Chinastandheizung

Der chaotische Hauptfaden

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Daffid
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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Daffid » Do 10. Okt 2019, 10:53

Wenn man die Wärme aus dem Abgas im selben Raum verwenden möchte bietet sich ein Ladeluftkühler eines KFZ an. Der macht vermutlich weniger Probleme mit Gegendruck.

IPv6
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Re: Chinastandheizung

Beitrag von IPv6 » Do 10. Okt 2019, 12:00

Ein Autoluftfilter sollte kein Problem sein, das Originalteil ist ja bloß ein grobes Sieb. Wobei die Heizung konstruktionsbedingt nicht auf perfekt gefilterte Luft angewiesen sein dürfte.
Das Adminmenü findet man oft im Internet, da kann man die Grundwerte für Pumpenfrequenz udn Lüfterdrehzahl verstellen, was man aber nur machen sollte, wenn man ein geeignetes Messgerät für Abgas zur Hand hat. Sonst kann man da im Wesentlichen nur verschlimmbessern.
Auf 24 V lässt sich die Heizung nicht umstellen, lediglich das Bedienteil ist wohl auch für die 24 V Version identisch. Der Motor in der Heiung selbst hat aber nach wie vor 12 V, ebenso passt die Glühkerze nicht.

Bei den Umbauten mit Heizkörper am Auspuff bin ich sehr skeptisch. Die Pumpe pumpt immer eine genau vorgegebene Dieselmenge in die Brennkammer, die für die Verbrennung zur Verfügung stehende Luftmenge ist aber abhängig von den Widerständen im Ansaug- und Auspuffbereich. Wenn sich der Widerstnd nur ein wenig erhöht passt das Gemisch (sofern es ab Werk gescheit eingestellt ist) nicht mehr, wenn im Servicemenü nicht die Einstellungen der Pumpe bzw. des Lüfters angepasst werden. Die Heizung läuft sicherlich auch mit ordentlich verstelltem Gemisch, nur gibt es dann eben eine unsaubere Verbrennung mit schlechterem Wirkungsgrad und Ruß.
Das gilt wohl auch für alternative Brennstoffe, je nach dem wie weit der von Diesel entfernt ist, sollten die Werte für die Gemischbildung angepasst werden.

Ich habe gestern Nacht mal noch meine Heizung in Betrieb genommen und davor die Elektronik begutachtet.

Die Elektronik in der Heizung selbst war weniger interessant, daher nur ein Bild von der Oberseite. Auf der Rückseite sind ein Controller und ein paar Leistungshalbleiter, alle ICs sind angeschliffen.
Bild

Der Rahmen vom Bedienteil ist aufgeklebt und muss runter, damit man an die Schrauben kommt:
Bild

Bild

Und so sieht das dann von der Rückseite aus, auch auf der Platine sind ein paar Bezeichnungen den Bauteile unkenntlich gemacht worden:
Bild

Man hat der Elektronik eine RTC spendiert, allerdings ohne Batteriepuffer. Den könnnte man bei Bedarf vielleicht nachrüsten, wenn man da auf der Platine rumbasteln möchte.
Bild

Die Antenne für 433 MHz läuft als Leiterbahn einmal außen am Platinenrand entlang und endet an einem Lötpunkt. Das sieht fast so aus, als könnte man das relativ bequem verlängern, falls das Sinn ergeben könnte.

Hier noch die Fernbedienung:
Bild

Bild

Auch da ist die Antenne als Leiterbahn ausgeführt und endet wieder an einem Lötpunkt. Die "Mittelanzapfung" der Antenne ist nicht beschaltet.

Was HF angeht bin ich nicht so bewandert, aber der größte Punkt zum Verbessern der Heizung wäre aktuell für die Reichweite der Fernbedienung, da das Arduinoprojekt sicher nicht in den nächsten Wochen zu bewältigen ist (und auch da gehts mit Bluetooth und WLAN nicht besonders weit und 433 MHz ist noch nicht implementiert). Sieht da jemand eine einfache Möglichkeit für Optimierungen?
Einen dünnen Draht in passender Länge (Lambda/2;4;8;...) unter Beachtung der Leiterbahnantennenlänge anlöten und irgendwie verstauen? Möglichst gerade auslegen oder zu einer Spule wickeln? Das würde zumindest besser in die Fernbedienung passen.
Zumindest mit den 433 MHz Sendern/Empfängern, die man für µC Basteleien vom Chinesen beziehen kann, sind zumindest teilweise deutlich höhere Reichweiten Möglich. Wenn es 50 m und eine Wand schafft würde es schon bis in die Wohnung reichen, was für mich ausreichend wäre.
Die Optimierung von der 433 MHz Fernbedienung wäre erstmal das Einfachste bevor man mit GSM oder sowas rumbastelt.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Propeller » Do 10. Okt 2019, 12:11

