr Homematic IP

System integrieren können, müssen Sie den

Homematic IP Access Point und die App einrichten.

Eine detaillierte Anleitung dazu finden Sie in

unserem Video.


Bausatz

ELV-SH-PTI2 an die CCU3 anlernen und konfigurieren

Loggen Sie sich auf der WebUI Ihrer CCU3 ein und klicken

Sie oben rechts auf „Gerät anlernen“. Wählen Sie im Popup-Fenster

„HmIP Gerät anlernen“, um den Anlernmodus für

60 s zu starten. Geben Sie im Folgedialog unter Posteingang

die Beschriftung des Geräts und der Kanäle ein (Bild 19) und

ordnen Sie diese einem Raum oder Gewerk zu (siehe WebUI-

Handbuch).

Nach der Anmeldung an der CCU3 ist das Produkt betriebsbereit.

Wählen Sie auf der Startseite „Status und Bedienung“

„Geräte“ und klicken Sie in der Liste auf das ELV-SH-PTI2,

um die aktuellen Messwerte des Sensors zu sehen (Bild 20).

Im Reiter „Einstellungen“ „Geräte“ lassen sich diverse

Konfigurationsparameter der verschiedenen Gerätekanäle

anpassen (Bild 21). Im Kanal 0 können Sie z. B. das Sendeintervall

der Statusmeldungen und die Schwelle für Low-Bat

konfigurieren. In Kanal 1 und 3 besteht zudem die Möglichkeit,

eine Offset-Temperatur einzustellen, um so einen Temperaturunterschied

am Sensor auszugleichen. Im Kanal 5 ist

keine Offset-Temperatur-Einstellung möglich, da der Temperaturwert

die Differenz der Kanäle 1 und 3 ist und er somit

schon die Offset-Temperatur aus diesen Kanälen besitzt.

Bild 19: Namensvergabe und Zuordnung von Gewerk und Raum im Posteingang

Bild 20: Anzeige der Messwerte in der Statusansicht


Bausatz

Das ELV-SH-PTI2 besitzt 3 Kanäle (2, 4 und 6), die sich für bedingte Schaltbefehle zu verknüpften

Aktoren nutzen lassen. Es lassen sich bei jedem Kanal zwei verschiedene Schwellwerte

für die Temperatur definieren. Sollen Aktoren bei Über- oder Unterschreitung dieser Schwellen

schalten, setzen Sie ein Häkchen, um die zugehörigen Telegramme zu senden (Bild 22).

Bild 21: Geräteeinstellungen des ELV-SH-PTI2

Bild 22: Senden von Telegrammen bei Unter- oder Überschreitung von Grenzwerten aktivieren


Bausatz

Schaltungsbeschreibung

Die Schaltung des ELV-SH-PTI2 besteht aus der Spannungsversorgung,

dem Mikrocontroller U4 und dem Transceiver-

Modul A1 für die Funkkommunikation sowie den beiden

Mess-ICs U1 und U3 für die Platin-Temperatursensoren und

die dazugehörigen Klemmanschlüsse X1 und X2.

Die Spannungszufuhr des ELV-SH-PTI2 (Bild 23) kann entweder

mit einer Festspannung aus einem 5-V-Netzteil oder

über zwei LR6-Batterien (AA/Mignon) erfolgen. Für die Versorgung

aus einem Netzteil wird der Klemmanschluss X3

genutzt, dieser bietet zwei Leitungsanschlüsse für die +5-V-

und die Masse-Leitung. Die 5 V des Netzteils werden dann

an den Linearspannungsregler VR1 geführt, der am Ausgang

eine Spannung von 3,3 V ausgibt, welche über die Schottky-

Diode D1 an den Spannungsknotenpunkt +VDD gelangt.

Bei einer Batterieversorgung der Schaltung werden zwei

LR6-Batterien polrichtig in die dafür vorgesehenen Batteriehalter

BT1 und BT2 gelegt. Die Batteriespannung wird

dann über den PTC-Widerstand RT1 geführt, der im Falle eines

Kurzschlusses hochohmig wird und somit die Batterien

schützt. Anschließend gelangt die Batteriespannung an den

Source-Anschluss von P-Kanal-MOSFET Q2.

Die beiden P-Kanal-MOSFETs Q1 und Q2 sorgen dafür, dass

bei einer angeschlossenen 5-V-Festspannung über X3 die

Verbindung zu den Batterien unterbrochen wird. Dies erfolgt

mit der Verbindung von Klemmanschluss X3 über den

0-Ω-Widerstand R11 an die Gate-Anschlüsse von Q1 und Q2.

Durch diese Maßnahme kann auch mit eingelegten Batterien

eine Festspannung als Spannungsversorgung genutzt werden,

ohne dass die Batterien fälschlich geladen werden.

Wenn keine Festspannung angeschlossen ist, sorgt der

Widerstand R2 an den Gate-Anschlüssen von Q1 und Q2

dafür, dass beide komplett durchschalten und die Batteriespannung

nun ebenfalls am Spannungsknotenpunkt

+VDD anliegt. Die Spannung +VDD versorgt sowohl den Mikrocontroller

U4 als auch das Transceiver-Modul A1 für die

Funkkommunikation.

Zudem wird über +VDD auch der Schaltregler U2 versorgt.

Dieser Schaltregler (Boost Converter) sorgt dafür, dass auch

bei schon etwas entladenen Batterien an seinem Ausgang

eine Spannung von zirka 3,3 V (+UB) bereitgestellt wird, die

die beiden Mess-ICs U1 und U3 sicher versorgt. Da der Ruhestromverbrauch

der Mess-ICs mit bis zu 3 mA recht hoch

ist, wird der Schaltregler U2 nur dann eingeschaltet, wenn

auch eine Messung mit den beiden Mess-ICs bevorsteht.

Der Mikrocontroller U4 kann dazu mit der Leitung +UB_EN

den Schaltregler U2 ein- und ausschalten. Da der Schaltregler

U2 beim Einschalten zunächst viel Strom zum Anlaufen

benötigt, befinden sich in der Schaltung die sieben 22-µF-

Kondensatoren, die für eine genügend große Kapazität sorgen,

sodass die Spannung +VDD kaum einbricht.

+ -

5 VDC

TP2

BT1A

+

-

BT1B

BT2A

+

-

BT2B

TP4

X3

1

2

Überstromschutz

RT1

500mA

TP44

TP45

TP26

C2

+VDD

C25

10u

16V

C3

1u

16V

100n

16V

L1

600R

2

VIN

VR1

C21

10u

16V

VOUT 3

GND

1 C4

S1206B33

C22

100n

16V

R11

0R

U2

+UB-EN

R5

100k

EN 6

SEL

4

100n

16V

C5

Boost Converter

IN 5

10u

16V

L3

R6

100k

LX 2

2,2µH

External_PWR

OUT 1

GND

3

MAX17225ELT

C23

TP27

R1

0R

nip

TP3

3,3 VDC

+UB

TP1

R3

Bild 23: Schaltbild der Spannungsversorgung

R7

R2

100k

10u

16V

BAT43W

IRLML6401

Q1

Q2

IRLML6401

C24

100n

16V

L2

D1

600R

C6

+VDD

C7

100n

16V

C8

10u

16V

22u

16V

C9

C10 C11

22u

16V

22u

16V

22u

16V

C16 C17 C18

22u

16V

22u

16V

22u

16V

TP28

TP5

VDD 2

+VDD

+UB-EN

Mikrocontroller

U4A

21

PA00 RESETn 11

TP21

TP30


5 VDC

Bausatz

TP2

RT1

500mA

Das ELV-SH-PTI2 BT1A nutzt als +VDD Mikrocontroller (Bild 24) einen PC07 kann der Controller TP3

Boost Converter

anhand der Schalterstellungen von

+

L1

L2 3,3 VDC

EFM32PG22 der Firma Silicon Labs. Diese Controller zeich-

den DIP-Schaltern S1A, S1B, +UB S2A, S2B sowie S4A, S4B, S5A,

nen sich durch - einen exzellenten Energiesparmodus aus –

was der BT1B Batterielebensdauer sehr zugutekommt - und sind

BT2A

dennoch sehr

+

leistungsstark.

C25

C21 C22

Der Mikrocontroller U4 ist per SPI-Schnittstelle über die Anschlüsse

PA04 - bis PA07 und PB00 16V

16V 16V

1u

10u 100n

TP44

mit den beiden Mess-ICs

BT2B

U1 und U3 verbunden. Mit den Anschlüssen MAX31865_CS_1 R6

TP4

Überstromschutz

TP45

10u

16V

100n

16V

600R

R11

0R

(PA07) und MAX31865_CS_2 (PB00) kann per Low-Pegel entschieden

werden, mit welchem Mess-IC der Controller kommuniziert.

Durch Auswertung der vier Anschlüsse PC04 bis

U2

+UB-EN

R5

100k

EN 6

SEL

4

100n

16V

IN 5

10u

16V

L3

100k

LX 2

2,2µH

External_PWR

S5B erkennen, welcher Sensortyp eingestellt wurde.

Neben der SPI-Schnittstelle zu den Mess-ICs verfügt der

OUT 1

Mikrocontroller U4 über eine weitere separate SPI-Schnittstelle,

mit der die Kommunikation zum Transceiver-Modul

16V 16V

A1 erfolgt. Das Transceiver-Modul wiederum sorgt für die

GND

Funkkommunikation zum Homematic IP System.

3

MAX17225ELT

C23

R2

100k

10u

Am Anschluss PA8 ist die Homematic IP Systemtaste S7 und

an den Anschlüssen PD02 und PD03 sind die Status-LEDs

angeschlossen.

Q1

Q2

IRLML6401

C24

100n

600R

C6

C7

100n

16V

C8

10u

16V

22u

16V

C9

C10 C11

22u

16V

22u

16V

C16 C17 C18

22u

16V

22u

16V

22u

16V

22u

16V

TP28

R3

R7

TP5

A1

TRX1-TIF

TP13

VDD 2

TCKC/SWCLK 5

TMSC/SWDIO 4

SWO 3

RESET 1

GND 6

Prog.-Adapter

+UB 8

CSn 6

SI

1

SO 3

SCLK 2

GDO2 4

GDO0 5

GND 7

+VDD

C35

+VDD

TRX_SCLK

C36

22p

50V

TRX_CS

TRX_SI

TRX_SO

C37

100n

16V

10u

16V

TP6

TP7

TP8

TP9

TP10

C38

1n

50V

TP23

TP40

TP41

TP42

TP22

TP43

S7

TP14

+UB-EN

MAX31865_SDI

MAX31865_SDO

MAX31865_SCLK

MAX31865_CS_1

MAX31865_CS_2

External_PWR

R12

220k

R13

330k

Mikrocontroller

U4A

21

PA00

22

PA01

23

PA02

24

PA03

25

PA04

26

PA05

27

PA06

28

PA07

29

PA08

20

PB00

19

PB01

18

PB02

17

PB03

16

PB04

9

HFXTAL_I

10

HFXTAL_O

RESETn 11

PC00 1

PC01 2

PC02 3

PC03 4

PC04 5

PC05 6

PC06 7

PC07 8

PD02 38

PD03 37

NC 14

PD00 40

PD01 39

EFM32PG22C200F256IM40

TRX_SCLK

TRX_SO

TRX_SI

TRX_CS

PT_TYPE_SEL_1

WIRE_SEL_1

PT_TYPE_SEL_2

WIRE_SEL_2

Y1

32.768 kHz

C39

10p

50V

C33

C40

10p

50V

C34

100n

25V

TP21

TP11

TP15

1u

16V

nip

R9

390R

TP12

TP16

DS1

R10

1k5

R

TP30

+VDD

C41

12

15

34

DVDD

DVDD

DVDD

U4B

VREGSW 31

VREGVDD 32

IOVDD 36

AVDD 35

+VDD

Status-LEDs

10u

16V

C45

C46

100n

16V

C47

100n

16V

C48

100n

16V

1u

16V

30

DECOUPLE VREGVSS 33

13

GND TH-GND 41

EFM32PG22C200F256IM40

C42

C43

100n

16V

C44

100n

16V

10u

16V

Antenna1 Antenna2

Bild 24: Schaltbild Mikrocontroller und Transceiver-Modul


die Status-LEDs angeschlossen.

Kommen wir nun zu den eigentlichen Herzstücken der

Schaltung, den beiden bereits zuvor erwähnten Mess-ICs

U1 und U3 (Bild 25). Hierbei handelt es sich um ein spezielles

IC der Firma Analog Devices, den MAX31865. Dieses IC ist

darauf ausgelegt, den feinen, temperaturabhängigen Widerstandswert

eines Platin-Sensors in einen digitalen Wert

umzusetzen.

Hierfür benötigt der IC einen Referenzwert, der mittels Präzisionswiderständen

eingestellt wird. Damit der gesamte

Messbereich von -200 °C bis +600 °C abgebildet werden

kann, sollte der Referenzwiderstand ungefähr dem 4-fachen

Widerstandswert des Sensors bei 0 °C entsprechen.

Folglich muss der Wert zwischen 400 Ω und 4 kΩ variieren

können, damit sowohl PT100- als auch PT1000-Sensoren

unterstützt werden. Bei R3, R4, R7 und R8 handelt es sich

um die beschriebenen Präzisionswiderstände mit einer Abweichung

von maximal 0,1 %, die hier als Referenz dienen.

Wird nun ein PT1000-Sensor angeschlossen, müssen die

DIP-Schalter S1A bzw. S4A geöffnet (Off) sein, wodurch der

vom MAX31865 generierte (BIAS-)Messstrom nur über den

Kommen wir nun zu den eigentlichen Herzstücken der Schaltung, den beiden bereits zuvor erwähnten

Mess-ICs U1 und U3. Hierbei handelt es sich um ein spezielles IC der Firma Analog Devices den

MAX31865. Dieses IC ist darauf ausgelegt, den feinen, temperaturabhängigen Widerstandswert eines

Platin-Sensors in einen digitalen Wert umzusetzen.

Bausatz

Hierfür benötigt der IC einen Referenzwert, der mittels Präzisionswiderstände eingestellt wird. Damit

der gesamte Messbereich von -200 °C bis 600 °C abgebildet werden kann, sollte der

Referenzwiderstand ungefähr dem 4-fachen Widerstandswert des Sensors bei 0 °C entsprechen.

Folglich 4,02-kΩ-Widerstand muss Wert zwischen 400 Ω R3 und bzw. 4 kΩ R7 variieren und können, anschließend damit sowohl durch PT100- die als auch

PT1000-Sensoren unterstützt werden. Bei R3, R4, R7 und R8 handelt es sich um die beschriebenen

Anschlüsse FORCE+ und FORCE- über den Sensor und seinen

PT1000-Sensor aktuellen angeschlossen, temperaurabhängigen müssen die DIP-Schalter Widerstand S1A bzw. S4A fließt. geöffnet (Off) sein,

Präzisionswiderstände mit einer Abweichung von maximal 0,1%, die hier als Referenz dienen. Wird

nun ein

wodurch der vom MAX31865 generierte (BIAS-)Messstrom nur über den 4,02 kΩ Widerstand R3 bzw.

Bei Verwendung eines PT100-Sensors werden die DIP-

R7 und anschließend durch die Anschlüsse FORCE+ und FORCE- über den Sensor und seinem aktuellen

temperaurabhängigen Widerstand fließt.

Schalter S1A bzw. S4A hingegen geschlossen (On) und es

Bei Verwendung eines PT100-Sensors werden die DIP-Schalter S1A bzw. S4A hingegen geschlossen

(On) und es entsteht eine Parallelschaltung mit dem folgenden Gesamtwiderstand:

entsteht eine Parallelschaltung mit dem folgenden Gesamtwiderstand:

RRRR3|RRRR4 =RRRR7|RRRR8 =

4,02 kkkkk ∗ 442 k

= 398,216 k

4,02 kkkkk + 442 k

Der durch den Messstrom IIII MMMMMMMMMMMMMMMM erzeugte Spannungsabfall UUUU RRRRMMMMRRRR über den Referenzwiderstand RRRR RRRRMMMMRRRR

dient als Der Referenzspannung durch den für Messstrom den im MAX32865 IMess intern erzeugte enthaltenden Spannungsabfall

15-Bit-AD-Wandler. Damit

entspricht die Spannung UUUU RRRRMMMMRRRR auch dem maximalen AD-Wandler-Wert AAAAAAAACCCC mmmmmmmmmmmm von 32768.

URef über den Referenzwiderstand RRef dient als Referenz-

Wie schon erwähnt, fließt der Messstrom IIII MMMMMMMMMMMMMMMM auch durch den Sensor-Widerstand RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS und

spannung für den im MAX32865 intern enthaltenden 15-Biterzeugt

damit eine proportional zum Platinwiderstand anliegende Spannung UUUU SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS . Diese Sensor-

Spannung AD-Wandler. kann nun mit dem Damit 15-Bit-AD-Wandler entspricht an die den Anschlüssen Spannung RTDIN+ URef und auch RTDIN- dem in einen

digitalen Wert AAAAAAAACCCC SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS umgewandelt werden und ist dann über die SPI-Schnittstelle vom

maximalen AD-Wandler-Wert ADCmax von 32768.

Mikrocontroller U4 auslesbar. Da die exakten Referenzwiderstandswerte im Microcontroller U4

hinterlegt Wie sind, schon kann dieser erwähnt, nun zunächst fließt – mit Hilfe der des Messstrom ausgelesenen Werts IMess AAAAAAAACCCC auch SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS durch den Sensor-

Widerstand berechnen. Dazu wird die folgende Formel verwendet, die die Beziehung der einzelnen

den Sensor-Widerstand RSensor und erzeugt damit eine pro-

Widerstände, den anliegenden Spannungen durch den Messstrom und den ADC-Werten beschreibt.

IIII MMMMMMMMMMMMMMMM = UUUU RRRRMMMMRRRR

= UUUU SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS

= AAAAAAAACCCC mmmmmmmmmmmm

= AAAAAAAACCCC SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS

RRRR RRRRMMMMRRRR RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS RRRR RRRRMMMMRRRR RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS

portional zum Platinwiderstand anliegende Spannung USensor.

