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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik genaue Temperaturmessung möglich einfach


Autor: mass (Gast)
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Hallo,
ich habe noch sehr wenig Ahnung von µC und hoffe, dass mir wer helfen 
kann.
Ich möchte 3 Temperaturen gleichzeitig möglichst genau messen, anzeigen 
und in einem PC speichern. Vor allem die Änderung ist wichtig, weniger 
der absolutwert. Zur Messung sollte der AD7711 (interne Stromquelle, 24 
Bit) zum Einsatz kommen. Ich bräuchte dann also noch einen µC der die 18 
(6x3) 7-Segmentanzeigen ansteuert und mit dem PC komuniziert.
Welcher würde sich eignen? Brauche ich für jeden Channel einen und einen 
für die Kommunikation mit dem PC? Gibts andere Möglichkeiten um genauer 
zu messen. Kann man es einfacher umsetzen? Fragen über Fragen...
Freue mich über Antworten.
Gruß mass

Autor: Chris (Gast)
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Hallo!

Keine Ahnung von µC? Da kann geholfen werden :-) -> 
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial

Zum Beispiel sollte ein ATMega8 für dein Vorhaben locker ausreichen.

Das Tutorial verrät Dir auch etwas über den internen ADC (hat allerdings 
nur 10 Bit), UART, Ansteuerung von 7-Segment Anzeigen usw.

In welchem Temperaturbereich möchtest Du denn messen? Welche Sensoren 
verwendest Du? Benötigst Du wirklich 24 Bit Auflösung oder ist das 
vielleicht nicht doch ein bisschen Overkill für deinen Anwendungsfall? 
;-)
Ist die "analoge Seite" des ADC schon fertig geplant? Falls ja, poste 
doch mal die Beschaltung.

Falls es nicht zwingend 7-Segment Anzeigen sein müssen, würde ich ein 
LC-Display verwenden, da ich dies zumindest schaltungstechnisch für 
einfacher halten (siehe auch Tutorial).


Viele Grüße und gute Nacht

Autor: Peter Dannegger (peda)
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mass wrote:

> Gibts andere Möglichkeiten um genauer
> zu messen.

Genauer als was?

Sag doch erstmal, was Du überhaupt willst (Min, Max, Auflösung, 
Genauigkeit, Sensortyp).

Allgemein kann man sagen, daß genauer als 0,1°C schon viel Erfahrung in 
Analogtechnik benötigt.
Deshalb sind professionelle Geräte auch richtig teuer.


Peter

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Hallo mass,

du solltest dir bei den Sensoren einmal den DS1820 von Maxim ansehen. 
Der hat eine Auflösung (nicht Genauigkeit!) von 16mK und ein 
Digitalinterface. Die Verdrahtung ist trotzdem sehr einfach. Man braucht 
nur zwei Leitungen und kann mehrere Sensoren parallel daran anschließen. 
Hier und anderswo gibt es dutzende von fertigen Quelltexten zur Abfrage 
der ICs.

Für die Siebensegmentanzeigen solltest du dir den Baustein MAX7219 
einmal genauer ansehen. Der kann bis zu acht Anzeigen ansteuern, lässt 
sich leicht über drei Leitungen ansteuern, mehrere kann man 
hintereinander schalten und auch es gibt auch da schon jede Menge 
Quelltexte.

Gruß, DetlevT

Autor: mass (Gast)
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Danke schon mal für die antworten.

Ein Konzept in Analog gibt es schon, aber da bei diesem Projekt nicht 
viel vorgegeben ist, habe ich die freie Wahl. Dachte es wäre vielleicht 
nicht schlecht, hier mal mit Digital rumzuspielen. Zumindest zu schauen, 
was gehen könnte. Hört sich ja auch toll an, man muß nur auf den Sensor 
und die Versorgung achten, den Rest muß man nicht schirmen... :D

Im Analogbereich können wir sehr feine Unterschiede messen. Zum Regeln 
braucht man ja keinen Absolutwert. Habe mal was von 2mK (messen) gehört. 
Bin mir da nicht ganz sicher, aber es ist auf jeden Fall sehr viel 
genauer als 100mK!

Da Temperaturen um die -100 und auch +300 gemessen werden sollen, sollte 
der Bereich recht groß sein. Notfalls könnte auch wie bei analog 
"reingezoomt" werden.

Hat von euch schon mal jemand mit einem AD7711 gearbeitet - wie genau 
kann man damit messen?

Gruß mass

Autor: Arc Net (arc)
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mass wrote:
> Danke schon mal für die antworten.
>
> Ein Konzept in Analog gibt es schon, aber da bei diesem Projekt nicht
> viel vorgegeben ist, habe ich die freie Wahl. Dachte es wäre vielleicht
> nicht schlecht, hier mal mit Digital rumzuspielen. Zumindest zu schauen,
> was gehen könnte. Hört sich ja auch toll an, man muß nur auf den Sensor
> und die Versorgung achten, den Rest muß man nicht schirmen... :D
>
> Im Analogbereich können wir sehr feine Unterschiede messen. Zum Regeln
> braucht man ja keinen Absolutwert. Habe mal was von 2mK (messen) gehört.
> Bin mir da nicht ganz sicher, aber es ist auf jeden Fall sehr viel
> genauer als 100mK!
>
> Da Temperaturen um die -100 und auch +300 gemessen werden sollen, sollte
> der Bereich recht groß sein. Notfalls könnte auch wie bei analog
> "reingezoomt" werden.
>
> Hat von euch schon mal jemand mit einem AD7711 gearbeitet - wie genau
> kann man damit messen?
>
> Gruß mass

Wie genau? Fehler zusammenrechnen: INL/DNL, FS-Drift, ZS-Drift, 
Gain-Drift, Drift der Referenz / des Referenzwiderstands, Rauschen etc.
Fehler durch die Vorbeschaltung wie Multiplexer, Leitungen, OpAmps, 
thermoelektrische EMF usw.
Sensor: PT100 (~60 Ohm @ -100 °C, ~212 Ohm @ 300 °C)
Der AD7711 hat 200 uA Stromquellen d.h. gemessen würden Spannungen zw. 
~12 mV - 42.4 mV bei ~77 uV/°C -> max. mögliche Verstärkung 64 (VREF 2.5 
V bzw. 128 bei VREF 5 V), RMS-Noise 0.25 uV -> 1.65 uV peak-to-peak ->
1.65 uV / 77 uV/°C -> besser als 1/46 °C ohne die restlichen Fehler 
wird's nicht (ausser man hat sehr viel Zeit für die Messung).
Würde stattdessen der AD7794 eingesetzt wäre das Rauschen in der 
Größenordnung von 3.3 mK beim AD7190 0.9 mK (jeweils bei einer 
Einzelmessung ohne Nachbehandlung und ohne die restlichen Fehler).

Professionelle (und noch halbwegs bezahlbare) Geräte gibt's mit 
absoluten Genauigkeiten im Bereich 0.1 mK.
Machbar sind (zur Kalibrierung) z.B. Genauigkeiten im Bereich von 5 uK 
(ASL F900).

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