Die Idee mit dem Ladeluftkühler ist super. Er dürfte problemlos die Temperaturen überstehen. Wenn man eine gedämmte Box drumherum baut und die Abgase von außen durch den Kühler schickt und die Frischluft durch dessen Leitungen, dann würde ich keine nennenwerte Steigerung des Gegendrucks erwarten. Man könnte den Kühler so auch ziemlich leicht reinigen. Eigentlich ist nur die Frage, wie lange so ein Aluteil die Säuren im Abgas übersteht.

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Chinastandheizung

Beitrag von PowerAM » Do 10. Okt 2019, 12:15

So lange, wie es die AGR-Kühler der VW-Motoren tun. Die lösen sich schrittweise auf, die Partikel werden von der Ladeluft mitgerissen und als "Schmirgelpapier to go" in die Brennräume geblasen.

Okay, die Gefahr eines Motorschadens besteht bei der Standheizung nicht... :)

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Propeller » Do 10. Okt 2019, 12:29

Wie lange hält sowas denn beim Auto? Sich lösende kleinere Partikel würden hier ja nur durch den Auspuff gehen. Also nicht so schlimm.
Mit so einem Teil ließe sich ja sogar eine Wasserheizung realisieren.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Robby_DG0ROB » Do 10. Okt 2019, 22:37

Propeller hat geschrieben:
Do 10. Okt 2019, 10:24
…ist es ja nicht so schlimm, die AGT bis in den Brennwertbereich runter zu bekommen
Was ist AGT? Ich dachte erst an EGT (exhaust gas temperatur); das kenne ich ja vom Flieger.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Tobi » Do 10. Okt 2019, 22:52

Abgastemperatur ;)

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von mastamx » So 13. Okt 2019, 00:10

Baut sich Finger nun eine Brennwerttherme?

Ich meine mich zu erinnern dass das Kondensat einer Brennwerrtherme durch irgendwelche schwefligen Anteile im Heizöl oder Erdgas extrem sauer werden kann, im Sinne von pH -> Schwefelsäure. Dies halten die Wärmetauscher von den Brennwertgeräten vll 10-15 Jahre aus, dann ist das ganze putt. Hier darf man also niemals ein edles und und unedles Metall kombinieren (z.B. Kupferrohr für das Heizwasser mit Alulamellen)

Die Frage ist nun... wie viel Wärmetauscher braucht man denn um unter die 100°C Abgastemperatur zu kommen / wie viel Hitze geht darüber verloren? Gäbe ja viele potentielle Lösungen
  • 5 Meter V4A Wellrohr kosten z.B. 25 Euro?
  • Ladeluftkühler mit Metallanschlüssen? -> aktiver Luftstrom nötig?
  • KFZ Innenraum Wärmetauscher oder Kühler?-> aktiver Luftstrom nötig?
Macht es ggf. Sinn eine beheizte Lambdasonde direkt am Brennraumauslass zu setzen, um manuell den Lambda Wert zu checken, vorallem wenn man *irgendwas* verheizt?

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Robby_DG0ROB » So 13. Okt 2019, 16:33

PowerAM hat geschrieben:
Do 10. Okt 2019, 12:15
So lange, wie es die AGR-Kühler der VW-Motoren tun. Die lösen sich schrittweise auf, die Partikel werden von der Ladeluft mitgerissen und als "Schmirgelpapier to go" in die Brennräume geblasen.…
Wieviele Motoren sind denn dadurch bisher ausgefallen bzw. haben nicht ihre übliche Lebensdauer erreicht? Muss ich mir mit ca. 330.000 km Sorgen machen, dass mir demnächst der AGR-Kühler in Einzelteilen durch den Motor geht?

IPv6
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Re: Chinastandheizung

Beitrag von IPv6 » So 13. Okt 2019, 18:08

Wird das nicht ein wenig Offtopic?