Diese Sensor-Spannung kann nun mit dem 15-Bit-AD-

Wandler an den Anschlüssen RTDIN+ und RTDIN- in einen

Wird diese Formel nun nach RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS umgestellt, folgt daraus folgendes:

digitalen Wert ADCSensor umgewandelt werden und ist dann

RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS = RRRR RRRRMMMMRRRR ∗ AAAAAAAACCCC SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS

AAAAAAAACCCC mmmmmmmmmmmm

Mit dem nun bekannten Sensorwiderstand kann nun die genaue Temperatur mit der rationalen

Funktion aus dem Abschnitt „Funktionsweise von Platinwiderständen" berechnet werden.

2u

6V

2u

6V

TP28

R3

4k02

1

MAX31865_SDI

MAX31865_SDO

S1A

R4

442R

4

TP29

MAX31865_CS_1

MAX31865_SCLK

11

SDI

14

SDO

1

BIAS

2

REFIN+

4

ISENSOR

13

CS

12

SCLK

U1A

MAX31865

WIRE_SEL_1

FORCE+ 5

FORCE2 6

RTDIN+ 7

3

REFIN-

RTDIN-

FORCE-

8

9

DRDY 18

17

N.C.

TP19

1

2

TP17

S2A

TP24

S2B

4

3

Neben den

A

DIP-Schaltern

B C D

S1A bzw. S4A, ist es wichtig auch die Schalter S1B bzw. S4B korrekt zu setzen.

Denn mit diesen Schaltern erkennt

S3A

der Mikrocontroller 100n über die

S3B

Anschlüsse PT_TYPE_SEL_1 und

16V

PT_TYPE_SEL_2 welcher Sensor-Typ verwendet wird. Analog zum Setzen der Schalter für den richtigen

1 4 C1 2 3

X1

1

TP32

PT_TYPE_SEL_1

2

TP33

2

3

TP34

S1B

4

TP35

3

PESD3V3S1UB

+UB

D2

C19

C12

4n7

50V

C20

100n

16V

PESD3V3S1UB

100n

16V

C13

D3

20

VDD

4n7

50V

19

DVDD

PESD3V3S1UB

U1B

DGND 15

GND1 16

GND2 10

TH-GND 21

MAX31865

C14

D4

4n7

50V

PESD3V3S1UB

C15

D5

4n7

50V

TP30

R7

4k02

1

S4A

MAX31865_SDI

MAX31865_SDO

R8

442R

4

TP31

MAX31865_CS_2

MAX31865_SCLK

WIRE_SEL_2

S5A

U3A

1 4

11

SDI

FORCE+ 5

14

SDO FORCE2 6 TP25

RTDIN+ 7

1

BIAS

RTDIN-

8

2

REFIN+

FORCE-

9

3

REFIN-

S5B

A B C D

X2

TP36

1

2

3

4

TP37

TP38

TP39

4

ISENSOR

2 3

13

CS

DRDY 18 TP18

S4B

12

17

SCLK

N.C.

PT_TYPE_SEL_2 2 3

MAX31865 TP20

PESD3V3S1UB

+UB

1

S6A

D6

C31

4

C27

4n7

50V

C32

100n

16V

PESD3V3S1UB

100n

16V

100n

16V

C26

C28

D7

20

VDD

4n7

50V

19

DVDD

PESD3V3S1UB

U3B

2

DGND 15

GND1 16

GND2 10

TH-GND 21

MAX31865

S6B

D8

3

C29

4n7

50V

PESD3V3S1UB

C30

D9

4n7

50V

Bild 25: Schaltbild Mess-ICs und Klemmanschlüsse


R7

nun

und

ein

anschließend

PT1000-Sensor

durch

angeschlossen,

die Anschlüsse

müssen

FORCE+

die

und

DIP-Schalter

FORCE- über

S1A

den

bzw.

Sensor

S4A

und

geöffnet

seinem

(Off)

aktuellen

sein,

temperaurabhängigen

wodurch der vom MAX31865

Widerstand

generierte

fließt.

(BIAS-)Messstrom nur über den 4,02 kΩ Widerstand R3 bzw.

R7 und anschließend durch die Anschlüsse FORCE+ und FORCE- über den Sensor und seinem aktuellen

Bei temperaurabhängigen Verwendung eines Widerstand PT100-Sensors fließt. werden die DIP-Schalter S1A bzw. S4A hingegen geschlossen

(On) und es entsteht eine Parallelschaltung mit dem folgenden Gesamtwiderstand:

Bei Verwendung Bausatz eines PT100-Sensors werden die DIP-Schalter S1A bzw. S4A hingegen geschlossen

(On) und es entsteht eine 4,02 kkkkk ∗ 442 k

RRRR3|RRRR4

Parallelschaltung

=RRRR7|RRRR8 =

mit dem folgenden Gesamtwiderstand:

= 398,216 k

4,02 kkkkk + 442 k

4,02 kkkkk ∗ 442 k

Der durch den Messstrom RRRR3|RRRR4 IIII =RRRR7|RRRR8 MMMMMMMMMMMMMMMM erzeugte = Spannungsabfall UUUU = RRRRMMMMRRRR über 398,216 den Referenzwiderstand k

4,02 kkkkk + 442 k RRRR RRRRMMMMRRRR

dient als über Referenzspannung die SPI-Schnittstelle für den im MAX32865 des intern Mikrocontrollers enthaltenden 15-Bit-AD-Wandler. U4 ausles-Damibar.

Referenzspannung Da die exakten für den Referenzwiderstandswerte im MAX32865 intern enthaltenden 15-Bit-AD-Wandler. im Mikrocon-Damit

entspricht Wie schon die erwähnt, Spannung fließt UUUU der Messstrom IIII

Der durch den Messstrom IIII

entspricht die Spannung UUUU MMMMMMMMMMMMMMMM erzeugte Spannungsabfall UUUU RRRRMMMMRRRR auch dem maximalen AD-Wandler-Wert RRRRMMMMRRRR über den Referenzwiderstand RRRR

AAAAAAAACCCC mmmmmmmmmmmm von 32768. RRRRMMMMRRRR

dient als

troller U4 hinterlegt RRRRMMMMRRRR auch dem maximalen

sind,

MMMMMMMMMMMMMMMM auch AD-Wandler-Wert durch den Sensor-Widerstand AAAAAAAACCCC RRRR

kann dieser nun zunächst mmmmmmmmmmmm von 32768.

mithilfe

SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS und

erzeugt damit eine proportional zum Platinwiderstand anliegende Spannung UUUU SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS . Diese Sensor-

Wie

Spannung

schon

des kann

erwähnt,

ausgelesenen nun mit

fließt

dem

der

15-Bit-AD-Wandler

Messstrom IIII

Werts ADCSensor MMMMMMMMMMMMMMMM an

auch

den

durch

Anschlüssen

den Sensor-Widerstand

den RTDIN+ und RTDIN-

RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS in einen

und

digitalen

erzeugt damit

Wert

eine

AAAAAAAACCCC

proportional SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS umgewandelt

zum Platinwiderstand

werden und

anliegende

ist dann

Spannung

über die

UUUU

SPI-Schnittstelle SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS . Diese Sensorvom

Mikrocontroller

Spannung berechnen. kann nun

U4 auslesbar.

mit dem Dazu 15-Bit-AD-Wandler

Da

wird

die exakten

die folgende

Referenzwiderstandswerte

an den Anschlüssen Formel RTDIN+ verwendet,

im

und

Microcontroller

RTDIN- die in einen

U4

hinterlegt

digitalen Wert

die sind, Beziehung kann

AAAAAAAACCCC SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS dieser nun

umgewandelt

der zunächst einzelnen – mit

werden

Hilfe

und

Widerstände, des ausgelesenen

ist dann über

Werts

die

der anliegenden

AAAAAAAACCCC

SPI-Schnittstelle SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS Sensorvom

Mikrocontroller

Widerstand berechnen.

U4 auslesbar.

Dazu wird

Da

die

die

folgende

exakten

Formel

Referenzwiderstandswerte

verwendet, die die Beziehung

im Microcontroller

der einzelnen

U4

hinterlegt

Widerstände, Spannungen sind,

den

kann

anliegenden

dieser (ADC-Werte) nun

Spannungen

zunächst – mit

durch durch Hilfe

den

des

Messstrom den ausgelesenen Messstrom und den

Werts

ADC-Werten

AAAAAAAACCCC beschreibt.

SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS beschreibt.

den Sensor-

Widerstand berechnen. Dazu wird die folgende Formel verwendet, die die Beziehung der einzelnen

Widerstände, den anliegenden

IIII

Spannungen MMMMMMMMMMMMMMMM = UUUU RRRRMMMMRRRR

= UUUU SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS durch den

= AAAAAAAACCCC Messstrom mmmmmmmmmmmm

= AAAAAAAACCCC und SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS den ADC-Werten beschreibt.

RRRR RRRRMMMMRRRR RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS RRRR RRRRMMMMRRRR RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS

IIII

Wird diese Formel nun nach MMMMMMMMMMMMMMMM = UUUU RRRRMMMMRRRR

= UUUU SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS

= AAAAAAAACCCC mmmmmmmmmmmm

= AAAAAAAACCCC SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS

RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS RRRR RRRRMMMMRRRR umgestellt, RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS folgt daraus RRRR RRRRMMMMRRRR folgendes: RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS

Wird diese Formel nun nach RSensor umgestellt, folgt daraus

Wird diese Formel nun nach RRRR

RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS = RRRR RRRRMMMMRRRR ∗ AAAAAAAACCCC SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS umgestellt, folgt daraus SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS folgendes:

AAAAAAAACCCC

Folgendes:

mmmmmmmmmmmm

Mit dem nun bekannten Sensorwiderstand

RRRR SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS =

kann

RRRR RRRRMMMMRRRR nun

∗ AAAAAAAACCCC SSSSMMMMSSSSMMMMSSSSSSSS

AAAAAAAACCCC die mmmmmmmmmmmm

genaue Temperatur mit der rationalen

Funktion aus dem Abschnitt „Funktionsweise von Platinwiderständen" berechnet werden.

Mit dem nun bekannten Sensorwiderstand kann nun die genaue Temperatur mit der rationalen

Mit dem nun bekannten Sensorwiderstand kann die genaue

Funktion Neben den aus DIP-Schaltern dem Abschnitt S1A „Funktionsweise bzw. S4A, ist es wichtig von Platinwiderständen" auch die Schalter S1B berechnet bzw. S4B werden. korrekt zu setzen.

Denn mit Temperatur diesen Schaltern mit erkennt der der rationalen Mikrocontroller Funktion über die aus Anschlüsse dem PT_TYPE_SEL_1 Abschnitt und

Neben

PT_TYPE_SEL_2

den DIP-Schaltern

welcher Sensor-Typ

S1A bzw. S4A,

verwendet

ist es wichtig

wird.

auch

Analog

die

zum

Schalter

Setzen

S1B

der

bzw.

Schalter

S4B korrekt

für den

zu

richtigen

setzen.

Denn mit „Funktionsweise diesen Schaltern erkennt von der Platinwiderständen“ Mikrocontroller über die Anschlüsse berechnet PT_TYPE_SEL_1 wer-

und

PT_TYPE_SEL_2 welcher Sensor-Typ verwendet wird. Analog zum Setzen der Schalter für den richtigen

den.

Neben den DIP-Schaltern S1A bzw. S4A müssen auch die

Schalter S1B bzw. S4B korrekt gesetzt werden. Denn mit

diesen Schaltern erkennt der Mikrocontroller über die Anschlüsse

PT_TYPE_SEL_1 und PT_TYPE_SEL_2, welcher

Sensortyp verwendet wird. Analog zum Setzen der Schalter

für den richtigen Referenzwiderstand sind auch hier die

Schalter S1B bzw. S4B bei Verwendung eines PT1000-Sensors

zu öffnen (Off) und zu schließen (On), wenn ein PT100-

Sensor zum Einsatz kommt.

Neben der richtigen Einstellung der DIP-Schalter für den benötigten

Referenzwiderstand werden auch die Einstellungen

für die verwendete Aderanzahl eines Sensors mit den

DIP-Schaltern vorgenommen.

Die beiden Sensoranschlüsse X1 und X2 bestehen jeweils aus

einem 4-poligen Klemmanschluss, der je nach Aderanzahl

unterschiedlich belegt sind. Bei 2-adrigen Sensoren werden

die beiden inneren Anschlusspunkte B und C verwendet.

Damit der vom MAX31865 generierte Messstrom durch

den Sensor fließen kann, müssen die DIP-Schalter S3A und

S3B bzw. S6A und S6B geschlossen (On) werden. Dadurch

werden die inneren mit den äußeren Anschlusspunkten verbunden,

also A (FORCE+) mit B (RTDIN+) und C (RTDIN-) mit

D (FORCE-). Da nun die Mess- und Stromleitung des Hin- sowie

Rückleiters direkt miteinander verbunden sind, wird der

Spannungsfall inkl. Leitungswiderstand gemessen.

Bei 4-adrigen Sensoren werden alle Anschlusspunkte A,

B, C und D des Sensoranschlusses verwendet und die DIP-

Schalter S3A und S3B bzw. S6A und S6B bleiben geöffnet

(Off). Hierbei ist es wichtig, auf das korrekte Anschließen

des Sensors zu achten. Die zwei Adern auf der einen Seite

des Platinwiderstands werden mit den Anschlüssen A und B

verbunden, die auf der anderen Seite mit C und D. Üblicherweise

sind die zusammengehörigen Adern einer Seite farblich

gekennzeichnet, z. B. zweimal rot und zweimal weiß,

siehe auch Bild 6.


Über die zwei äußeren Anschlüsse A und D fließt der Messstrom,

während über die inneren Anschlüsse B und C der

Spannungsfall über den Sensor bestimmt wird. Da der AD-

Wandler wie alle Spannungsmessgeräte einen sehr hohen

Innenwiderstand hat, fließt so gut wie kein Strom über die

beiden Messleitungen B und C. Daher entspricht die gemessene

Spannungsdifferenz ausschließlich dem Spannungsabfall

am Platinwiderstand.

Beim Anschluss von 2- und 4-adrigen Sensoren ist der DIP-

Schalter S2A bzw. S5A zu öffnen (Off) und der Schalter S2B

bzw. S5B zu schließen (On).

Eine Besonderheit stellt der 3-adrige PT-Sensor dar, der

an die Anschlusspunkte A, B und C angeschlossen wird.

Dabei werden die zwei zusammengehörigen Adern mit den

Anschlusspunkten A und B verbunden und die dritte Einzelader

am Anschlusspunkt C. Bei den DIP-Schaltern werden

in diesem Fall die Schalter S3A bzw. S6A geschlossen (On)

und die Schalter S3B bzw. S6B bleiben geöffnet (Off). Durch

das Schließen der DIP-Schaltern S3A bzw. S6A wird wieder

die Verbindung zwischen C (RTDIN-) mit D (FORCE-) realisiert

und erst so der Stromfluss durch den Platinwiderstand ermöglicht.

Jedoch fließt nun auch der Messstrom über die

am Anschlusspunkt C verbundene Einzelader und erzeugt

einen zusätzlichen Spannungsfall über den vorhandenen

Leitungswiderstand, der das Messergebnis verfälscht.

Wenn man davon ausgeht, dass die Leitungslängen und

auch die Eigenschaften der einzelnen Anschlussleitungen

des PT-Sensors quasi identisch sind, kann man auch davon

ausgehen, dass der Spannungsfall an der anderen stromführenden

Anschlussleitung – die von FORCE+ zum Platinwiderstand

– ebenfalls identisch ist. Über eine zusätzliche

Messleitung (FORCE2) wird nun der Spannungsfall zwischen

FORCE+ und RTDIN+ bestimmt. Dazu ist dann der DIP-Schalter

S2A bzw. S5A zu schließen (On) und der Schalter S2B bzw.

S5B zu öffnen (Off). Der nun gemessene Spannungsfall wird

für die Einzelader übernommen, mit der Hauptmessung verrechnet

und somit eliminiert.

Fazit

Das ELV Smart Home Platin-Temperatursensor Interface

2-fach ELV-SH-PTI2 ist eine leistungsstarke und flexible Erweiterung

für Ihr Homematic IP System und macht auch die

präzise Messung extremer Temperaturen und Temperaturbandbreiten

möglich. Durch die Unterstützung von standardisierten

PT100-/PT1000-Sensoren kann das Produkt zudem

für spezielle Anwendungen einfach und schnell genutzt

werden. Dies ermöglicht eine bislang unerreichte Präzision

und Skalierbarkeit für ganz individuelle Mess- und Automatisierungsanwendungen.

