Ik gebruik een LM3911N als temperatuursensor. De sensor levert 10mV per graad celcius, wat te weinig is voor de omzetters (die met een spanning tussen de 0 en de 5 volt werken). De spanning wordt 30X versterkt en er wordt een analoge differentiator (PD-regelaar) toegepast met een versterking van 1000X. Het differentieërend gedrag van de versterker wordt gedeeltelijk gecompenseerd door de digitale integrator (softwarematig). Zo worden kleine temperatuursveranderingen snel opgemerkt. De versterking gebeurt ter plaatse, in de behuizing waarop de sensor gemonteerd wordt. De sensor zelf moet buiten de behuizing gemonteerd worden, anders reageert ie veel te traag op temperatuursveranderingen. Het signaal dat nu een bereik heeft van ongeveer 500 mV tot 4.5V loopt naar de omzetters via een micro-kabel. Bij mij zitten alle omzetters in de nabijheid van de computer.

Als alternatief wordt vaak de "one wire" temperatuursensor van Dallas aangeprezen. Deze sensor levert direct een digitale waarde af. De nauwkeurigheid is echter beperkt tot 0.5°C, wat onvoldoende is om de ruimtes te stabiliseren. Met een dergelijke onnauwkeurigheid heb je in het beste geval een stabilisatie van 1°C, wat toch te weinig is. Alle "all-in-one" oplossingen hebben een beperkte nauwkeurigheid, dat mede veroorzaakt wordt door de inherente warmte-produktie van de analoog-naar-digitaal omzetter en de communikatie-electronika.

De temperatuursensor kan op afstand geplaatst worden, en dit is ideaal om de boilertemperatuur te meten (de temperatuursensor is een driepotig ding in TO-92 behuizing). Ook bij montage in een ruimte plaatst je de temperatuursensor buiten de behuizing zodat de sensor de temperatuur sneller kan opvolgen. De stroomlusschakeling (die 20mA moet sourcen) produceert warmte die de omgeving warmer maakt.

Softwarematig gaan we de temperatuurmetingen lichtjes integreren (zodat de conversiefouten afgevlakt worden). Uiteindelijk moeten we een voorspelling kunnen maken wat de temperatuur in een ruimte zal zijn binnen 10 minuten, zodat we de warmteaanvoer op tijd kunnen verminderen of stopzetten.

Aan de converter zelf belasten we de bron met een weerstand van 250Ω zodat de stroom omgezet wordt in een spanning die gedigitaliseerd wordt. Door de waarde te veranderen kan je het bereik aanpassen. 250Ω is goed om de boilertemperatuur te meten. Voor de kamertemperatuur gebruik je beter een weerstand van 1kΩ.

Indien je een multiplexsysteem zou gebruiken (zodat je de K8055 16 analoge ingangen geeft), dan moet je iedere stroomweerstand op de ingang van de multiplexer aansluiten (dus niet één enkele weerstand op de ingang van de K8055) zodat er geen stroom door de multiplex schakelaar loopt.

Oude temperatuursensor van een Philips Space Cube De zwarte plastieken behuizing wat afvijlen zodat de sensor in de meetbuis past en je hebt een perfekte warm-waterthermometer

Bij lineaire temperatuurmeting heb je een eerstegraadsvergelijking nodig om de meetwaarde om te zetten naar een temperatuur (regeltje van drie). Indien je een niet-lineair meetsysteem gebruikt, dan heb je in theorie een tweedegraadsvergelijking nodig. Maar je kan evengoed werken met een gewone eerstegraadsvergelijking omdat de exacte watertemperatuur niet zo belangrijk is.

Je kan ook een platinasensor gebruiken (Pt 100 of Pt 1000). Dit is een sensor met een ingegoten platinadraad waarvan de weerstand relatief lineair varieert met de temperatuur. Deze sensoren zijn gemakkelijk te vinden op ebay (maximaal 10€).

In de laatste stappen van de installatie zullen we het systeem zelfregulerend maken: het systeem zal zelf berekenen hoeveel warmte er nodig is om een ruimte op te warmen; dan speelt het geen rol dat het water 40° of 60° heeft, het systeem "weet" dat de keteltemperatuur 45° moet aanwijzen om de living op 18° te houden bij een buitentemperatuur van 5°. Maar het is onbelangrijk wat de exacte temperatuur is (de veiligheidsthermostaat blijft in gebruik om te hoge watertemperaturen te vermijden).

In stap 3 bespreken we de interface met de computer.