Meine Standheizung ist nun im Auto verbaut bzw. schon wieder ausgebaut. Es ist eine recht kompakte Einheit geworden, die sich in den Kofferraum direkt hinter den rechten Rücksitz stellen und dort befestigen lässt. Da ist dann der Tank dran befestigt, die Heizung selbst, die Fernbedienung und die Pumpe. Strom kommt aus der Boardsteckdose im Kofferraum, die führt zum Glück Dauerstrom und geht nicht nach einer Weile aus wie es die Boardsteckdosen im vorderen Bereich machen.
Die Abgase gehen durch das Fenster raus, da sitzt eine Adapterplatte aus Holz (wetterfest lackiert), die zwischen die Scheibe und den oberen Rahmen des Fensters passt. Dort gehen jeweils mit einem 90° Bogen aus Kupfer (Installationsmaterial aus dem Baumarkt, war gerade passend) Abgas und Frischluft raus bzw. rein. Das Abgasrohr ist mit Glasfaserband (Ofentürdichtung) zum Holz hin isoliert damit da nichts anbrennt. Abgedichtet mit KFZ Dichtmasse, die kurzzeitig 315 °C aushält. Das Abgas wird bei Volllast der Heizung 330 °C warm, das ist zwar knapp, hat sich aber im Dauerbetrieb nicht bemerkbar gemacht. Bei Minimallast hat das Abgas keine 200 °C. Die Heizung wird morgends zum enteisen vermutlich zwei Minuten auf Vollgas laufen und dann auf eher kleiner Stufe so ungefähr 30 °C im Innenraum für einige Minuten halten. So zumindest der Plan.

Die Reichweite der Fernbedienung lässt sich noch ordentlich steigern. Im originalen Zustand waren keine 10 m bei direktem Sichtkontakt möglich.
Ich habe die Antennenleiterbahn auf der Platine direkt am Anfang durchtrennt und stattdessen ein 34 cm langes Antennenkabel angelötet, welches in seiner zweiten Hälfte auf 17 cm vom Schirm befreit wurde. Der Schirm liegt auf der Platine auf Masse, da ist praktischerweise direkt neben der Antenne eine Massefläche.
Ein Bild gibt es davon leider nicht (wie immer beim Basteln nachts um 2), bei Bedarf kann ich es an einer Skizze nochmal zeigen.
In der Fernbedienung habe ich ans Ende der Antennenleiterbahn (8,5 cm Länge) noch ein Stück Fädeldraht mit 8,5 cm angelötet. Subjektiv bringt es ein wenig Verbesserung, ich habe aber keine Messmittel für sowas. Die neue Antenne am Empfänger macht sicherlich den Großteil aus.

Jedenfalls geht der Empfang damit von der kleinen Querstraße, in der ich wohne bis auf die Hauptstraße (ca. 20 m) und dann nochmal über 50 m die Hauptstraße entlang. Von der Wohnung aus auf die Straße ist nun ebenfalls kein Problem, das reicht mir dann auch eigentlich schon.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von OnOff » So 13. Okt 2019, 20:21

IPv6 hat geschrieben:
So 13. Okt 2019, 18:08
Die Abgase gehen durch das Fenster raus, da sitzt eine Adapterplatte aus Holz (wetterfest lackiert), die zwischen die Scheibe und den oberen Rahmen des Fensters passt. Dort gehen jeweils mit einem 90° Bogen aus Kupfer (Installationsmaterial aus dem Baumarkt, war gerade passend) Abgas und Frischluft raus bzw. rein. Das Abgasrohr ist mit Glasfaserband (Ofentürdichtung) zum Holz hin isoliert damit da nichts anbrennt. Abgedichtet mit KFZ Dichtmasse, die kurzzeitig 315 °C aushält. Das Abgas wird bei Volllast der Heizung 330 °C warm, das ist zwar knapp, hat sich aber im Dauerbetrieb nicht bemerkbar gemacht. Bei Minimallast hat das Abgas keine 200 °C.
Diese Konstruktion klingt erstmal ein wenig riskant.
Bis vor ein paar Jahren waren solche Heizgeräte sogar noch eintragungspflichtig.
Habe das 1999 mal gemacht.
Da wurde die Eintragung im ersten Anlauf verweigert, da die Kraftstoffleitung (Diesel) durch den Fahrzeuginnenraum verlief.
Hatte ich innen am Schweller verlegt.
Das Thema Brandschutz und Abgase im Innenraum würde ich SEHR im Auge behalten...

Gruß Sebastian

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von IPv6 » So 13. Okt 2019, 20:45

Riskant im Bezug auf was?