Bausatz

Stückliste

Widerstände:

0 Ω/SMD/0402 R11

390 Ω/SMD/0402 R9

442 Ω/SMD/0402 R4, R8

1,5 kΩ/SMD/0402 R10

4,02 kΩ/SMD/0402 R3, R7

100 kΩ/SMD/0402 R2, R5, R6

220 kΩ/SMD/0402 R12

330 kΩ/SMD/0402 R13

PTC/0,5 A/6 V/SMD

RT1

Kondensatoren:

10 pF/50 V/SMD/0402 C39, C40

22 pF/50 V/SMD/0402 C35

1 nF/50 V/SMD/0402 C38

4,7 nF/50 V/SMD/0402 C12-C15, C27-C30

100 nF/16 V/SMD/0402 C1, C3, C4, C6, C19, C20, C22,

C24, C26, C31, C32, C36, C42, C43, C45-C47

100 nF/25 V/SMD/0402 C33

1 µF/16 V/SMD/0402 C25, C48

10 µF/16 V/SMD/0603 C37, C41, C44

10 µF/16 V/SMD/0805 C2, C5, C7, C21, C23

22 µF/16 V/SMD/1206 C8-C11, C16-C18

Halbleiter:

MAX31865/SMD

MAX17225ELT/SMD

EFM32PG22C200F256IM40-C

S1206B33U3T1/SOT89-3

IRLML6401/SMD

BAT43W/SMD

PESD3V3S1UB/SMD

Duo-LED/rot/grün/SMD

U1, U3

U2

U4

VR1

Q1, Q2

D1

D2-D9

DS1

Sonstiges:

Chip-Ferrit, 600 Ω bei 100 MHz, 0603

L1, L2

Speicherdrossel, SMD, 2,2 µH / 1,5 A

L3

Quarz, 32,768 kHz, SMD

Y1

Sender-/Empfangsmodul TRX1-TIF

A1

Stiftleiste, 1x 8-polig, abgewinkelt

A1

Mini-Schalter, 2-polig, liegend, SMD

S1-S6

Taster mit 0,9-mm-Tastknopf, 1x ein,

SMD, 2,5 mm Höhe

S7

Federkraftklemme, 4-polig, Drahteinführung

135°, print, RM = 3,5 mm

X1, X2

Federkraftklemme, 2-polig, Draht

einführung 135°, print, RM = 3,5 mm

X3

Batteriehalter für 1x R6, Rohmaterial

BT1, BT2

Batteriekontakt Plus, R6

BT1, BT2

Batteriekontakt Minus, R6

BT1, BT2

Antennenhalter für Platinen ANTENNA1, ANTENNA2

Kunststoffschrauben, 4,0 x 8 mm

Kabelbinder, 71 x 1,8 mm

Konfigurationskarte

Klebepad, Formstück, doppelseitig

Quellen

• Rectum Thermometer, 1886-1930 | Science Museum

Group Collection

• PT100/1000-Messwiderstände messen bis 850 °C

• MAX31865.pdf

• Platin-Messwiderstand – Wikipedia

• Veröffentlichungen

• Pt100 Tabelle, Pt100 Widerstandstabelle, Pt100

Kennlinie & Widerstandswerte

• Konvertierung eines Platin-Temperaturwiderstands

in eine Temperatur, mithilfe rationaler

Polynomgleichungen

Technische Daten

Geräte-Kurzbezeichnung:

ELV-SH-PTI2

Spannungsversorgung:

2x 1,5 V LR6/Mignon/AA

bzw. 5VDC

Stromaufnahme:

Festspannungsbetrieb (5 VDC) 50 mA max., 70 µA typ.

Batteriebetrieb

50 mA max., 36 µA typ.

Batterielebensdauer (typ.):

3 Jahre

Stehstoßspannung:

330 V

Empfängerkategorie: SRD Category 2

Funk-Frequenzband:

868,0-868,6 MHz

869,4-869,65 MHz

Duty-Cycle:

< 1 % pro h/< 10 % pro h

Funk-Sendeleistung:

10 dBm max.

Typ. Funk-Freifeldreichweite:

284 m

Temperaturmessbereich: -200 °C min., +600 °C max.

(abhängig vom verwendeten Platin-Temperatursensor)

Temperaturauflösung: 0,1 °C

Temperaturgenauigkeit*:

PT-Sensor: ±(0,15 + 0,002 * |t|)°C (Klasse A)

Auslese-IC: 0,3 °C

Wirkungsweise Typ 1

Verschmutzungsgrad 2

Bedienelemente:

1x Systemtaste

12x Konfigurationsschalter

optische Anzeigen:

1x Geräte-LED

Leitungslänge an den Klemmen X1 und X2: 3 m max.

Umgebungstemperatur: -20 bis +55 °C

Abmessungen (B x H x T):

87 x 78 x 30 mm

Gewicht:

46 g

*abhängig von Leitungslänge, Aderanzahl und Sensorklasse


Bausatz

ELV Smart Home Platin-Temperatursensor

Interface 2-fach

ELV-SH-PTI2

• Unterstützt 2-, 3- und 4-adrige

PT100- und PT1000-Sensoren

• Kompatibilität mit verschiedenen

PT-Sensor-Bauformen

• Einfache Konfiguration der Sensoren ohne Löten

• Hohe Genauigkeit durch Leitungskompensation

und 15-Bit-AD-Wandler

• Messbereich von -200 °C bis über +600 °C

• Extrem energieeffizient

(batteriebetrieben typisch über 2 Jahre)

• Bis zu 2 Platin-Temperatursensoren nutzbar:

synchrone Temperaturmessung und

automatische Ermittlung der Differenztemperatur

• Kompatibel mit der Home Control Unit,

dem Access Point und der App sowie mit der CCU3

PT-Sensoren sind nicht im Lieferumfang enthalten – eine Auswahl finden Sie im ELVshop.

44,95 € *

Artikel-Nr. 162126

Zum Produkt

Welche PT-Sensoren für welchen Einsatzbereich?

Kabelfühler

Kabelfühler bestechen durch ihre vielseitige Einsatzmöglichkeit. Sie dienen zur

Erfassung von Temperaturen in gasförmigen und flüssigen Medien, z. B. mittels

Einbau in einer Tauchhülse. Bei vielen Kabelfühlern kommt eine Schutzhülse aus

Edelstahl zum Einsatz, die den eigentlichen Temperatursensor ideal vor Umwelteinflüssen

und mechanischen Belastungen schützt, wodurch sie optimale Eigenschaften

für die unterschiedlichsten Einsatzorte bieten.

Rohranlegefühler mit Alu-Prisma

Rohranlegefühler mit Aluminium-Prisma sind ideal für die präzise Temperaturmessung

an Rohrleitungen. Dank der passgenauen Rundung am Sensorkopf lassen

sie sich optimal an runde Oberflächen anlegen. Die Befestigung erfolgt einfach

über ein Spannband oder einen Kabelbinder.

Hochtemperatur-Kabelfühler – schnellansprechend

Bei schnellansprechenden Kabelfühlern kommt eine Schutzhülse aus Edelstahl

zum Einsatz, die mit einem Durchmesser von 6 mm beginnt und sich hin zur Spitze

auf einen Durchmesser von 3 mm verjüngt. Dadurch reagiert der eigentliche Temperatursensor

thermisch schnell, ist aber dennoch ideal vor Umwelteinflüssen und

mechanischen Belastungen geschützt. Zusätzlich besteht der Leitungsmantel aus

einem Glasseidegeflecht, das zusätzlich mit einem Metallgeflecht geschützt wird.


* Die angegebenen Preise sind unverbindlich, entsprechen dem Stand bei Redaktionsschluss und

können sich aufgrund von Verfügbarkeit, Marktentwicklung oder tagesaktueller Kalkulation ändern.

Wetterdaten stets im Blick

Erweiterbar um Sensoren

für Ihren Garten

7"

17,8 cm

Abm. (B x H x T)

Solar-Kombisensor:

400 x 150 x 300 mm

249,99 € *

Artikel-Nr. 251064

Abm. (B x H x T): Station: 195 x 140 x 20 mm, Raumsensor: 41 x 121 x 17 mm

Zum Produkt

WLAN-Wetterstation WeatherScreen PRO

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Luftdruck, Innen-/Außentemperatur, Umgebungshelligkeit

• Erweiterbar um Zusatzsensoren für das Raumklima und den Garten

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• Kostenlose App (iOS und Android) für verschiedene Wetterportale

(z. B. Ecowitt Weather, Weather Underground, Weathercloud)

• Einbindbar in Smart-Home-Umgebungen dank IFTTT-Plattform

• Speicherung der Messwerte auf microSD-Karte (bis 32 GB, nicht inkl.)

• Einstellbare Wertschwellen für einen optischen/akustischen Alarm

• Weltweiter Zugriff (Ecowitt) auf individuell gestaltbare Kurvenansichten

Beispiel: Ecowitt-Weather-App – Lieferung ohne Smartphone

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Bausatz

ELV Smart Home

Schlüsselbundfernbedienung ELV-SH-KRC und

Fernbedienung Kompakt ELV-SH-CRC

Sesam, öffne dich!

Klein, kompakt, einfach zu bedienen, kein Verwechseln der

Tasten: Die beiden ELV Smart Home Ein-Tasten-Fernbedienungen

sind wahre Multitalente. Und das Beste: Sie sind

voll kompatibel mit Homematic IP. Einmal eingerichtet,

lassen sich verschiedene Aktoren im Innen- und Außenbereich

fernbedienen.

Noch eine Fernbedienung? Viele Leser kennen sicher

die Homematic IP Smart Home Schlüsselbundfernbedienung

mit vier Tasten HmIP-KRC4. Die neuen

Kollegen haben zwar „nur“ eine Taste, schließen dafür aber

Verwechslungen aus und machen die Bedienung zu einem

Kinderspiel.

Die Einsatzmöglichkeiten sind breit gefächert: Ob als Garagentoröffner

im Auto, als Fernbedienung am Schlüsselbund

für Ihren Türöffner, zur Steuerung Ihrer Rollläden oder

Markisen, Ihrer Gartenbewässerung, Ihrer Beleuchtung oder

zum Ein- und Ausschalten eines Geräts. Für diese sechs

Hauptanwendungen werden kleine Aufkleber für die Mitte

der Taster mitgeliefert. So behalten Sie auch beim Einsatz

mehrerer Fernbedienungen stets den Überblick.

Wie die Taste reagieren soll, legen Sie in der Homematic IP

App oder der CCU3 WebUI fest: Ein- oder Ausschalten oder

die Markise zu 50 Prozent ausfahren – was darf es sein? Die

beiden Fernbedienungen unterscheiden sich zum einen in

der Farbe, zum anderen hat die ELV-SH-KRC einen praktischen

Metallbügel. So kann die ELV-SH-CRC als kompakter

Taster im Haus liegen oder über das mitgelieferte doppelseitige

Klebepad in passender Höhe an die Wand, den

Bettkasten, den Nachttisch etc. geklebt werden. Auch eine

verdeckte Montage ist möglich: Verstecken Sie die Fernbedienung

doch einfach unter der Arbeitsplatte der Küchenzeile.

Mit ihrem zusätzlichen Metallbügel ist die ELV-SH-KRC

stets griffbereit. Sie können sie schnell am Schlüsselbund

befestigen (Bild 1) oder regengeschützt z. B. im Gartenhäuschen/Gewächshaus

aufhängen. Im Auto - vorn in der Mittelkonsole

abgelegt - kurz den Taster bei der Rückkehr nach

Hause drücken, schon öffnet sich das Garagentor.


Bausatz

Bild 1: Fernbedienung am Schlüsselbund und unter einem Oberschrank in der Küche

Lieferumfang

Im Lieferumfang der ELV-SH-KRC und der ELV-SH-CRC sind

jeweils eine Platine mit Antenne, eine flexible Tasterkappe,

eine Mittelkappe, ein Gehäuseboden sowie eine Knopfzelle

CR2032 enthalten. Für beide Varianten liegen Aufkleber für

die Mitte der Fernbedienung bei – für Ihren individuellen Anwendungsfall.

Am Gehäuseboden der ELV-SH-KRC ist zusätzlich ein Metallbügel

zur Befestigung am Schlüsselbund oder zum Aufhängen

angebracht.

Der ELV-SH-CRC liegt für die Montage an einem festen Ort

ein doppelseitiges Klebepad bei (Bild 2).

Die Bestückung der Geräteplatine erfolgt bereits in unserem

konzerneigenen Produktionswerk.

i

Infos zum Bausatz ELV-SH-KRC

und ELV-SH-CRC

Schwierigkeitsgrad:

leicht


0,25 h


keine

Löterfahrung:

nein


nein

Elektrofachkraft:

nein

Bild 2: Bausatz aus nur fünf Teilen – ganz ohne Löten; inkl. Aufkleber


Bausatz

Bild 3: So wird die Antenne im Gehäuse verlegt ...

Bild 4: ... und die Platine eingesetzt.

Bild 5: Die Knopfzelle wird mit der

Plus-Seite nach oben in den Batteriehalter

eingeschoben.

Inbetriebnahme

Antenne verlegen und Platine einsetzen

Legen Sie die Geräteantenne in die Antennenführung ein,

wie in Bild 3 gezeigt. Legen Sie die Platine so ein, dass diese

auf den beiden Führungsstiften links und rechts in der

Gehäuseoberschale aufliegt. Das Batteriefach zeigt dabei

nach oben und die Antenne macht einen kleinen Bogen

(Bild 4).

Bild 6: So wird die Mittelkappe (Lichtleiter nach unten) aufgesetzt.

Batterie einlegen und Gehäuse schließen

Drehen Sie die Pluspol-Markierung der mitgelieferten

Knopfzelle nach oben und schieben Sie diese in den Batteriehalter

ein, wie in Bild 5 zu sehen.

Bild 7: Die Ausrichtung

der Tasterkappe

ist zu beachten.

Bild 8: Ist die Tasterkappe umlaufend korrekt eingerastet?

Rasten Sie die Mittelkappe auf dem Gehäuseboden ein. Achten

Sie dabei unbedingt darauf, dass sich der Licht leiter und

die Verdickung im Bereich des Batteriehalters an den richtigen

Positionen befinden (Bild 6).

Zum Schluss wird die flexible Tasterkappe aufgesetzt. Richten

Sie die Lasche an der Kappe so aus, dass diese in der

Aussparung zwischen dem Metallring ihren Platz findet,

wie in Bild 7 gezeigt. Ziehen Sie die flexible Kappe über die

umlaufende Feder am Gehäuseunterteil. Achten Sie darauf,

dass diese fest in der Nut einrastet (Bild 8).


Bausatz

Anlernen

Sobald Sie die Batterie eingelegt haben, wechselt die Fernbedienung automatisch

für drei Minuten in den Anlernmodus und versucht, sich mit der Homematic

IP CCU3, der Home Control Unit oder dem Access Point zu verbinden. Die LED

der Fernbedienung leuchtet in dieser Zeit wiederholt kurz orange auf.

Starten Sie den Anlernmodus auf Ihrer eingesetzten Zentrale, wie in den folgenden

Kapiteln beschrieben. Sollte die Anlernzeit der Fernbedienung abgelaufen

sein, drücken Sie einfach den Taster der Fernbedienung, um den Anlernmodus

erneut zu starten.

Bei erfolgreicher Anmeldung leuchtet die LED an der Fernbedienung kurz grün auf

und erlischt.

Fernbedienung am Access Point/der Home Control Unit

anlernen und konfigurieren

Wählen Sie den Eintrag „Gerät anlernen“ und folgen Sie dem Anmelde-Assistenten

für die weitere Einrichtung der Fernbedienung (Bild 9 bis Bild 15).

Nach Durchlauf des Assistenten ist die Fernbedienung fast betriebsbereit – nur

die Zuordnung für die Tastenfunktion ist noch notwendig. Setzen Sie unter „Zuordnung“

ein Häkchen bei der gewünschte Tastenfunktion – in unserem Beispiel

„Zutritt“ – und wählen Sie diese in der Zutrittsberechtigung für den Homematic IP

Türschlossantrieb aus.

Bild 9: Klicken Sie auf „Gerät anlernen“.

Bild 10: Eingabe der letzten vier Stellen der

Geräte-SGTIN

Bild 11: Gerät einem Raum zuordnen

Bild 12: Name für Fernbedienung vergeben


Bausatz

Bild 13: Funktion des Tasters definieren

Bild 14: Das Anlernen ist abgeschlossen.

Bild 15: Beispiel Zutrittsberechtigung

Fernbedienung an der CCU3 anlernen und konfigurieren

Loggen Sie sich auf der WebUI Ihrer CCU3 ein und klicken Sie

oben rechts auf „Geräte anlernen“ (Bild 16).

Bild 16: Auf „Geräte anlernen“ klicken

Wählen Sie im Pop-up-Fenster „HmIP Gerät anlernen“, um

den Anlernmodus für 60 Sekunden zu starten (Bild 17).

Geben Sie im Folgedialog unter Posteingang die Beschriftung

des Geräts und der Kanäle ein – siehe WebUI Handbuch

und Bild 18.

Nach der Anmeldung an der CCU3 kann die Fernbedienung

bereits verwendet werden.

Um eine weitere Konfiguration des Geräts vorzunehmen,

wählen Sie auf der Startseite „Einstellungen“ „Geräte“

Bild 17: Fernbedienung anlernen


Bausatz

Bild 18: Fernbedienung im Posteingang

Bild 19: Zur Konfiguration auf „Einstellungen“ „Geräte“ klicken

(Bild 19) und klicken Sie in der Liste auf den gewünschten

Geräteeintrag ELV-SH-KRC bzw. ELV-SH-CRC, um diesen zu

konfigurieren.

Stellen Sie über die Konfigurationsseite beispielsweise die

Zeit für die Doppelklick-Tastensperre oder die Mindestdauer

für einen langen Tastendruck ein (Bild 20).

Bild 20: Konfigurationsseite der Fernbedienung


Bausatz

Bild 21: Beispiel Direktverknüpfung mit Bewässerungsaktor ELV-SH-WSM: Ein kurzer Tastendruck schaltet diesen für 30 Minuten ein, ein langer Tastendruck

schaltet die Bewässerung wieder aus.

Verknüpfung mit einem Homematic IP Aktor

In unserem Beispiel wird eine Verknüpfung zu einem

ELV-SH-WSM erstellt: Ein kurzer Tastendruck schaltet den

Bewässerungsaktor mit einer Einschaltdauer von 30 Minuten

ein, ein langer Tastendruck schaltet die Bewässerung

wieder aus (Bild 21). Um die aktuelle Konfiguration der Fernbedienung

aus der CCU3 WebUI abzurufen, drücken Sie kurz

den Taster auf der Fernbedienung. Ein Auseinanderbauen

des Gehäuses zum Betätigen der Systemtaste ist nicht notwendig.

Anpassung der Geräteparameter in Kanal 0 (nur für CCU3)

Abhängig von der Anwendung kann es sinnvoll sein, aus

Gründen der Stromersparnis oder der Einhaltung des Duty

Cycles eine bestimmte Anzahl von Statusmeldungen zu

überspringen oder Meldungen auszulassen, wenn keine Veränderung

bis zur nächsten Sendung erfolgt.

Wenn die Fernbedienung ihre Zustandsmeldungen, wie z. B.

den Batteriestand, in anderen Abständen und ohne Tastendruck

übermitteln soll, passen Sie die Werte „Anzahl der

auszulassenden Statusmeldungen“ sowie „Anzahl der auszulassenden,

unveränderten Statusmeldungen“ an. Bei der

Wertekombination Null–Null ergibt sich eine ungefähre Aktualisierungsrate

von zwei bis drei Minuten. Beachten Sie,

dass eine höhere Aktualisierungsrate die Batterie deutlich

schneller entleert und vor allem für eine reine Fernbedie-

Bild 22: Zusammensetzung der

zyklischen Aktualisierungsrate


Bausatz

nung kaum Vorteile bietet. Weitere Informationen zu den

Einstellungen der zyklischen Aktualisierung finden Sie im

Screenshot in Bild 22.

Die „Low-Bat-Schwelle“ stellt die Spannung dar, bei deren

Unterschreitung die Fernbedienung eine Batteriewarnung

ausgibt.

Deaktivieren Sie die Checkbox „Routing aktiv“, falls keine

Reichweitenverlängerung (siehe Smart-Hacks-Beitrag) über

Schaltsteckdosen gewünscht ist.

Fernbedienung mit Aufkleber

individualisieren

Nachdem Sie die Funktion der Fernbedienung festgelegt haben,

können Sie noch einen der beiliegenden Aufkleber auf

den Taster in der Mitte kleben (Bild 23).

Die ELV-SH-CRC können Sie an verschiedenen Orten griffbereit

ablegen oder mit dem mitgelieferten doppelseitigen

Klebepad am gewünschten Ort befestigen. Bevor Sie das

Klebepad anbringen, reinigen Sie ggf. die Oberfläche – sie

muss sauber, trocken und fettfrei sein. Befestigen Sie die

ELV-SH-KRC ggf. an Ihrem Schlüsselbund.

Batterie wechseln

Um die Batterie zu wechseln, lösen Sie die flexible Tasterkappe

– beginnend an der Lasche – vom Gehäuseboden und

nehmen Sie diese ab (Bild 24).

Drücken Sie vorsichtig mit einem kleinen Schraubendreher

einen der beiden Rasthaken leicht ein, um die Mittelkappe

anzuheben (Bild 25). Nehmen Sie diese nun ab und schieben

Sie die Batterie mit einem nicht leitenden Gegenstand aus

dem Batteriehalter.

Setzen Sie die neue Batterie ein und bringen Sie anschließend

die Mittelkappe sowie die flexible Tasterkappe wieder

an, wie im Kapitel „Inbetriebnahme“ beschrieben.

Bild 23: Mit Aufkleber versehene Fernbedienung mit Beispielanwendungen

Bild 24: Tasterkappe an der Lasche lösen

Bild 25: Rasthaken

leicht eindrücken


Bausatz

Schaltung

Der Schaltungsaufbau ist in Bild 26 dargestellt. Einige Komponenten

im Schaltbild sind nicht bestückt, da diese Platine

in unterschiedlichen Geräten Verwendung findet.

Die Fernbedienung wird über eine Knopfzelle CR2032 mit

Strom versorgt. Diese wird durch die selbstrückstellende

Sicherung RT1 abgesichert (PTC - Positive Temperature

Coefficient). Bei erhöhtem Stromfluss erwärmt sich das

Bauteil, wodurch sein Widerstand steigt und der Stromfluss

begrenzt wird.

Das Herzstück der Schaltung bildet der System-on-Chip

(SoC) A1 vom Typ TI CC1310. Dieser beinhaltet neben dem

Transceiver-Modul auch direkt eine Mikrocontroller-Einheit

MCU A1. Zur persistenten Speicherung der Konfiguration ist

am Controller über I2C ein EEPROM U4 angebunden.

Des Weiteren findet sich im Schaltbild als wichtiges Bedienelement

der Systemtaster S2, der zur Entstörung mit dem

Abblockkondensator C10 versehen ist und zur Übertragung

von Systemdaten verwendet werden kann. Zur Peripherie

des Mikrocontrollers gehört außerdem die Duo-LED DS1, die

zusammen mit den Widerständen R1 und R2 verschiedene

Betriebszustände signalisiert, z. B. während der Inbetriebnahme,

bei der Anmeldung an die Zentrale oder beim Senden

an Verknüpfungspartner. Die LED signalisiert Zustände

durch die Farben Rot und/oder Grün.

Die eigentliche Kanaltaste bzw. Bedientaste der Fernbedienung,

die zum Aussenden eines Befehls verwendet wird, ist

über den Taster S1 realisiert. Auch hier findet sich ein Abblockkondensator

C9 zur Entstörung.

Die restlichen Kondensatoren C6-C8 dienen wie C11-C13 zur

Spannungsstabilisierung und zusätzlichen Entstörung, damit

eine saubere Versorgungsspannung für den Betrieb des

Mikrocontrollers gewährleitet ist.

Fazit

Die beiden ELV Smart Home Fernbedienungen ELV-SH-KRC

und ELV-SH-CRC sind flexibel einsetzbar, kostengünstig

und schnell einsatzbereit.

Mit nur einer großen Taste sind diese nicht nur für Senioren

und Kinder ein wahrer Segen. Die Einsatzmöglichkeiten sind

breit gefächert: Die Fernbedienung für Ihre Aktoren ermöglicht

das Öffnen von Türen und Toren, die Steuerung von

Markisen und Rollläden sowie Beleuchtungen, das Schalten

der Gartenbewässerung und vieles mehr.

Welche Variante darf es sein? Die ELV-SH-KRC lässt sich

dank Metallbügel einfach aufhängen oder am Schlüsselbund

befestigen. Mobil ist die ELV-SH-CRC natürlich auch. Wer

die Fernbedienung lieber an einem bestimmten Platz hat,

tauscht hier den Metallbügel gegen ein Klebepad.

Ein kleiner, smarter HELVer!

C1

nip

TP3

TP4

100n

16V

+VDD

C2

nip

100n

16V

Beschleunigungssensor

U1

3

7

5

6

8

9

VDDIO

VDD

INT1

INT2

GNDIO

GND

BMA400

nip

SCX 12

SDX 2

SDO 1

CSB 10

NC 11

NC 4

6

2

4

5

Luftdrucksensor

U2

CSB

SCK

SDI

SDO

BMP581

nip

VDDIO 1

VDD 10

INT 7

GNDIO 3

GND 8

GND 9

TP9

+VDD

C3

C4

100n 100n

16V 16V

TP1

nip nip

TP5

TP6

DS1

R

R1

180R

LED

+VDD

G

R2

56R

Duo LED

TP2

TP7

Tranceiver-Modul

mit integrierter MCU

A1

3

DIO0

4

DIO1

5

DIO2

6

DIO3

7

DIO4

10

DIO5

11

DIO6

Temperatur-Feuchtesensor

U3 +VDD

TP8

18

DIO7

19

DIO8

21

DIO9

VDD 3

22

DIO10

Spannungsversorgung

TP15

+VDD

BT1.1 RT1

+

BT1.2

-

500mA

C6

TP16

10u

16V

C7

C8

100n

16V

100p

50V

SCL 2

SDA 1

GND 4 C5

100n

SHT40

16V

nip

nip

+VDD

U4

1

DU VCC 8

2

E1 SDA 5

3

E2 SCL 6

7

WC GND 4

M24M01-R DW 6 T P

EEPROM

R3

1k8

R4

1k8

TP14

VDD 2

TCKC/SWCLK 5

TMSC/SWDIO 4

SWO 3

RESET

1

GND 6

Prog.-Adapter

+VDD

D1

TP10

PESD3V3S1UB

D2

TP11 TP12

PESD3V3S1UB

S1

C9

1n

50V

S2

C10

Kanaltaster Systemtaster

+VDD

1n

50V

C11

C12

10u

16V

C13

100n

16V

TP13

22p

50V

23

DIO11

24

DIO12

25

DIO13

26

DIO14

12

J-TCKC

13

J-TMSC

14

Reset_N

17

VCC

8

GND

9

GND

15

GND

16

GND

20

GND

TRXC2-TIF

Bild 26: Schaltbild der ELV Smart Home Ein-Tasten-Fernbedienungen ELV-SH-KRC und ELV-SH-CRC


Bausatz

Platinenfotos und Bestückungsdrucke der ELV Smart Home Ein-Tasten-Fernbedienungen ELV-SH-KRC und ELV-SH-CRC

Stückliste

Widerstände:

56 Ω/SMD/0402 R2

180 Ω/SMD/0402 R1

1,8 kΩ/SMD/0402 R3, R4

PTC/0,5 A/6 V/SMD

RT1

Kondensatoren:

22 pF/50 V/SMD/0402 C13

100 pF/50 V/SMD/0402 C8

1 nF/50 V/SMD/0402 C9, C10

100 nF/16 V/SMD/0402 C7, C12

10 µF/16 V/SMD/0805 C6, C11

Technische Daten

Gerätebezeichnung:

ELV Smart Home

Schlüsselbundfernbedienung

ELV-SH-KRC

Fernbedienung Kompakt

ELV-SH-CRC

Versorgungsspannung:

1x 3 V CR2032

Stromaufnahme:

40 mA max.

Batterielebensdauer:

2 Jahre (typ.)

Umgebungstemperatur: -10 °C bis +55 °C

Schutzart:

IP20

Funk-Frequenzband:

868,0-868,6 MHz

869,4-869,65 MHz

Max. Funk-Sendeleistung:

10 dBm

Typ. Funk-Freifeldreichweite:

180 m

Duty Cycle:

< 1% pro h/< 10% pro h

Abmessungen: ELV-SH-KRC (B x H x T): 47 x 54 x 13 mm

ELV-SH-CRC (Ø x T): 46 x 13 mm

Gewicht (inkl. Batterie):

ELV-SH-KRC: 22 g

ELV-SH-CRC: 20 g

Halbleiter:

M24M01-DF DW 6 T G/TSSOP-8

PESD3V3S1UB/SMD

Duo-LED/rot/grün/SMD

Sonstiges:

Taster mit 0,9-mm-Tastknopf, 1x ein,

SMD, 2,5 mm Höhe

Batteriehalter für 1x R2020 bis R2032, SMD

TRXC2-TIF eQ-3

ELV-SH-KRC mit Öse

ELV-SH-CRC ohne Öse

flexible Tasterkappe

Mittelkappe mit Lichtleiter

Symbolaufkleber

ELV-SH-KRC: schwarz, bedruckt

ELV-SH-CRC: grau, bedruckt

doppelseitiges Klebepad (nur ELV-SH-CRC)

Lithium-Knopfzelle, CR2032

U4

D1, D2

DS1

S1,S2

BT1

A1


Bausatz

ELV Smart Home

Schlüsselbundfernbedienung ELV-SH-KRC

Fernbedienung Kompakt ELV-SH-CRC

ELV-SH-CRC

ELV-SH-KRC

22,95 € *

Artikel-Nr. 161251

22,95 € *

Artikel-Nr. 161913

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Zum Produkt

• Die beiden ELV Smart Home Fernbedienungen schalten Ihre Homematic IP Aktoren bequem mit nur einer Taste

• Smarte Einsatzmöglichkeiten: Nutzen Sie die Fernbedienung als Tür- oder Garagentoröffner, zur Steuerung von Rollläden

oder Markisen, zur Gartenbewässerung, für Ihre Beleuchtung oder zum Ein- und Ausschalten eines Geräts

• Mit Aufklebern für die Mitte des Tasters zu 6 Hauptanwendungen

Smarte Einsatzmöglichkeiten der Ein-Tasten–Fernbedienungen

Bewässerungssteuerung

Starke Partner im Garten:

die Fernbedienung und der smarte

Homematic IP Bewässerungsaktor

ELV-SH-WSM. Steuern Sie Ihre Gartenbewässerung

ganz einfach per

Knopfdruck auf der Fernbedienung.

Geräte schalten

Mit der Fernbedienung lassen sich

auch Geräte schalten: innen mit

der Homematic IP Schaltsteckdose,

HmIP-PS-2 und außen mit dem

Homematic IP Schalt-Mess-Kabel –

außen, HmIP-PSMCO.

Rollladensteuerung

Das smarte Team aus der Fernbedienung

und dem Homematic IP

Rollladenaktor für Markenschalter,

HmIP-BROLL fährt Ihre Rollläden

hoch/herunter - z. B. im sonnenbeschienenen

Wohnzimmer.

Garagentorsteuerung

Sie haben einen Homematic IP Garagentortaster

HmIP-WGC im Einsatz?

Dann können Sie mit der Fernbedienung

Ihr Garagentor bequem

per Knopfdruck aus dem Auto heraus

öffnen, schließen oder stoppen.

Türschlosssteuerung

Sie möchten die Tür öffnen, wenn

jemand klingelt, ohne extra zur Tür

zu gehen?

Dann kombinieren Sie die Fernbedienung

mit dem Homematic IP

Türschlossantrieb HmIP-DLD.

Licht ein-/ausschalten

Verbinden Sie die Fernbedienung

mit einem Homematic IP 3-fach-

Funk-Dimmaktor für Hutschienenmontage,

HmIP-K-DRDI3. Schon

lässt sich Ihre Beleuchtung noch

smarter steuern.

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Artikel-Nr. 253560




Know-how

Regenerative Energien

Wasserkraftanlagen

Teil

3


www.elvjournal.com

Know-how

Bild 1: Der natürliche Wasserkreislauf beruht auf Verdunstung, Luftbewegung, Niederschlag und Fließwasser.

Quelle: https://labs.waterdata.usgs.gov/visualizations/water-cycle/index.html#/

Wasserkraftanlagen gehören zu den regenerativen Energiequellen.

Sie beruhen auf der indirekten Nutzung von

Sonnenenergie, die als Antrieb der Luftmassenbewegung

dient und dadurch den natürlichen Wasserkreislauf unterhält.

Dieser entsteht, wenn Wasser durch Sonnenbestrahlung

verdunstet und in Gestalt von Wolken aufsteigt. Die

Wolken werden vom Wind versetzt und entleeren ihre Wasserfracht

bei Abkühlung durch Kondensation in Form von

Regen (Niederschlag). Geschieht dies über dem Festland,

sammelt sich das Niederschlagswasser in Bächen und

Flüssen und fließt in tiefer gelegene Regionen, um erneut

zu verdunsten (Bild 1).

Einem derartig geschlossenen Wasserkreislauf kann

man die dem Wasser in Seen und Flüssen enthaltene

potentielle oder kinetische Energie entziehen und

sie in die gewünschte Nutzenergieform umwandeln. In der

vorelektrischen Zeit waren dies ausschließlich mechanische

Anwendungen wie Getreide-, Walk- und Papiermühlen,

Hammer- und Pochwerke, Sägegatter, Pumpen usw. Letztlich

ließ sich so Muskelkraft durch Sonnenenergie ersetzen,

die auf Wasserkraft basiert.

Die Anfänge – Schöpfrad und

Archimedische Schraube

Der Antrieb von technischen Vorrichtungen wie Schöpfrädern,

Mühlsteinen, Winden usw. war mit der Muskelkraft von

Tieren und Menschen üblich, bevor dazu die Wasserkraft

genutzt wurde.

Bereits vor 5000 Jahren wurden in China und Mesopotamien

erste Schöpfräder zur landwirtschaftlichen Bewässerung

betrieben. In babylonischen Gesetzestexten finden Schöpfräder

Erwähnung, die unter staatlichen Schutz gestellt

waren. An den durch Tiere oder Menschen angetriebenen

Schöpfrädern waren Tongefäße angebracht, die sich beim

Durchgang durch einen Fluss, Kanal oder Brunnen mit Wasser

füllten, durch die Drehung des Rads angehoben und im

Gipfelpunkt in ein höher gelegenes Bewässerungssystem

entleert wurden. Der Antrieb erfolgte durch Göpel- oder

Treträder (Bild 2).

Bild 2: In der Anfangszeit der Wasserförderung wurde dafür noch tierische

oder menschliche Muskelkraft eingesetzt.


Know-how

Bild 3: Bereits im 1. Jahrhundert vor Christus gab es Wassermühlen mit

Zahnradgetrieben.

Beim Göpelrad wird eine waagrechte, am Außenrand „gezahnte“

Scheibe mit vertikaler Achse von einem umlaufenden

Esel oder Ochsen in eine Drehbewegung versetzt, die

man durch Stirn- und Kegelräder in Drehzahl und Orientierung

an den Verwendungszweck anpasste. Das Tretrad wurde

als Trommel mit horizontaler Achse ausgeführt. Angetrieben

wurde es, indem in seinem hohlen Inneren Mensch

oder Tier durch das stetige Laufen Muskelkraft freisetzten.

Die Weiterentwicklung zu einem Wasserrad, das durch kinetische

Energie des fließenden Wassers angetrieben wurde,

erwähnte erstmals der griechische Ingenieur Philon von

Byzanz um das Jahr 200 v. Chr. schriftlich. Der römische

Architekt und Ingenieur Vitruv (ca. 80–15 v. Chr.) schrieb:

„Man macht in Flüssen Schöpfräder auf dieselbe Weise.“

(Anmerkung der Redaktion: d. h. als Treträder). „Nur befestigt

man außen an den Schöpfrädern Schaufeln, welche von

dem Andrange des Wassers, durch ihr Vorwärtsgehen die

Räder zwingen, sich zu drehen und so in dem Kästchen das

Wasser schöpfend und nach oben bringend, leisten sie ohne

die Arbeit des Tretens, durch die Strömung des Flusses

selbst umgedreht, die nötigen Dienste. Auf dieselbe Weise

werden auch die Wassermühlen getrieben.“ (Quelle: Dr. Albert

Neuburger: „Die Technik des Altertums“, erschienen

1919 in R. Voigtländer`s Verlag, Leipzig).

An dieser Stelle sei bemerkt, dass Vitruv auch unterschlächtige

Wasserräder beschrieb, die über ein Getriebe den Mühlstein

einer Getreidemühle in Bewegung setzten (Bild 3).

Franz von Reber (1834–1919), Professor der Archäologie in

München, Übersetzer und Interpret zahlreicher Werke von

Vitruv, beschrieb die Abbildung so: „Auf dieselbe Weise

(Anmerkung der Redaktion: d. h. durch das unterschlächtige

Wasserrad) werden auch die Wassermühlen betrieben,

Bild 4: Noch heute

sind Schöpfräder

nach Jahrtausende

alten Konstruktionen

in Betrieb.