Kraftstoff im Auto? Der Reservekanister war noch nie ein Thema. Und 20 cm unter dem Tank für die Heizung sind weitere 50 Liter Diesel...
Abgas im Innenraum ist sicher nicht witzig, da kommt auf jeden Fall noch ein CO Melder dazu. Ist allerdings alles mit Schlauchschellen ordentlich befestigt und auf der Anlage ist ja kein wirklicher Druck. Zumindest beim Anheizen riecht man draußen schon den Diesel, im Innenraum überhaupt nichts.

Lediglich die Hitze vom Auspuff sehe ich als Gefahr, wobei ich im Innenraum ordentlich Abstand von der Abgasanlage zu anderen Teilen habe. Im Sommer hats im Auto gerne auch mal 60 °C, da kokelt noch lange nichts. Die Durchführung vom Auspuff nach draußen ist wie gesagt mit Glasfaserband isoliert, da riecht im Betrieb auch nichts nach warmem Holz.

Man wird ja gerne mal etwas blind was die Gefahren bei eigenen Konstruktionen angeht, falls ich was übersehen habe nur her damit.
Da kommt demnächst aber auch noch ein längerer Vollgastest über mindestens eine Stunde, wenn das bei 20 °C Außentemperatur kein Problem ist sollten die morgendlichen 15 Minuten bei Minusgraden keine große Herausforderung mehr sein.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Daffid » Mo 14. Okt 2019, 07:17

Zur Isolierung des Auspuffs habe ich auch noch was.

Ich dachte mir, um den Aufwand des Isolierens gering zu halten, kaufe ich mir im Baumarkt so eine Trinkwasserleitungsisolierung zum drüberstülpen. Ist aus Mineralwolle, isoliert aber schlecht. Nach wenigen Minuten Laufzeit wird die Isolierung außen sehr heiß, nicht mehr mit bloßen Händen berührbar. Zuden wurde die Isolierung auch schwarz und hat gestunken wie die Hölle.

Habe mir jetzt auch dieses Glasfaserband bestellt. Ich will zusätzlich aber noch das originle Abgasrohr in eine zweites Stahlrohr stecken und dann dieses Glasfaserband drumrum machen und anschließend nach draußen führen.

Gruß David

radixdelta
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Re: Chinastandheizung

Beitrag von radixdelta » Mo 14. Okt 2019, 09:29

Ich habe gestern mal bei thermalforce geschnuppert. Es gibt ja durchaus potente Thermoelektrische Generatoren im Bereich >30W.
Und dann kam mir dieses Thema in den Sinn. Das Abgas als Wärmequelle, die Zuluft zum Kühlen nutzen und dabei vorwärmen.
Funktioniert sicherlich, warum auch nicht. Wirklich interessant wäre das aber natürlich nur wenn man die gut 50W für den Betrieb der Heizung (plus etwas mehr zum Akku laden für den Start) tatsächlich erzeugen könnte.

Leider sind die Preise bei thermalforce nur auf Anfrage, ich fürchte zwei von den >30W Elementen wären deutlich teurer als die ganze Heizung.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Robby_DG0ROB » Mo 14. Okt 2019, 11:00

Wie schon an anderer Stelle geschrieben, führt der Entzug von therm. Energie des Abgases natürlich zur Reduzierung der "AGT/EGT", wo sich einzelne Bestandteile dann abscheiden (kondensieren) können, die über die Zeit eine korrosive Wirkung ausüben. In richtig kalten Wintern kann u.U. dann bei ungünstiger Verlegung des Auspuffs dieser sogar zufrieren.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von radixdelta » Mo 14. Okt 2019, 13:25

Die Warme Seite der Thermogeneratoren sollte schon noch recht Heiß sein, damit überhaupt irgendwas raus kommt. An die 200° oder besser drüber. Da sollte Kondensat noch kein Thema sein. Das Problem dürfte viel mehr sein daß gar nicht genug Energie im Abgas ist um die hohe Temperatur aufrecht zu erhalten. Das kann evtl. jemand abschätzen der so ein Ding am Laufen hat.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von licht_tim » Mo 14. Okt 2019, 14:34

Diesel hat 10kwh pro Liter. Auf der vorherigen Seite hat jemand einen Verbrauch von 0,5l/h bei 5kW beschrieben. Da kann im Abgas kaum noch Energie stecken.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von IPv6 » Mo 14. Okt 2019, 16:18

Naja, der Chinese behauptet, die Heizung heizt mit 5 kW. Nachgemessen hat das noch niemand. Und wenn ich mir die Bluetooth Lautsprecher aus China mit 1000 W oder irgendwelche LEDs mit angeblichen 200 W anschaue bekomme ich das Gefühl, dass in Fernost das Watt gar nicht mal so genau definiert ist.