Know-how

bei welchen sonst alles dasselbe ist

mit Ausnahme des Um standes, daß

an einem Ende der Welle ein Zahnrad

(a) läuft. Dieses aber ist senkrecht

gestellt und dreht sich gleichmäßig

mit dem Schaufelrad in derselben

Richtung: in dieses eingreifend ist ein

zweites kleineres Zahnrad (b) angebracht,

welches in einer Welle (c) läuft,

die am oberen Ende einen eisernen

Doppelschwalbenschwanz (e) hat, welcher

in den Mühlstein eingekeilt ist. So

zwingen die Zähne jenes an die Welle

(des Schaufelrades) angefügten Zahnrades

dadurch, dass sie, in die Zähne

des waagrechten Zahnrades eingreifend,

dieses treiben, die Mühlsteine

(d) zur Umdrehung; die über dieser

Maschine hängende Gosse (f) gibt den

Mühlsteinen immer Getreide zu, und

durch dieselbe Umdrehung wird das

Mehl gemahlen.“

Welch exakte, über 2000 Jahre alte Funktionsbeschreibung!

Bis heute sind Schöpfräder der von Vitruv beschriebenen

Art noch im Einsatz. Bild 4 zeigt zwei davon bei der bayrischen

Gemeinde Möhrendorf an der Regnitz. Ein Wasserrad

versorgte ein ausgedehntes Bewässerungsnetz. Es schöpfte

pro Tag etwa 1400 m3 Wasser und wässerte damit bis

zu 8 ha Wiesen. Dadurch wurde es möglich, statt nur einer

Mahd (Ernte) im Jahr drei Mahden von Heu und Grummet einzubringen.

Eine der ältesten Förderanlagen zum Heben von Wasser

ist die Archimedische Schraube, auch als Schrauben- oder

Schneckenpumpe bezeichnet (Bild 5). Sie ist nach ihrem Erfinder

Archimedes von Syrakus (287–212 v. Chr.) benannt und

dient bis heute zur Bewässerung von landwirtschaftlichen

Nutzflächen.

Ihr entscheidendes Bauteil ist ein drehbares schraubenförmiges

Element (Schnecke), das in einem Zylinder oder Trog

um seine Mittelachse eingepasst ist. Um Wasser von einem

niedrigen auf ein höheres Niveau zu heben, wird die Schnecke

in das zu hebende Wasser eingetaucht und gedreht.

Zylinder bzw. Trog und Schnecke bilden Kammern, deren

Wasserfüllungen sich nach oben „schrauben“. Am Ende der

Schnecke löst sich unter ihrem Auslaufen die dort befindliche

Schneckenkammer auf und am Anfang der Schnecke

bildet sich eine neue Kammer.

Das Prinzip der Archimedischen Schraube kommt heute

auch in modernen Schneckenförderern für Weizen und

Schüttgüter zum Einsatz. Mit der Bauform „Schnecke in Zylinder“

ist bei entsprechend hohen Drehzahlen der Schnecke

sogar die senkrechte Förderung des Schüttguts möglich.

Bild 5: Schon vor 2300 Jahren ersann Archimedes eine Vorrichtung zum Heben von Wasser, die

Archimedische Schraube

Unterschlächtige Wasserräder

Die ersten Wasserräder hatten brettartige Schaufeln, die

quer zur Fließrichtung ins Wasser eintauchen. Vom Wasserstrom

angestoßen, bewegen sie sich in Strömungsrichtung,

bis sie aus dem Wasser auftauchen und dafür die nächste

Schaufel eintaucht. Weil die kinetische Energie des Wassers

an der Unterseite des Wasserrads angreift und an den

Schaufeln eine Impulsübertragung stattfindet, gehört solch

ein Wasserrad zur Klasse der unterschlächtigen Wasserräder

und wird als Stoß-Wasserrad bezeichnet (Bild 6).

Bild 6: Beim Stoß-Wasserrad strömt das Wasser gegen Brettschaufeln

und überträgt dabei Energie in die Rotationsbewegung.


Know-how

Bild 7: Nach Jahrhunderten noch in Betrieb: Stoßwasserrad bei Rheinfelden.

Quelle: https://commons.widimedia.org/wiki/

File: Wasserrad_unterschlaechtig.jpg

Bild 8: Gekrümmte Schaufeln setzen dem Wasserfluss einen höheren

Widerstand als reine Bretter entgegen und verbessern damit den Wirkungsgrad

des Wasserrads.

Ein schönes Beispiel für ein solches Stoßrad findet man am

rechten Ufer des Rheinfalls beim schweizerischen Rheinfelden

(Bild 7). Es ist augenscheinlich, dass dieser Wasserradtyp

für einen oberschlächtigen Antrieb ungeeignet ist. Das

dabei auf die Oberseite des Rads fließende Wasser müsste

anstatt auf reine Bretter auf seitlich geschlossene Zellen

auftreffen, in denen sich das zugeführte Wasser sammeln

kann, um über sein Gewicht das Rad in Drehung zu versetzen.

Der Widerstand, den reine Bretter als Schaufeln dem zulaufenden

Wasser an der Unterseite des Rads entgegensetzen,

lässt sich durch deren Krümmung erhöhen (Bild 8).

Das Ziel ist, dem strömenden Wasser möglichst viel seiner

kinetischen Energie zu entnehmen. Das gelingt, wenn die

Umfangsgeschwindigkeit des Wasserrads ein Drittel der

Strömungsgeschwindigkeit ist. Dies vorausgesetzt und ein

möglichst großer cw-Wert (Strömungswiderstandskoeffizient)

der Schaufeln von 1,3 angenommen, lassen sich dennoch

nur maximal 19 Prozent der Energie des unter dem Rad

durchströmenden Wassers in Rotationsenergie wandeln.

Mittelschlächtige Wasserräder

Mittelschlächtige Wasserräder können als Schaufelrad oder

als Zellenrad gebaut werden. Bei ihnen trifft das Wasser

auf Nabenhöhe oder etwas darüber auf die Schaufeln oder

Zellen (Bild 9). Dabei nutzen mittelschlächtige Wasserräder

Bild 9: Das

Zuppinger-Wasserrad

an der brandenburgischen

Elstermühle

vereinigt unter- und

mittelschlächtige

Eigenschaften


Know-how

sowohl die Strömungskraft als auch die Gewichtskraft des

Wassers (also Stoß und Druck), was ihren Wirkungsgrad

steigert. Damit sind sie ähnlich wie oberschlächtige Räder

gebaut, drehen sich aber in die entgegengesetzte Richtung,

weshalb sie auch als rückschlächtig bezeichnet werden.

Der Übergang vom unterschlächtigen Wasserrad zum mittelschlächtigen

ist fließend. Der Schweizer Ingenieur Walter

Zuppinger (1814–1889) erzielte 1849 mit evolventenförmig

gekrümmten Schaufeln, die nicht nur den dynamischen,

sondern auch den hydrostatischen Druck des Wassers ausnutzen,

eine höhere Ausbeute der Energie des fließenden

Wassers. Bei entsprechend hohem Wassereinlauf kann das

Zuppingerrad auch zu den mittelschlächtigen Wasserrädern

gezählt werden.

Gut dimensionierte mittelschlächtige Wasserräder erreichen

Wirkungsgrade um 85 Prozent und kommen in dieser

Hinsicht herkömmlichen Turbinen nahe.

Oberschlächtige Wasserräder

Der Wasserzulauf für diesen Wasserradtyp setzt oberhalb

seines Mittelpunkts an (Bild 10). Die Schaufeln sind als seitlich

geschlossene Kammern gestaltet, in denen möglichst

viel Wasser möglichst lange (d. h. bis zu großen Drehwinkeln

des Wasserrads) verbleibt und dabei ein durch die Schwerkraft

bedingtes Drehmoment auf die Radwelle ausübt. So

lassen sich bis zu 80 Prozent der potentiellen Energie des

Schaufelwassers in Rotationsenergie der Radwelle überführen.

Die kinetische Energie des in die erste Schaufelkammer

einströmenden Wassers kann vernachlässigt werden.

Das Kosten-Nutzen-Verhältnis moderner oberschlächtiger

Wasserräder macht ihren Einsatz in vielen Szenarien attraktiv

(siehe https://wasserrad-drews.de).

Die elektrische Abgabeleistung Pel eines Wasserkraftwerks,

das auf einem oberschlächtigen Wasserrad beruht, lässt

sich überschlägig so ermitteln:

Gleichung 2

Die in Gleichung 2 berechnete mechanische Leistung von

Pmech = 3,924 kW führt bei Verwendung eines Generators

mit einem Wirkungsgrad von 95 % zu einer elektrischen

Leistung Pel = 3,73 kW. Die Näherung in Gleichung 1 scheint

also recht brauchbar zu sein.

Eine typische Anwendung des oberschlächtigen Wasserrads

im Bergbau des Mittelalters zeigt Bild 11. Darin wird ein

Pochwerk dargestellt, in dem die Erzbrocken zerkleinert

werden, um so das Schmelzen zu erleichtern. Das Bild ent-

Bild 10: Ein oberschlächtiges Wasserrad wird durch die Gewichtskraft des

in seinen Schaufelkammern gehaltenen Wassers in Drehbewegung versetzt.

(1)

Gleichung 1

Die mit der Faustformel in Gleichung 1 abgeschätzte elektrische

Leistung Pel ergibt sich in Kilowatt. Der Faktor 7,5 fasst

Erdbeschleunigung

und die Verluste in Wasserbauten, Turbine,

Übersetzung und Generator

zusammen. Es ergibt sich

somit näherungsweise Pel = 3,75 kW.

Eine genauere Berechnung wäre die Folgende.

Bild 11: Im mittelalterlichen Bergbau zerkleinerten wassergetriebene

Pochwerke die Erzbrocken, um deren Schmelzen zu erleichtern.

(2)


Know-how

Bild 12: Die drei

heute am häufigsten

verwendeten Wasserturbinentype

im

Überblick.

stammt dem zwölfbändigen Standardwerk der Metalle und

des Bergbaus „De re metallica libri XII“ des Renaissance-

Gelehrten Georg Bauer (1494-1555) mit dem latinisierten

Namen Georgius Agricola. Hierin sind auch viele weitere auf

Wasserkraft beruhende Maschinen wie Winden, Pumpen,

Blasebälge etc. beschrieben und abgebildet.

Die Komplexität, die Dimensionierung und einer Kleinwasserkraftanlage

mit ober- und unterschlächtigem Wasserrad

zu berechnnen, wird in zwei Vorlesungsvideos von Prof. Andreas

Malcherek deutlich (Video 1 und Video 2).

Turbinen

Die Weiterentwicklung des Wasserrads in Hinblick auf geringere

Abmessungen, Leistungssteigerung, Anpassung

an den Einsatzzweck, Zuverlässigkeit und Kosteneffizienz

führten im 16. und 17. Jahrhundert zu einer regen Entwicklungsarbeit

von Tüftlern und Ingenieuren, die zu den Turbinen

heutiger Bauart führte.

1750 konstruierte der Göttinger Physikprofessor Johannes

Andreas von Segner (1704–1777) ein auf dem Rückstoßprinzip

beruhendes Wasserrad. 1826 stellte der französische

Erfinder Benoît Fourneyron (1802–1867) ein „Wasserrad“ vor,

das an mehreren Stellen angetrieben wurde, die Fourneyron-Turbine.

Sie war wohl die erste Überdruckturbine und

wurde von dem anglo-amerikanischen Ingenieur James B.

Francis (1815–1892) zu seiner 1849 vorgestellten Francis-

Wasserturbine weiterentwickelt. Der US-amerikanische

Erfinder Lester Allan Pelton (1829–1908) ließ sich 1889 seine

von ihm entwickelte, auf dem Reaktionsprinzip beruhende

Freistrahlturbine patentieren. Die Turbine des österreichischen

Ingenieurs Viktor Kaplan (1876–1934) aus dem Jahr

1913 ist eine Weiterentwicklung der Francis-Turbine und

verwendet einen Propeller mit verstellbaren Flügeln. Die

wesentlichen Eigenschaften der drei letztgenannten Turbinen

sind in Bild 12 zusammengefasst.

Die Pelton-Turbine ist geeignet, relativ wenig Wasser aus

großen Fallhöhen bis zu 2000 m zu verarbeiten. Das Wasser

steht am unteren Ende des Fallrohrs unter hohem statischen

Druck (bis 200 bar). Wenn es durch eine verstellbare

Düse gepresst wird (Bild 13), ist die Geschwindigkeit des

austretenden Wasserstrahls sehr hoch (bis 500 km/h). Als

freier Strahl (Freistrahl) wird er tangential auf die Schaufeln

des Turbinenlaufrads geleitet, wo er möglichst viel seiner

kinetischen Energie nach dem Prinzip „Actio gleich Reactio“

abgibt. Dementsprechend hoch ist die Drehzahl des Laufrads

(bis 3000 U/min).

Die Geschwindigkeit des Wassers beim Verlassen der Düse

lässt sich durch Gleichsetzen der potentiellen Energie eines

Wassermassenelements m auf Höhe des Fallrohreinlasses

mit der kinetischen Energie, die diesem Massenelement

beim Verlassen der Düse innewohnt, ermitteln. Nach

Durchfallen der Fallhöhe h ist die kinetische Energie von m


Know-how

am Düsenausgang gleich der potentiellen Energie vor dem

Einlass in das Fallrohr. Daraus lässt sich wegen des Energieerhaltungsssatzes

die Austrittsgeschwindigkeit gemäß

Gleichung 3 berechnen.

%

Gleichung 3

Der Begriff Gleichdruckturbine rührt aus der Tatsache her,

dass das Strahlwasser zwischen dem Austritt aus der Turbine

und dem Auftreffen auf die Schaufel(n) und danach den

gleichen (Umgebungs-)Druck hat. Weil nur eine oder einige

wenige der über den Umfang des Turbinenrads verteilten

Schaufeln mit Strahlwasser beaufschlagt werden, spricht

man auch von einer Teilbeaufschlagung. Im Gegensatz dazu

wird die Francis- bzw. die Kaplan-Turbine voll beaufschlagt.

Die Form einer Pelton-Turbinen-Schaufel, auch Tasse genannt,

ist markant (Bild 14). Sie besteht aus zwei aneinandergefügten

halbkugelartigen Halbschalen. Der Trennsteg

(Schneide) zwischen den Halbschalen teilt den Wasserstrahl

und leitet je eine Strahlhälfte in eine der konkav gekrümmten

Halbschaufeln. Hier wird er möglichst um 180 ° umgelenkt

und zurück zur Düse geschleudert. Mit dieser Formgebung

und einer Schaufelgeschwindigkeit, die halb so groß ist wie

die des Wasserstrahls (damit das Wasser keine kinetische

Energie mehr hat und einfach nur noch herabfällt) erreicht

die Pelton-Turbine ihr Leistungsmaximum.

Zur Steigerung der Turbinenleistung können auch mehrere

Düsen auf ein Laufrad wirken. Bei mehr als zwei Düsen wird

die Turbinenachse meistens vertikal angeordnet, damit das

herabfallende Wasser die Druckwasserstrahlen nicht stört.

Die Wandlung mechanischer Rotationsenergie in elektrische

Energie machte deren Weiterleitung und Nutzung an

Orten möglich, die weit entfernt waren von der Stelle der Erzeugung.

Zuvor fand die Nutzung der mechanischen Energie

von Wasser- oder Windrädern stets dort statt, wo sie gewonnen

wurde. Das Hammerwerk lag neben dem Wasserrad

am Fluss, die Getreidemühle neben dem Windrad auf dem

Hügel.

Bild 13: Bei der Pelton-Turbine wird unter hohem hydrostatischen Druck stehendes Wasser durch eine verstellbare Düse gepresst und mit hoher Geschwindigkeit

in die Schaufeln des Turbinenrads eingespritzt.


Know-how

Bild 14: Die Schaufeln sind als zwei konkave Tassen mit Trennsteg ausgebildet, in denen das eingespritzte

Wasser zur Richtungsumkehr gezwungen wird und dabei seine Bewegungsenergie überträgt.

Bild 15: Mit der Erfindung der Dynamomaschine

hatte Werner Siemens 1885 das Zeitalter der

Elektrizität eingeläutet.

Das änderte sich schlagartig mit der Realisierung der dynamoelektrischen

Maschine durch Werner Siemens (1816-1892,

geadelt 1888) (Bild 15). Im Jahre 1866 entwickelte er damit

den ersten elektrischen Generator auf der Grundlage des

von ihm wissenschaftlich begründeten dynamoelektrischen

Prinzips. Im Dezember 1866 schrieb er an seinen Bruder William:

„Ich habe eine neue Idee gehabt, die aller Wahrscheinlichkeit

nach reüssieren und bedeutende Resultate geben

wird. [...] Die Effekte müssen bei richtiger Konstruktion kolossal

werden. Die Sache ist sehr ausbildungsfähig und kann

eine neue Ära des Elektromagnetismus anbahnen. In wenigen

Tagen wird ein Apparat fertig sein. Magnet-Elektrizität

wird hierdurch billiger werden, und kann nun für Licht, Galvanometallurgie

usw., selbst für kleine elektromagnetische

Maschinen, die ihre Kraft von großen erhalten, möglich und

nützlich werden.“ 1867 veröffentlichte Werner Siemens seine

Erkenntnisse durch einen Bericht an die Berliner Akademie

der Wissenschaften. Geradezu visionär schloss er den

Bericht mit den Worten: „Der Technik sind gegenwärtig die

Mittel gegeben, electrische Ströme von unbegrenzter Stärke

auf billige und bequeme Weise überall da zu erzeugen, wo

Arbeitskraft disponibel ist. „

Zu dieser Zeit versuchte sich bereits eine Vielzahl von Tüftlern

wie Ritchie, Clarke und Stöhrer an der Entwicklung

stromerzeugender Maschinen, deren Stromausbeute jedoch

gering war. Eine umfassende Darstellung der chronologischen

Abfolge der mannigfaltigen Entwicklungsbeiträge

ist auf der Homepage des elektrotechnischen Instituts

der Universität Karlsruhe (KIT: Karlsruhe Institute of Technology)

unter https://www.eti.kit.edu/1390.php zu finden.

Wie aus dem Stand des physikalischen Wissens der Zeit

bereits bekannt war, wird in einem durch ein Magnetfeld

bewegten elektrischen Leiter eine Spannung induziert. Bei

einem schwachen Magnetfeld, wie es Dauermagneten damals

nur erzeugen konnten, kamen entsprechend schwache

Induktionswirkungen zustande. Daran krankten auch die

technologischen Ansätze für elektromechanische Stromerzeuger

mit Dauermagneten. Mit starken Elektromagneten

ließ sich die bilanzielle Effizienz der Stromerzeuger zwar

steigern, aber es bedurfte eben externer Batterien zur Erregung

des weichmagnetischen Magneteisenkerns.

Werner Siemens hatte eine geniale Idee, die den Stromertrag

seiner Maschine in neue Höhen katapultierte: das Prinzip

der Dynamomaschine! Er erkannte, dass der Restmagnetismus

(= remanenter Magnetismus), der im Weicheisen

eines felderzeugenden Elektromagneten im Generator verbleibt,

ausreicht, um eine zunächst schwache Spannung im

rotierenden Anker beim Anlauf des Generators zu induzieren.

Den dadurch bewirkten schwachen Strom nutzte Siemens,

um den Restmagnetismus der Weicheisenpolschuhe,

in denen sich der Anker dreht, zu verstärken. Diese in Bild 16

dargestellte Selbsterregung führt mit zunehmender Drehzahl

des Ankers zu einem maximal möglichen Magnetismus

bis zur Sättigungsgrenze des magnetisierten Weicheisens.

So konnte sich eine maximale Induktion entfalten. Das war

in Verbindung mit dem Energieangebot aus den stetig mechanische

Rotationsenergie liefernden Wasserturbinen der

Startschuss zum Eintritt in das Zeitalter der Starkstromtechnik

mit elektrischem Licht, elektrischen Antrieben,

elektrischer Heizung, elektrischen industriellen Prozessen


Know-how

Bild 16: Genial einfach – Einfach genial: Das Prinzip der Selbsterregung.

Quelle: www.siemens.com/de/de/unternehmen/konzern/geschichte/stories/dynamo-machine.html

usw. Jetzt war es möglich, Energie vom günstigsten Ort der

Erzeugung flexibel an den Ort ihres Bedarfs zu liefern!

In den Kindertagen der Produktion elektrischer Energie

wurden Siedlungen und Handwerksbetriebe, die im Umkreis

der Erzeugungsstellen lagen, zu Beleuchtungs- und Produktionszwecken

mit Gleichstrom versorgt. Doch der schnell

ansteigende Bedarf und die Sicherheit der Versorgung

machten die Kopplung der Einzelnetze zu größeren Verbundnetzen

erforderlich. Dem dienten auch Wasserspeicher

in Gestalt von natürlichen und künstlich aufgestauten

Bergseen, die zu Zeiten von Bedarfsspitzen angezapft werden

konnten. Mit zunehmender Größe der Versorgungsnetze

ging man schrittweise auf Wechselstrom über, weil nur damit

Transformatoren betrieben werden können, welche die

Spannungsangleichung bei Netzkopplungen ermöglichten.

Bald kam man auf die Idee, höher gelegene Wasserspeicherreservoire

anzulegen, die mit einem gerade herrschenden

Stromüberangebot über elektrisch angetriebene Pumpen

gefüllt wurden, um sie bei Strombedarfsspitzen über Turbinen-Generator-Sätze

nahezu verzögerungsfrei zu entleeren.

Mit derartigen Pumpspeicherwerken konnte man das

Grundproblem der elektrischen Stromversorgung beherrschen:

Der erzeugte Strom muss jederzeit durch eine gleich

große Abnahme gedeckt sein, damit die Netzfrequenz stabil

bleibt.

Allerdings gab es noch bis in die Nachkriegszeit in den

1950-Jahren lokale oder regionale Gleich- oder Wechselspannungsnetze

mit unterschiedlichen Spannungen (Inselnetze).

Die meisten Radiosammler haben trafolose Allstromgeräte

in ihrem Fundus, die für den Betrieb an Gleich- und

Wechselstromnetzen einstellbar waren und noch in den

Gründerjahren der Bundesrepublik gebaut wurden. So

steht in der Bedienungsanleitung (Bild 17) des in den Jahren

1954/55 gebauten Philips-Allstrom-Supers ‚PHILETTA

234 L‘ unter „Anschluss an das Lichtnetz“: „Ihre „PHILETTA

234 L“ ist zum wahlweisen Anschluss an Gleich- oder Wechselstrom

geeignet und ist im Werk auf die am häufigsten

anzutreffende Spannung des Lichtnetzes von 220 Volt eingestellt.

Prüfen Sie bitte, bevor Sie das Gerät anschließen,

welche Netzspannung Sie in Ihrer Wohnung haben. Das Typenschild

Ihres Stromzählers oder auch jede Ihrer Glühlam-

Bild 17: Die Vollendung eines allumfassenden einheitlichen Verbundnetzes

ist noch gar nicht so lange her. In den 50er-Jahren gab es noch vielfach

Radios und Fernsehgeräte, die mit Gleich- oder Wechselspannung unterschiedlicher

Höhe betrieben werden konnten.


Know-how

pen gibt darüber Auskunft. Eine Umschaltung auf 127 Volt ist mit Hilfe des Spannungswählers

möglich, der nach Abnahme der Rückwand zugänglich ist.“

Ein anderes Beispiel: Erst am 10.10.1992 (nach der Wiedervereinigung!) erfolgte

für Ernstthal, einen Ortsteil der Glasbläserstadt Lauscha in Thüringen, noch eine

Spannungsumstellung von 127/220 Volt auf 220/380 V für 180 Stromkunden.

Wird mehr Strom in das Netz eingespeist als verbraucht, steigt seine Frequenz

(> 50 Hz) und die Erzeugung muss gedrosselt werden. Wird mehr Strom verbraucht

als eingespeist, nimmt die Netzfrequenz ab (< 50 Hz) und die Stromproduktion

muss gesteigert werden.

Alternativ lässt sich auch der Verbrauch in gewissen Grenzen an die Produktion

anpassen, um das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch herzustellen.

Dazu müssen aber bestimmte Verbraucher (z. B. das Ladegeräte von Elektrofahrzeugen,

Waschmaschinen, Speicherheizungen …) vom Netzbetreiber mittels

Fernwirktechnik temporär ab- und zugeschaltet werden. Im Zeitalter eines nahezu

überall verfügbaren Internets ist das technisch problemlos möglich.

Grundsätzlich gilt als Voraussetzung für eine stabile Versorgung: Zur Abdeckung

der Grundlast benötigt man stetig erzeugte Energie und zur Abdeckung von Lastspitzen

und zu Regelungszwecken schnell verfügbare Energie.

Speicherkraftwerke

Das im Speichersee eines Speicherkraftwerks gesammelte Wasser hat eine potentielle

Energie (Lageenergie) die dem Produkt aus Wassermasse m in kg, Erdbeschleunigung

g (g = 9,81 m/s2) und Höhe über dem Meeresspiegel in m entspricht.

Gleichung 4 zeigt in grober Abschätzung die wesentlichen physikalischen Zusammenhänge

am Beispiel des österreichichen Speicherkraftwerks Kaprun:

Die Gegebenheiten zeigt eine Infotafel der Kraftwerksgruppe Glockner-Kaprun

(Bild 18). Indem das Wasser aus dem Speichersee über Druckstollen oder Fallrohre

in die tiefer gelegenen Turbinen abgelassen wird, findet die Wandlung potentieller

in kinetische Energie statt. Unter Berücksichtigung aller Verluste und der

Wirkungsgrade von Turbine und Stromgenerator lassen sich letztendlich etwa

70 Prozent der potentiellen Energie in elektrische Energie überführen.

Im Jahr 2022 speisten in Deutschland 31 Pumpspeicherwerke zusammen sechs

Terawattstunden elektrische Energie ins Stromnetz.

Gleichung 4


Know-how

Installierte Leistung

Nach Informationen des Bundesverbands

Deutscher Wasserkraftwerke (BDW) e.V.

sind derzeit etwa 7300 Wasserkraftanlagen

aller Größenordnungen mit einer

installierten Leistung von rund 5600 MW

in Betrieb. Dabei leisten 6900 Anlagen

(94 Prozent) unter 1 MW und gelten deshalb

als Kleinwasserkraftanlagen. Ihr

Beitrag zur gesamten Stromproduktion

durch Wasserkraftanlagen beträgt nur

etwa 14 Prozent, was ca. 0,5 Prozent der

bundesdeutschen Stromproduktion entspricht.

Wegen der schwankenden Niederschlagsmengen

ist die jährliche Stromproduktion

aus Wasserkraft entsprechend unbeständig

und liegt zwischen 20000 und 29000

TWh. Damit lassen sich zwischen 5,7 und

8,3 Millionen Haushalte mit einem durchschnittlichen

Jahresverbrauch von 3500

kWh versorgen. Wegen des hohen Alters

vieler Wasserkraftanlagen von bis zu 100

Jahren ließe sich alleine durch Modernisierungsmaßnahmen

deren Leistung um

30 Prozent steigern.

Ob Erneuerung, Neubau oder Reaktivierung

von Wasserkraftanlagen wirtschaftlich

sinnvoll ist, hängt stark von den

Rahmenbedingungen, insbesondere der

EEG-Vergütung (EEG: das Erneuerbare-

Energien-Gesetz) ab. Nicht zuletzt muss

die gesellschaftliche Akzeptanz im Hinblick

auf Ökologie und Gewässerschutz

gegeben sein.

Bild 18: Das Kraftwerk Kaprun in den österreichischen Tauern ist eines der größten

Wasserkraftwerke Europas. Es wird mit Speicherwasser aus natürlichem Regen- und

Schmelzwasserzufluss und bei Stromüberfluss gepumptem Wasser betrieben.


Bausatz

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die erfassten Daten zu verwalten, zu analysieren und auf einfache Weise in weitere Anwendungen oder Dashboards zu

integrieren.

• 1x ELV-LW-Base ELV-BM-TRX1

• 1x ELV Applikationsmodul Temperatur Luftfeuchte ELV-AM-TH1

• 1x ELV Steckplatine 830 Kontakte – schwarz

• 1x Fotodioden-Platine BPW34-S (CM-SB-01)

• 1x LED-Platine - rot (CM-DL-R01)

• 1x Widerstandsplatine – 220 kΩ (CM-RF-224-A)

• 1x Kondensatorplatine – 1 μF (CM-CF-105-A)

• 1x Kabelset Typ 01




Bausatz

ELV Applikationsmodul Analog-Digital-Wandler ELV-AM-ADC

Präzision im Fokus

i

Infos zum Bausatz

ELV-AM-ADC

Schwierigkeitsgrad:

leicht


0,5 h


Schraubendreher, Schlitz 2,5 mm

Differenzielle Eingänge

2,5-V-Erregerspannung

Kompatibel mit MCU-/LW-/SH-Base

Löterfahrung:

nein


nein (ja, MCU-Base)

Elektrofachkraft:

nein


Bausatz

Präzise Waage statt vage! Für alle, die exakte Messwerte

benötigen: Erfassen Sie analoge Signale mit hoher Genauigkeit.

Das ELV-AM-ADC ist ein 24-Bit-ADC-Applikationsmodul

mit differenziellen Eingängen (AINP/AINN) und einer

integrierten 2,5-V-Erregerspannung zur direkten Versorgung

von Sensoren wie Wägezellen.

AINN kann alternativ auf Masse gelegt werden, sodass das

Modul auch als Single-ended-Eingang nutzbar ist. Das Ergebnis:

rauscharme, stabile Messwerte, die sich einfach in

MCU-Base, LW-Base oder SH-Base einbinden lassen — ideal

für präzise Messaufgaben in Werkstatt, Smart-Home-Projekten

oder beim Prototyping.

Wozu dient das ELV-AM-ADC?

Das ELV-AM-ADC ist ein 24-Bit-Analog-Digital-Wandler

als Applikationsmodul: Ziel ist die präzise, rauscharme

Erfassung sehr kleiner analoger Spannungen,

wie sie z. B. von Wägezellen, Drucksensoren oder einigen

Temperatursensoren kommen.

Typischer Einsatz:

• das Modul liefert eine differenzielle Messgröße

(AINP − AINN),

• die MCU-Base liest diese Werte, führt Kalibrierung/Linearisierung

durch und verarbeitet oder kommuniziert die

Daten weiter.

Wichtig: Für präzise Messungen sind eine stabile Erregerspannung

(z. B. die 2,5 V des Moduls), kurze, abgeschirmte

Leitungen und eine sinnvolle Brückenschaltung (Wheatstone)

entscheidend.

Firmware-Stand:

Die Firmware für die MCU-Base ist zum Verkaufsstart

verfügbar und bildet deshalb die primäre Plattform für

die gezeigten Beispiele und Anleitungen. Die Firmware

für die LW-Base und SH-Base wird nachgereicht. Die Anleitungen

im Text konzen trieren sich daher vorrangig auf

die Einbindung der MCU-Base. Nach Veröffentlichung der

LW-/SH-Base-Firmware werden wir die Anwendungsbeispiele

um konkrete Integrationstipps (z. B. Uplink-Format,

Downlink-Konfiguration) ergänzen.

Grundprinzip

Ein Dehnungsmessstreifen (DMS) ist ein feiner Widerstandsträger,

dessen Widerstand sich bei mechanischer Dehnung

oder Stauchung ändert. Mathematisch gilt näherungsweise

ΔR/R≈k·ε, wobei ε die Dehnung und k der sogenannte Gauge-

Factor (typisch ≈ 2) ist. Die dadurch entstehenden relativen

Widerstandsänderungen sind sehr klein (µΩ bis mΩ), daher

werden DMS-Signale meist in einer Brückenschaltung (z. B.

Wheatstone-Brücke) gemessen, um die Sensitivität zu erhöhen

und eine differenzielle Spannungsabgabe für den

ADC zu erhalten.

Typische Anwendungen

Dehnungsmessstreifen kommen überall dort zum Einsatz,

wo Kräfte, Gewichte oder mechanische Verformungen erfasst

werden sollen. Häufige Beispiele sind Wägezellen, bei

denen mehrere DMS auf einem Träger zu einer Vollbrücke

kombiniert werden, Biege- oder Kraftmessungen an Bauteilen

sowie Druckaufnehmer, bei denen eine mechanische

Verformung eines elastischen Elements in eine Widerstandsänderung

umgesetzt wird.

Praktische Hinweise

Für reproduzierbare Ergebnisse ist eine sorgfältige, planebene

Verklebung des DMS auf dem Messkörper entscheidend.

Die Oberflächenvorbereitung (Reinigen, ggf. Anschleifen)

beeinflusst die Messqualität stark. Temperaturdrift und

Langzeitdrift müssen berücksichtigt und, wo nötig, durch

geeignete Brückenkonfigurationen oder softwareseitige

Korrekturen kompensiert werden.

Vor dem Einsatz ist eine Kalibrierung mittels bekannter Lasten

(Nullabgleich und Empfindlichkeitsbestimmung) unerlässlich,

um verlässliche Messergebnisse zu erhalten.

Dehnungsrichtung

Dehnungsmessstreifen (Strain Gauge) –

Aufbau und Theorie

Ein Dehnungsmessstreifen (DMS, Bild 1) ist ein fein strukturierter

Widerstandsträger, dessen elektrischer Widerstand

sich ändert, wenn er mechanisch gedehnt oder gestaucht

wird. Die relative Widerstandsänderung ist proportional zur

mechanischen Dehnung.

Messgitter

Bild 1: Aufbau eines Dehungsmessstreifens

Widerstandsfolie


Bausatz

Wheatstone-Messbrücke –

Funktion und Anschluss

Warum eine Messbrücke?

Weil Dehnungsmessstreifen nur sehr kleine Widerstandsänderungen

liefern, wandelt eine Wheatstone-Brücke diese

Änderungen direkt in eine Differenzspannung um. Die

Brücke verbessert Empfindlichkeit und Unterdrückung von

Störeinflüssen.

Aufbau (vereinfacht)

Vier Widerstände, R1–R4, sind zu einem Quadrat (Rhombus,

Bild 2) verschaltet. Die Brücke wird mit einer stabilen Spannung

Vexc (Erregerspannung) gespeist. Die Messgröße entsteht

zwischen den Mittelpunkten der beiden Widerstandszweige:

das ist die Differenzspannung Vout, die idealerweise

zu AINP/AINN des ADC geführt wird.

Ausgleichsbedingung (balancierte Brücke):

Die Brücke ist im Ruhezustand ausgeglichen, wenn:

Bei kleinen Widerstandsänderungen (ΔR) in einem oder

mehreren Zweigen entsteht eine proportionale Ausgangsspannung

Vout, die typischerweise in µV- bis mV-Bereichen

liegt und verstärkt bzw. direkt mit einem hochauflösenden

Differenz-ADC gemessen werden kann.

Brückentopologien

Vollbrücke: vier aktive Dehnungsmessstreifen (DMS)

höchste Empfindlichkeit und beste Kompensation

(Temperatur/Versorgung)

Halbbrücke: zwei aktive DMS + zwei Referenzwiderstände

mittlere Empfindlichkeit

Viertelbrücke: ein aktiver DMS + drei Referenzen

einfachste Variante, geringste Empfindlichkeit

ELV-AM-ADC in Betrieb nehmen

Zur Inbetriebnahme und als Anwendungsfall stellen wir im

Folgenden den Einsatz zum Messen analoger Spannungen

sowie den Einsatz als Waage dar und zeigen, wie das Applikationsmodul

konfiguriert werden muss. Für die Anwendungsbeispiele

wird zusätzlich die ELV-BM-MCU benötigt,

deren Inbetriebnahme der zugehörigen Bauanleitung entnommen

werden kann.