Von daher halte ich es für plausibel, dass im Abgas durchaus noch 1000 W stecken.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Smily » Di 15. Okt 2019, 05:10

Das mag wohl sein...

Die Chinesen haben da wohl einfach den brennwert vom diesel hochgerechnet...

Habe ich aber bereits mit gerechnet.

Bei mir muss das dingens lediglich die Kabine von der Ape heizen. Von daher reicht das.

Was ich bisher festgestellt habe, das Bedienteil zeigt konsequent zuvenig Batteriespannung an.

Wenn meine kiste läuft, macht die zuverlässig 14,2 v aufs Boardnetz.
Auf der anzeige stehen aber maximal 12,8.
Und das auch ohne dass diese im betrieb ist.
Also können die Übergangswiderstände da noch nicht so sehr zum tragen kommen.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Bastelbruder » Di 15. Okt 2019, 06:09

Wenn meine kiste läuft, macht die zuverlässig 14,2 v aufs Boardnetz.
Auf der anzeige stehen aber maximal 12,8.
Wenn der Akku etwas nachläßt, wärmt das den Fahrer dann auch von innen. :lol:

Vielleicht stimmt die Anzeige sogar - bei Werten unter 128 digits. Zumindest kommt mir die Zahl bekannt vor.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Propeller » Di 15. Okt 2019, 11:55

Nochmal ne Frage: Wie groß ist eigentlich die Hysterese der Raumtemperaturregelung?
Bei der äußerlich sehr ähnlichen Heizung von Planar sollen es glatte 5K sein. Das ist eindeutig zuviel.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von radixdelta » Di 15. Okt 2019, 15:26

Die werden tatsächlich den Dieselverbrauch hochrechnen.

Ich versuche mal eine grobe Rechnung.
1kg Diesel braucht 14,5kg Luft.
Kann man von Lambda 2 ausgehen? Mache ich mal:
Ich überschlage, also 0,5kg Diesel pro Stunde plus 14,5kg Luft -> 15kg/h Abgasmassenstrom mit einer Wärmekapazität von um die 1000J/kg*K
Abgastemperatur war 295°C bei 7,5° Lufttemperatur. Das macht bummelig 4300kJ oder 1,2kW. So als Größenordnung wenn ich da nicht irgendwo einen Bock drin habe. Die Werte sind jeweils das erstbeste was die Suchmaschine ausgespuckt hat. Mit der Dichte vom Diesel ist man eher bei 1kW, ~80% Wirkungsgrad bezogen auf den Heizwert. Das ist für den Preis auch völlig ok.

Wenn man sich die Werte der TEG mal anguckt scheint das nicht total unmöglich, man braucht aber minimum den Gegenwert der Heizung nochmal in TEG und Kühler kommen noch obendrauf. Das ist leider ein sehr teurer Spaß.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Smily » Di 15. Okt 2019, 17:36

Bastelbruder hat geschrieben:
Di 15. Okt 2019, 06:09
Wenn meine kiste läuft, macht die zuverlässig 14,2 v aufs Boardnetz.
Auf der anzeige stehen aber maximal 12,8.
Wenn der Akku etwas nachläßt, wärmt das den Fahrer dann auch von innen. :lol:

Vielleicht stimmt die Anzeige sogar - bei Werten unter 128 digits. Zumindest kommt mir die Zahl bekannt vor.
Was sind denn bitte digits?
Ich bin ein voll analoger....

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Bastelbruder » Di 15. Okt 2019, 19:38

Wenn der ADC 8 bits beherrscht (das ist die Standardausstattung bei Mikrocontrollern) und auch den negativen Bereich abdeckt, dann ist üblicherweise das höchstwertige Bit das negative Vorzeichen.
Das kleine h steht für "hex" = hexadezimal (falscher Ausdruck ähnlich denglisch) sedezimal.
00h = 0 Digits
7Fh = 127 Digits
80h = minus 128 Digits
FFh = minus 1 Digit.
Wenn man jetzt die Eingänge des Voltmeters vertauscht und das Vorzeichen wegläßt, geht die Anzeige bis 128 entsprechend 12,8 Volt in 0,1er Schritten.

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Re: Chinastandheizung

Beitrag von Smily » Di 15. Okt 2019, 20:40

Mit einfacheren worten, das ding zeigt den mondstand an...

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