Waage kalibrieren

Es gibt verschiedene Anwendungsfälle, für die eine Gewichtsüberprüfung

sinnvoll ist: z. B. zur Überwachung von

Füll- oder Lagerbeständen, für Tierfuttersäcke oder im

Haushalt. Durch die Möglichkeit, verschiedene Arten von

Dehnungsmessstreifen auszuwerten, kann auch eine Waage

mit einem sehr weiten Messbereich gebaut werden. Im

Beispiel kann die Waage bis zu 200 kg über vier Wägezellen

hinweg messen. Die Wägezellen müssen dabei, wie in Bild 2

zu sehen, als Messbrücke miteinander verbunden und an die

Anschlüsse des ELV-AM-ADC angeschlossen werden. Die

Referenzspannung ersetzt die Spannungsquelle E und das

gezeigte Voltmeter wird über die Schraubklemmen durch

die Messeingänge ersetzt.

Bei Verwendung der Wägezellen aus dem ELVshop verbinden

Sie die Anschlüsse wie in Bild 3 und Bild 4 zu sehen. Es

gilt: E+ = REFP, A+ = AINP, A- = AINN und E- = REFN.

1 2

3

4

A+ E- A- E+

VG

(Vout)

Bild 3: Anschlussplan Messbrücke

4

REFP

AINP

AINN

REFN

E (Vexc)

Bild 2: Wheatstone‘sche Messbrücke

Bild 4: Anschlussbelegung ELV-AM-ADC


Bausatz

Zu Inbetriebnahme der Waage laden Sie den Beispiel-Code

von der ELV Website herunter.

Führen Sie anschließend die folgenden Schritte durch:

1

Ändern Sie im Code in Zeile 18

„#define APP_USE“ in „SCALE_CALIB“.

Die Waage muss mit einem Gewicht > 1 kg kalibriert werden.

Tragen Sie dazu das Gewicht in Gramm in der Funktion

„scale_calibrate“ ein (Zeile 114).

2

3

Laden Sie den Code hoch. Lassen Sie nun die Waage

ohne Belastung die Selbstkalibrierung durchlaufen.

Nach dem Hochladen des Codes werden die Daten in

der Konsole angezeigt (Bild 5).

Tragen Sie in der Funktion „scale_set_offset“ (Zeile

76) im Set-up den unteren angezeigten ganzzahligen

Wert ein.

Nach dem Eintragen des Werts stellen Sie das Kalibrierungsgewicht

auf die Waage. Nach zwei Durchläufen

der Firmware, bei denen neue Werte angezeigt

werden, tragen Sie den Kommawert im Set-up in der

Funktion „scale_set_scale“ (Zeile 77) ein.

Bild 5: Konsolenausgabe der MCU-Base

Analoge Spannungen

konfigurieren und messen

Mit der Messung analoger Spannungen können verschiedene

Signale ausgewertet werden. Ob es sich um eine Strom-

Spannungs-Wandlung handelt, um Dehnungsmessstreifen,

um Thermoelemente oder um Sensoren mit analogem Ausgang

– die Möglichkeiten sind vielfältig. Hierbei muss zwischen

unipolar und bipolar (siehe Infokasten) unterschieden

werden.

Ähnlich wie bei der Waage müssen Sie das Applikationsmodul

zuerst konfigurieren:

1

2

Laden Sie den Beispiel-Code von der ELV Website herunter.

Stellen Sie im Code in Zeile 18 „#define APP_USE“ auf

„ADC_DIFF“ oder „ADC_UNI“ ein.

Je nachdem, ob Sie sich für unipolar oder bipolar entscheiden,

konfiguriert der Co-Prozessor den Mess-

Chip. In der Konsole wird entsprechend ein Spannungswert

in Mikrovolt ausgegeben.

Achten Sie bei der Übertragung der Werte auf das richtige

Vorzeichen und auf das „f“ am Ende!

4

Damit ist die Kalibrierung der Waage fast abgeschlossen.

Stellen Sie abschließend die zuerst geänderte

Definition „#define APP_USE“ wieder auf

„SCALE_APP“ um.

Wenn nun die Firmware erneut hochgeladen wird, ist die

Waage einsatzbereit.

In der Konsole wird ca. alle 12 Sekunden das gemessene

Gewicht in Kilogramm ausgegeben.

Unipolar und bipolar

Der Mess-Chip MAX11210 ist in der Lage, sowohl unipolar

als auch bipolar zu messen.

Unipolar bedeutet hierbei, dass nur eine Polarität gemessen

wird, und zwar von 0 V aufwärts in den positiven

Bereich.

Bei einer bipolaren Messung wird auch der negative

Spannungsbereich gemessen. So kann während einer

unipolaren Messung von 0 V bis zur Referenzspannung

gemessen werden, während bei bipolaren Messungen

auch der negative Bereich bis zum Wert der negativen

Referenzspannung gemessen werden kann.


Bausatz

3

Als Beispiel für eine Anwendung wurde

die Ausgabe auf einem LC-Display mit

4x20 Zeichen visualisiert (Bild 6).

Das Display kann durch einen Zusatz-

Chip auf der Rückseite mit I2C kommunizieren.

Die Datenleitung des Displays

muss hierbei auf Pin 7 (PB7) der MCU-

Base gelegt und die Taktleitung mit Pin 8

(PB6) verbunden werden.

Es werden keine weiteren Pull-up-Widerstände

benötigt, da bereits Widerstände

auf dem Applikationsmodul des

ELV-AM-ADC vorhanden sind.

Bild 6: Beispielanwendung für das ELV-AM-ADC als Waage

Schaltung

Die Platinenfotos und die Bestückungsdrucke zeigen die

Ober- und Unterseite des ELV-AM-ADC (Bild 7).

Die Schaltung (Bild 8) des ELV-AM-ADC ist übersichtlich

in die folgenden Hauptblöcke gegliedert: Spannungsversorgung/Referenz,

Analog-Frontend (Eingangsfilter plus

Schutz), 24-Bit-Analog-Digital-Converter und Mikrocontroller-Schnittstelle

zur Base.

Spannungsversorgung und Referenz

Die Modulspannung wird über einen LDO-Regler (VR1, auf

der Platine) erzeugt und mit mehreren Kondensatoren sowie

Ferrit-Bauteilen geglättet. Auf dem Modul steht eine stabile

Erregerspannung/Referenz (REFP/REFN) zur Verfügung,

die sich für die Versorgung von Messbrücken (z. B. Wägezellen)

eignet.

Analog-Frontend

Eingangssignale führen an die differenziellen Eingänge

AINP/AINN. Vor den ADC-Eingängen sind einfache Ein-/Ausgangsfilter,

Ferrite und ESD-Schutzbausteine vorgesehen,

um Störungen zu dämpfen und die Eingänge gegen Spannungsspitzen

zu schützen.

Analog-Digital-Converter (ADC)

Als Wandler kommt ein hochauflösender 24-Bit-ADC-

Baustein zum Einsatz (U2: MAX11210). Die ICs sind für differenzielle

Messungen ausgelegt. REFP/REFN dienen als

positive/negative Referenzpunkte. Die Platine enthält Kondensatoren

(z. B. C5, C6) für die Analogfilterung.

Mikrocontroller und Schnittstellen

Ein Mikrocontroller (U1: STM8L-Typ) übernimmt die Steuerung,

das Auslesen der ADC-Daten und die Anbindung an die

Base. Der ADC ist per SPI angebunden (Signale: CS, SCLK,

DIN, RDY/DOUT). Die Platine stellt Anschlüsse/Stiftleisten

für die Base bereit (Pins für +VDD/GND/SDA/SCL), sodass

sich das Modul einfach in das ELV-Modulsystem integrieren

lässt.

Bild 7: Platinenfotos und Bestückungsdrucke


Bausatz

C1

J3

C2

22u

16V

R1

4k7

C3

100n

16V

+VDD

J4

TP2

R2

4k7

+VDD

100n

16V

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

12

VRef+

39

VDD

10

VDD

11

VDDA

J1

1

2

3

4

5

6

7: SDA

8: SCL

GND 9

10

11

12

U1B

STM8L052C6T6

GND 40

AGND 9

I²C

24

23

22

21

20

19

18

17

GND :16

+VDD :15

14

13

J2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

+VDD

TP1

VCC 3

SWIM 4

NRST 2

GND 1

Prog.-Adapter

TP3

TP4

+VDD

1

PA0

2

PA1

37

PC0

38

PC1

32

PF0

3

PA2

4

PA3

44

PC5

45

PC6

13

VLCD

U1A

PA4 5

PA5 6

PA6 7

PD1 21

PA7 8

PE0 14

PE1 15

PE2 16

PE3 17

PE4 18

PE5 19

PD0 20

PD2 22

PD3 23

PB0 24

PB1 25

PB2 26

PB3 27

PB4 28

PB5 29

PB6 30

PB7 31

PD4 33

PD5 34

PD6 35

PD7 36

PC2 41

PC3 42

PC4 43

PC7 46

PE6 47

PE7 48

TP5

TP6

I²C-Addr.

J5

J6

CS

SCLK

DIN

RDY/DOUT

SCLK

RDY/DOUT

DIN

CS

TP10

J7

J8

J9

J10

15

CLK

14

SCLK

12

DIN

11

CS

U2A

13

RDY/DOUT

MAX11210

GPIO1 1

GPIO2 2

GPIO3 3

GPIO4 16

REFP 5

REFN 6

GND

AINP 8

AINN 7

C5

1n

50V

TP7

TP8

TP9

TP11

REFP

C4

100p

50V nip

REFN

C6

100n

25V

TP12

TP14

TP16

D1

D2

D3

REFP

PESD3V3S1UB

PESD3V3S1UB

PESD3V3S1UB

C7

C8

C9

STM8L052C6T6

100p

50V

nip

100p

50V

nip

100p

50V

nip

L1

600R

L2

600R

L3

600R

TP13

TP15

TP17

TP18

X1

1

2

X2

1

2

REFP

AINP

nip = not in place/

nicht bestückt

AINN

REFN

REFN

+VDD

C10

C11

10u

16V

10n

50V

9

AVDD

U2B

GND

4

10

DVDD

C12

MAX11210

100n

25V

+VDD

+VDD

C13

2

VIN

1u

50V

VR1

GND

VOUT 3

1 MCP1703T

C14

1u

50V

L4

600R

C15

1u

50V

J11

REFP

Bild 8: Schaltplan des Applikationsmoduls ELV-AM-ADC


Bausatz

Stückliste

Widerstände:

4,7 kΩ/SMD/0402 R1, R2

Kondensatoren:

1 nF/50 V/SMD/0402 C5

10 nF/50 V/SMD/0402 C11

100 nF/16 V/SMD/0402 C2, C3

100 nF/25 V/SMD/0402 C6, C12

1 µF/50 V/SMD/0603 C13-C15

10 µF/16 V/SMD/0603 C10

22 µF/16 V/SMD/1206 C1

Halbleiter:

STM8L052C6T6/SMD

U1

MAX11210/SMD

U2

MCP1703T-2502E/SOT89-3/SMD

VR1

PESD3V3S1UB/SMD

D1-D3

Sonstiges:

Chip-Ferrit, 600 Ω bei 100 MHz, 0603

L1-L4

Schraubklemme, 2-polig, Drahteinführung 90°,

RM = 3,5 mm, THT, black

X1, X2

Buchsenleiste, 1x 12-polig,

10 mm Pinlänge, gerade J1, J2

Technische Daten

Geräte-Kurzbezeichnung:

ELV-AM-ADC

Spannungsversorgung:

3,0–3,3 VDC

Stromaufnahme (mit ELV-BM-TRX1) @ 3,0 V

Sleep: ø 51,85 µA

während einer Messung:

ø 2,36 mA

Auflösung ADC:

24 Bit

Messbereich: 0–2,5 VDC ±10 µV

Leitungslänge an der Klemmen X1/ X2: 20 cm max.

Umgebungstemperatur: -10 bis +55 °C

Abmessungen (B x H x T):

55 x 26 x 19 mm

Gewicht:

11 g

Mein ELVprojekt

Viele Ideen für Ihr Smart Home

Bei uns erwarten Sie viele spannende, ausführlich beschriebene Projekte für

Einsteiger und Profis. Diese Projekte haben wir als Produktmanager und Techniker

alle selbst erfolgreich umgesetzt. Wir zeigen Ihnen zum Beispiel, wie Sie

für mehr Komfort und Energieeinsparung Ihre Rollläden automatisieren, mit

einer intelligenten Heizungssteuerung Energiekosten sparen oder Ihr Zuhause

vor Einbrechern wirkungsvoll schützen können.

Sie erhalten Informationen zum geschätzten Zeitaufwand und zum Schwierigkeitsgrad

und alle verwendeten Produkte aus unserem Sortiment werden

für Sie übersichtlich aufgeführt. Für viele Projekte gibt es außerdem hilfreiche

Installationsvideos.

Setzen Sie nun Ihr Projekt mit ELV erfolgreich um!

Zu den ELVprojekten


Bausatz

ELV Applikationsmodul

Analog-Digital-Wandler ELV-AM-ADC

• 24-Bit-Auflösung für hochpräzise Signalwandlung

• 4 Anschlüsse: Masse, 2,5-V-Erregerspannung, AINP und AINN

• Unterstützt differenzielle und Single-ended-Messungen für maximale Flexibilität

• 2,5-V-Referenzausgang ermöglicht direkte Versorgung von Sensoren

• Einfache Integration in das ELV-Modulsystem über MCU-, LW- oder SH-Base**

• Ideal für Wägezellen und andere analoge Präzisionssensoren

** Die Firmware für die MCU-Base ist zum Verkaufsstart verfügbar. Die Firmware für die LW-Base und SH-Base wird nachgereicht.

24,95 € *

Artikel-Nr. 162451

Zum Produkt

Wägezelle – allgemein, 50 kg

• Belastungssensor mit 50 kg Kapazität pro Zelle

• Bis zu 200 kg bei Einsatz von 4 Sensoren

• Wheatstone-Brückenkonfiguration für präzise Auswertung

• Herstellerseitig für Waagenaufbau mit 4 Sensoren vorgesehen

7,95 € *

Artikel-Nr. 254765

Zum Produkt

Dehnungsmessstreifen Wägezelle, 5 kg

• Widerstandsänderung bei Krafteinwirkung

zur Messung von Dehnung

• Mit Epoxidharz an starkem Aluminium befestigt für Schutz

• Erforderliche Kalibrierung nach Installation

4,95 € *

Artikel-Nr. 254766

Zum Produkt

11,5-cm-Display (4,5") SBC-LCD20x4

• Ansteuerung über I2C-Bus (2-Draht)

• LC-Display mit 4x 20 Zeichen

• Anzeige: Weiß auf Blau

• Mit Hintergrundbeleuchtung

9,00 € *

Artikel-Nr. 127514

Zum Produkt




Service/Bestellhinweise

Technische Anfragen

Für technische Fragen zu den Beiträgen aus dem ELVjournal, kontaktieren Sie

gerne unsere technische Kundenberatung über unser Kontaktformular.

Bitte nennen Sie hierbei die Artikelnummer, Artikelbezeichnung und Journalseite.

Unsere Techniker klären Ihre offenen Fragen im Anschluss.

Reparatur-Service

Für ELV Markenprodukte, aber auch für Geräte, die Sie aus ELV Bausätzen selbst

herstellen, bieten wir Ihnen einen kostengünstigen Reparatur-Service an. Im Sinne

einer schnellen Abwicklung führen wir eine Reparatur sofort durch, wenn die Reparaturkosten

den halben Artikelpreis nicht überschreiten. Bei einem größeren Defekt

erhalten Sie vorab einen unverbindlichen Kostenvoranschlag. Die Kontaktdaten:

ELV Elektronik AG, Reparatur-Service, 26789 Leer, Deutschland

Qualität/Sicherheit

Bausätze von ELV beinhalten sämtliche zum Aufbau erforderlichen elektronischen

und mechanischen Teile einschließlich Platinen, Gehäuse mit ge bohrter und bedruckter

Frontplatte, Netztrafos, Schrauben, Muttern usw. Es finden ausschließlich

hochwertige Markenbauteile Verwendung. Fertiggeräte werden mit Gehäuse

betriebsfertig und komplett abgeglichen geliefert. Sämtliche ELV Bausätze und

ELV Fertiggeräte sind mit 1-%-Metallfilm widerständen ausgerüstet. Technische

Änderungen vorbehalten.

Wichtiger Hinweis

Bitte beachten Sie beim Aufbau von Bausätzen die Sicherheits- und VDE-Bestimmungen.

Netzspannungen und Spannungen ab 42 V sind lebensgefährlich.

Bitte lassen Sie unbedingt die nötige Vorsicht walten und achten Sie sorgfältig

darauf, dass Spannung führende Teile absolut berührungssicher sind.

Zahlreiche ELV Bausätze, insbesondere solche, bei denen für den Betrieb der

fertigen Geräte Netzspannung erforderlich ist, dürfen ausschließlich von einer

ausgebildeten Elektrofachkraft aufgebaut wer den, die aufgrund ihrer Ausbildung

dazu befugt und hinreichend mit den einschlägigen Sicher heits- und VDE-

Bestimmungen vertraut ist.

Versandkosten

Unsere Versandkosten betragen 3,99 €, ab 39,00 € liefern wir für Sie innerhalb

Deutschlands versandkostenfrei. Unsere Versandkosten in andere Länder entnehmen

Sie bitte unserer Internetseite.

Kontaktdaten

Bestellannahme, Technische Kundenberatung, Reklamation/Retouren

Kontakt per E-Mail:

Adresse:

Kontaktformular

ELV Elektronik AG

Maiburger Straße 29-36

26789 Leer

Deutschland

Weiterführende Informationen und Möglichkeiten zur Kontaktaufnahme sowie

Hotlinezeiten finden Sie auf unserer Internetseite

de.elv.com/service-bereich/kontakt-support/.

Bestellhinweise

Es gelten unsere Allgemeinen Geschäftsbedingungen (AGB), die Sie auf unserer

Internetseite de.elv.com/service-bereich/agb/ einsehen, speichern und ausdrucken

können. Sie können die AGB auch schriftlich anfordern.

Rücknahme von Elektro- und Elektronik-Altgeräten

Hersteller und Händler sind gesetzlich verpflichtet, Altgeräte

kostenfrei wieder zurückzunehmen und nach vorgegebenen

Standards umweltverträglich zu entsorgen bzw. zu verwerten.

Dies gilt für betreffende Produkte mit nebenstehender

Kennzeichnung.

Verbraucher/-innen dürfen Altgeräte mit dieser Kennzeichnung nicht über den Hausmüll

entsorgen, sondern können diese bei den dafür vorgesehenen Sammelstellen innerhalb Ihrer

Gemeinde bzw. bei den ÖRE (öffentlich-rechtliche Entsorgungsträger) abgeben.

Verbraucher/-innen sind im Hinblick auf das Löschen personenbezogener Daten auf den zu

entsorgenden Altgeräten selbst verantwortlich.

Unsere Rücknahmeverpflichtung nach dem ElektroG wickeln wir über die Fa. Hellmann

Process Management GmbH & Co. KG (HPM) und die Fa. DHL Paket GmbH (DHL) ab. HPM übernimmt

für uns die Entsorgung und Verwertung der Altgeräte über die kommunalen Sammelstellen.

Zum Erstellen eines DHL-Retouren-Aufklebers für die Rücksendung Ihres Elektround

Elektronik-Altgeräts benutzen Sie bitte unser DHL-Retouren-Portal im Internet. Weitere

Informationen finden Sie unter de.elv.com/hinweise-zur-entsorgung. Unsere Registrierungsnummer

lautet: WEEE-Reg. Nr. DE 14047296.

Batteriegesetz – BattG

Verbraucher/-innen sind zur Rückgabe von Altbatterien gesetzlich

verpflichtet.

= Symbol für die

getrennte Erfassung

von Elektround

Elektronikgeräten

= Batterien sind

schadstoffhaltige

Produkte und dürfen

nicht über den

Hausmüll entsorgt

werden.

Mit nebenstehendem Zeichen versehene Batterien dürfen nicht

über den Hausmüll entsorgt werden, sondern sind einer getrennten

Entsorgung zuzuführen. Verbraucher(innen) können

Batterien nach Gebrauch unentgeltlich an unser Versandlager schicken oder dort abgeben.

Altbatterien können Schadstoffe enthalten, die bei nicht sach gemäßer Lagerung oder Entsorgung

die Umwelt oder Ihre Gesundheit schädigen können. Batterien enthalten aber auch

wichtige Rohstoffe, wie z. B. Eisen, Zink, Mangan oder Nickel und werden wiederverwendet.

Bedeutung chemischer Zeichen in Kennzeichnung: Hg = Quecksilber; Cd = Cadmium; Pb = Blei

Widerrufsbelehrung

Widerrufsrecht

Sofern Sie Verbraucher sind, können Sie Ihre Vertragserklärung innerhalb von 14 Tagen ohne

Angabe von Gründen mittels einer eindeutigen Erklärung widerrufen. Die Frist beginnt nach

Abschluss des Vertrags und nachdem Sie die Vertragsbestimmungen einschließlich der Allgemeinen

Geschäftsbedingungen erhalten haben, im Falle eines Verbrauchsgüterkaufs jedoch

nicht, bevor Sie oder ein von Ihnen benannter Dritter, der nicht Frachtführer ist, die Ware erhalten

hat; im Falle der Lieferung mehrerer Waren oder Teilsendungen im Rahmen einer einheitlichen

Bestellung nicht vor Lieferung der letzten Ware oder Teilsendung; im Falle der regelmäßigen

Belieferung über einen festgelegten Zeitraum nicht vor Lieferung der ersten Ware.

Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Widerrufs.

Der Widerruf ist zu richten an: ELV Elektronik AG, Maiburger Str. 29-36, 26789 Leer, Telefax:

+49 491/7016, E-Mail: widerruf@elv.com. Sie können dafür das beigefügte Muster-Widerrufsformular

verwenden, das jedoch nicht vorgeschrieben ist. Zur Wahrung der Widerrufsfrist

reicht es aus, dass Sie die Mitteilung über die Ausübung des Widerrufsrechts vor Ablauf der

Widerrufsfrist absenden.

Für den Beginn der Widerrufsfrist erforderliche Informationen

Die Informationen im Sinne des Abschnitts 1 Satz 2 umfassen folgende Angaben:

1. die Identität des Unternehmers; anzugeben ist auch das öffentliche Unternehmensregister,

bei dem der Rechtsträger eingetragen ist, und die zugehörige Registernummer oder

gleichwertige Kennung;

2. die Hauptgeschäftstätigkeit des Unternehmers und die für seine Zulassung zuständige

Aufsichtsbehörde;

3. die ladungsfähige Anschrift des Unternehmers, bei juristischen Personen, Personenvereinigungen

oder Personengruppen auch den Namen des Vertretungsberechtigten;

4. die wesentlichen Informationen darüber, wie der Vertrag zustande kommt;

5. gegebenenfalls zusätzlich anfallende Kosten;

6. eine Befristung der Gültigkeitsdauer der zur Verfügung gestellten Informationen, beispielsweise

die Gültigkeitsdauer befristeter Angebote, insbesondere hinsichtlich des Preises;

7. Einzelheiten hinsichtlich der Zahlung und der Erfüllung;

8. das Bestehen eines Widerrufsrechts sowie die Bedingungen, Einzelheiten der Ausübung,

insbesondere Name und Anschrift desjenigen, gegenüber dem der Widerruf zu erklären ist,

und die Rechtsfolgen des Widerrufs einschließlich Informationen über den Betrag, den der

Verbraucher im Fall des Widerrufs für die erbrachte Leistung zu zahlen hat, sofern er zur

Zahlung von Wertersatz verpflichtet ist (zugrundeliegende Vorschrift: § 357a des Bürgerlichen

Gesetzbuchs);

9. eine Vertragsklausel über das auf den Vertrag anwendbare Recht oder über das zuständige

Gericht;

10. die Sprachen, in welchen die Vertragsbedingungen und die in dieser Widerrufsbelehrung

genannten Vorabinformationen mitgeteilt werden, sowie die Sprachen, in welchen sich der

Unternehmer verpflichtet, mit Zustimmung des Verbrauchers die Kommunikation während

der Laufzeit dieses Vertrags zu führen;

11. den Hinweis, ob der Verbraucher ein außergerichtliches Beschwerde- und Rechtsbehelfsverfahren,

dem der Unternehmer unterworfen ist, nutzen kann, und gegebenenfalls dessen

Zugangsvoraussetzungen;

Widerrufsfolgen

Im Fall eines wirksamen Widerrufs sind die beiderseits empfangenen Leistungen zurückzugewähren.

Für die Rückzahlung verwenden wir dasselbe Zahlungsmittel, das Sie bei der ursprünglichen

Transaktion eingesetzt haben.

Das Widerrufsrecht besteht nicht bei Lieferung von Waren, die nicht vorgefertigt sind und für

deren Herstellung eine individuelle Auswahl oder Bestimmung durch den Verbraucher maßgeblich

ist oder die eindeutig auf die persönlichen Bedürfnisse des Verbrauchers zugeschnitten

sind; bei Lieferung von Ton- oder Videoaufnahmen oder Computersoftware in einer versiegelten

Packung, wenn die Versiegelung nach der Lieferung entfernt wurde.

Ende der Widerrufsbelehrung

Muster-Widerrufsformular

Wenn Sie den Vertrag widerrufen wollen, füllen Sie bitte dieses Formular aus und senden Sie es zurück an:

ELV Elektronik AG

Maiburger Str. 29–36

26789 Leer

Telefax: +49 491/7016

E-Mail: widerruf@elv.com

Hiermit widerrufe(n) ich/wir (*) den von mir/uns (*) abgeschlossenen Vertrag über den Kauf der folgenden

Waren (*) / die Erbringung der folgenden Dienstleistung (*)

___________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

Bestellt am _____________________ (*) / erhalten am___________________(*)

Name und Anschrift des/der Verbraucher(s)

___________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________

_____________

Datum

(*) Unzutreffendes streichen

_________________________________________________________________

Unterschrift des/der Verbraucher(s) (nur bei Mitteilung auf Papier)

Datenschutz

Erklärung zu personenbezogenen Daten

Personenbezogene Daten sind Informationen, die Ihrer Person zugeordnet werden können.

Hierunter fallen z. B. der Name, die Anschrift oder die E-Mail-Adresse.

Erfassung und Verwendung von personenbezogenen Daten

Persönliche Daten, die Sie uns zur Verfügung stellen, dienen der Abwicklung der Bestellung, der

Lieferung der Waren sowie der Zahlungsabwicklung. Da der Datenschutz für die ELV Elektronik

AG einen sehr hohen Stellenwert einnimmt, erfolgt die Erhebung, Verarbeitung und Nutzung

Ihrer uns zur Verfügung gestellten Daten ausschließlich auf der Grundlage der gesetzlichen

Bestimmungen der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO), des Bundesdatenschutzgesetzes

(BDSG) und des Telemediengesetzes (TMG).

Nach den geltenden gesetzlichen Regelungen haben Sie ein Recht auf unentgeltliche Auskunft

über Ihre gespeicherten Daten sowie ggf. ein Recht auf Berichtigung, Sperrung oder Löschung

dieser Daten.

Bei Erstbestellungen auf Rechnung oder per Lastschrift können wir bei Bestehen eines berechtigten

Interesses zur Risikovermeidung Informationen zu Ihrem bisherigen Zahlungsverhalten

sowie Bonitätsinformationen auf der Basis mathematisch-statistischer Verfahren von der

Credit reform Boniversum GmbH, Hellersbergstr. 11, 41460 Neuss, vertreten durch Dr. Holger

Bissel, Ingolf Dorff, Thomas Schurk, einholen.

Im Bereich der Kreditkartenzahlung arbeiten wir zusammen mit der Mollie B.V. (Mollie), Keizersgracht

126, 1015 CW Amsterdam, Niederlande. In diesem Rahmen werden neben Kaufbetrag und

Datum auch Kartendaten an das oben genannte Unternehmen übermittelt.

Wir weisen gemäß Art. 6 ff. DSGVO darauf hin, dass wir die von unseren Kunden mitgeteilten

Daten EDV-mäßig speichern.

Sollten Sie keine Informationen über unsere Angebote und Dienstleistungen wünschen, genügt

ein formloser Brief, ein Telefax oder eine E-Mail an: ELV Elektronik AG, Maiburger Str. 29–36,

26789 Leer, Deutschland, Telefax-Nr. +49 (0)491-7016, E-Mail: datenschutz@elv.com

Weitergabe von Daten

Im Rahmen der Auftragsdatenverarbeitung wählen wir unsere Partner sorgfältig aus und verpflichten

unsere Dienstleister gemäß Art. 28 DSGVO zum vertrauensvollen Umgang mit Ihren Daten.

Widerruf von Einwilligungen

Jede von Ihnen erteilte Einwilligung zur Verarbeitung Ihrer personenbezogenen Daten können

Sie jederzeit widerrufen. Näheres entnehmen Sie bitte unserer Datenschutzerklärung unter

de.elv.com/service-bereich/sicherheit-datenschutz bzw. ch.elv.com/sicherheit-datenschutz


Impressum

Alle Ausgaben auf einen Blick!

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Herausgeber:

ELV Elektronik AG

Maiburger Straße 29-36

26789 Leer

Deutschland

E-Mail: redaktion@elvjournal.com

Chefredaktion:

Prof. H.-G. Redeker

Redaktionsleitung:

Dipl.-Ing. (FH) Holger Arends, verantwortlich

Erscheinungsweise:

zweimonatlich (Januar, März, Mai, Juli, September, November)

Technisches Layout:

Silvia Heller, Wolfgang Meyer,

Annette Schulte, Dipl. Ing. (FH) Martin Thoben

Satz und Layout:

Franziska Giessel mann, Andrea Rom

ELVjournal Redaktion

ELV Elektronik AG

Redaktion ELVjournal

Maiburger Straße 29−36

26789 Leer

Deutschland

redaktion@elvjournal.com

Wir wollen es wissen!

Ihre Anwendungen und Applikationen

Welche eigenen kreativen Anwendungen

Leserwettbewerb

und Applikationen haben Sie mit den ELV

Haustechnik-Systemen, aber auch anderen

Produkten und Bausätzen realisiert?

Schreiben Sie uns, fotografieren Sie Ihre

Applikation, berichten Sie uns von Ihren

Erfahrungen und Lösungen. Die interessantesten

Anwendungen werden redaktionell

bearbeitet und im ELVjournal mit Nennung

Ihres Namens vorgestellt.

Jede veröffentlichte Anwendung

belohnen wir mit einem

Gutscheincode

im Wert von 200,– € *

* Der Einsender der veröffentlichten Anwendung erhält einen Gutscheincode zur einmaligen

Nutzung im Wert von 200,– €. Der Gutscheincode wird mit einer Bestellung verrechnet – ein

etwaiger Restbetrag verfällt. Bei Rückabwicklung des Kaufvertrags oder eines Teils hiervon

wird der gewährte Gutscheinbetrag vom zu erstattenden Kaufpreis abgezogen, sofern durch

die Ausübung des Widerrufsrechts und der Rückabwicklung der Gesamtwarenwert von 200,– €

unterschritten wird. Auszahlung/Verrechnung mit offener Rechnung sowie Gutschrift nach

Widerruf sind nicht möglich. Der Gutscheincode ist nicht mit anderen Aktionen kombinierbar.

Die Auswahl der Veröffentlichungen wird allein durch die ELV Redaktion ausschließlich nach

Originalität, praktischem Nutzen und realisierter bzw. dokumentierter Ausführung vorgenommen,

es besteht kein Anspruch auf Veröffentlichung, auch bei themengleichen Lösungen. Der

Rechtsweg ist ausgeschlossen.

Ihre Einsendungen senden Sie per Brief oder Mail mit dem Stichwort „Leserwettbewerb“ an:

ELV Elektronik AG, 26789 Leer, Deutschland

oder leserwettbewerb@elv.com

Redaktion:

Dipl.-Ing. (FH) Holger Arends, Markus Battermann (M. Eng.),

Dipl.-Ing. (FH) Karsten Beck, Dipl.-Ing. Bartholo meus Beute,

Dipl.-Ing. (FH) Hans-Jürgen Boekhoff, Wilhelm Brückmann,

Dipl.-Ing. (FH) Gerd Busboom, Markus Cramer (M. Sc.),

Dipl.-Ing. (FH) Timo Friedrichs, Dipl.-Inf. Andreas Gabel,

Dipl.-Ing.(FH) Frank Graß, Alfred Grobelnik,

Stephan Fabry (M. Eng.), Dipl.-Ing. (FH) Fredo Hammiediers,

Lothar Harberts, Dipl.-Ing. (FH) Christian Helm,

Julian Kaden (M. Eng.), Damian Krause, Nikolai Krause,

Dipl.-Ing. (FH) Karsten Loof, Marcel Maas (M. Eng.),

Simon Mählmann (B. Eng.), Hilko Meyer (M. Eng.),

Tammo Post (M. Eng.), Andreas Prast (Bachelor Professional),

Dipl.-Ing. (FH) Thorsten Reck, Helga Redeker,

Dipl.-Ing. (FH) Keno Reiß, Dipl.-Wi-Inf. (FH) Frank Sanders,

Dipl.-Ing. (FH) Lothar Schäfer, Kevin Schönig (M. Eng.),

Bastian Schmidt (B. Eng.), Udo Schoon (M. Eng.),

Dirk Stüben, Dipl.-Ing. (FH) Heiko Thole,

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Wiemken, Dipl.-Ing. (FH) Markus Willenborg,

Florian Willms (M. Sc.), Sebastian Witt (B. Eng.),

Dipl.-Ing. (FH) Matthias Ysker

Lithografie:

KruseMedien GmbH

48691 Vreden

Telefon: +49 2564 5686-110

www.krusemedien.com

Verantwortlicher: Udo Wesseler

Urheberrechte:

Alle Inhalte dieses ELVjournals, insbesondere Texte, Fotografien und

Grafiken, sind urheberrechtlich geschützt. Das Urheberrecht liegt,

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Manuskripte oder Geräte zurückzusenden. Eine Haftung wird für diese

Gegenstände nicht übernommen.

Gesetzliche Bestimmungen:

Die geltenden gesetzli chen Bestimmungen hinsichtlich Erwerb,

Herstellung und Inbetriebnahme von Sende- und Empfangseinrichtungen

sind zu beachten.

Haftungsausschluss:

Der Herausgeber übernimmt keine Haf tung für die Richtigkeit der

veröffentlichten Schaltungen und son stigen Anordnungen sowie für

die Richtigkeit des technischen Inhalts der veröffentlichten Artikel

und sonstigen Beiträge.


Bausatz

Smartes Heizen trifft

modernes Design

Leuchtende Boost-Taste

an der Vorderseite für ein

schnelles Aufheizen

Heizkörperthermostat –

pure, HmIP-eTRV-3

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Homematic IP App konfigurierbar (in Verbindung mit einem Access Point

oder der Home Control Unit)

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oder eine CCU3 notwendig

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Access Point 2, HmIP-HAP2

Der Homematic IP Access Point verbindet Ihre Smart-Home-Geräte zuverlässig mit der Homematic IP Cloud

und ermöglicht die komfortable Steuerung per App – von zu Hause oder unterwegs.

• Zentrale Steuereinheit für das gesamte Homematic IP System mit sicherer Cloud-Anbindung ohne Registrierung

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• Serverstandort in Deutschland, AES-128-Verschlüsselung

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• Zuverlässige Funkreichweite bis zu 400 m im Freifeld



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Wärme in jedem Raum

Fußbodenheizungscontroller –

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hydraulischen Abgleich für

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der Stellantriebe

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Wandthermostat (HmIP-WTH-2 über

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kontinuierliche Anpassung der

Durchflussmenge für optimale

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nur beim Verstellen (ca. 0,2 W) vs. Dauerbetrieb

bei thermischen Antrieben (bis zu 5 W je Heizkreis)

Stellantrieb, motorisch, HmIP-VDMOT

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Hinweis: Für den Betrieb ist ein Homematic IP Wandthermostat

zwingend erforderlich.



ELVjournal 6/2025

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