Hallo Forum-Gemeinde. Ich will in meinem Auto die Öltemperatur messen. (Etwa 60° bis 170°) Ich habe gesehen, dass es PT1000 Sensoren gibt, die anstelle der Ölablassschraube in die Ölwanne geschraubt werden können. Also habe ich mir einen PT1000 Sensor besorgt, um an einer Versuchsplatine zu basteln. (AT mega 16) Ich habe einen Messverstärker nach einer Internetseite aufgebaut, die ich schön öfters hier im Forum gesehen habe. http://www.citruspage.de/homepage/tempsen.html Die Seite ist echt gut erklärt. Ich bin kein Anfänger was das basteln betrifft und es ist nicht die erste OP-Schaltung die ich "zusammenlöte" aber ich bekomme es einfach nicht hin. Mit einem Festwiederstand von 1K anstelle des PT1000 wollte ich die Schaltung testen. Ich habe ein Problem mit dem Subtrahierverstärker. Am positivem Eingang habe ich die richtige Spannung von 0.5 V, aber am negativem Pin sind es 0.566 V. Logischerweise ist dann auch der Ausgang des OPs nicht 0V, sondern etwa 0,13V. Ich kann es nicht verstehen wieso. Ich habe die Schaltung 100 mal überprüft. Das einzige was ich nicht testen konnte, ist die Toleranz der 10K Wiederstände. Ich habe auch verschiedene LM324 probiert. (Ach übrigens, die Schaltung hat keinen +/- 12 V, sondern nur 0V und 12V. Aber das sollte laut Datenblatt kein Problem sein. Aber auch das wollte ich ausschließen. Also habe ich mir mit einem NE555 eine Ladungspumpe gebaut. Eine Ladungspumpe brauche ich ja, da ich im Auto nur 12V zur Verfügung habe. Diese Ladungspumpe liefert mir eine Spannung von etwa 20V. Um aus diese Spannung +/- 10 V zu machen, habe ich versucht einen Spannungsteiler mit Wiederstände aufzubauen, um einen neue Masse zu bekommen. Na ja, das ging auch nicht. Also bin ich wieder zurück, um den LM324 nur mit 0V und 12V zu betreiben. Wie gesagt, das müsste ja laut Datenblatt gehen. Ich habe die letzten drei Abende (mindestens 12h) versucht den Fehler zu finden, aber vergebens. Ich war total verzweifelt da ich wirklich keinen Fehler finden konnte. Viele Wege führen nach Rom. Also suche ich einen anderen Weg. Wieder such im Forum. Es gibt den Weg über die Brückenschaltung. Das Problem ist, dass sich der PT1000 eventuell zu stark erwärmt, da ich ja schon einen vernünftigen Strom brauche um einen brauchbare "Brückenspannung" zu bekommen. Dann viel mir unter anderem der "UTI03" IC oder auch der "XTR106" IC von "Burr-Brown" im Forum auf. Ich habe nur das Gefühl das dies auch wieder eine ewige "bastellei" wird, bis es geht!! Ich weiß, es sind wirklich viele Beiträge über PT100(0) hier im Forum, (etwa 125) aber ich komme jetzt nicht mehr weiter :o( Was ich jetzt eigentlich mit diesem Beitrag bezwecken wollte gg Es gibt doch sicherlich jemanden der schon lange vor mir diese Idee hatte, und mich würde interessieren wie er das ganze "gebaut" hat. Ich würde mich freuen wenn mir jemand einen Tipp geben kann, der mich nach "frustrierenden" Stunden wieder einen positiven Lichtblick gibt.... Mit dem besten Gruß und einen schönen Abend, Marcel (",)
National Semiconductor gibt im Datenblatt als Minimalstrom des LM317, egal ob L- Version oder TO3- Gehäuse, 3,5mA (max 10mA) an. Nach der Grafik weiter unten reduziert sich dieser(für 40V Spannungsdifferenz angegebene) Wert bis auf ca 2mA bei weniger als 10V über dem Regler. Das heisst, dieser Regler ist für Konstantstromquellen erst ab ca 10mA geeignet. So stehts auch in den Applikationen des Datenblatts. Arno
Hi, warum holst du dir die Öltemperatur nicht einfach per K-Line / KWP über den OBD Stecker? Oder hat das Auto noch kein OBD ? Grüße
Hallo Arno, danke für deine Antwort. Ich habe das auch in meinem Datenblatt gelesen. Dort steht bei "Lode Regulation" [ 10mA <= Iout <= Imax ] Und ebenfalls auf der oben genanten Internet-Seite wird noch mal darauf hingewiesen. Ich habe direkt am Pin "Out" noch einen 53 Ohm Wiederstand gegen Masse hängen. Somit ist auf jeden Fall gewährleistet das mehr wie 10mA fließen.... Grüße Marcel
Hallo Christian, ich weiß zwar nicht genau was du mit dem OBD meinst, aber das hat er sicherlich nicht :o) Es gibt keinen Sensor der mit einen Analogwert der Öltemperatur gibt, sonst hätte ich das schon anders Probiert. Gruß Marcel
Hi Marcel, ich habe auch einen Einschraub-PT1000 von Conrad, momentan ist bei mir der Stand dass ich einen Spannungsteiler 25k und PT1000 nutze, um den Strom niedrig zu halten (Heraeus gibt 0,3mA an), und dann mit einem OpAmp verstärke...
Hallo, ein LM324 lässt sich zwar prinzipiell mit einer einfachen Versorgungsspannung betreiben, aber er kann nie 0V am Ausgang liefern, wenn auch noch ein Strom aus dem Ausgang fliesst. Das steht übrigens auch im Datenblatt. Entweder versuchst du es mit einem OpAmp der am Ausgang wirklich Rail-to-Rail kann, oder, und das ist sicher einfacher, du besorgst dir eine negative Spannung. Da gibts zum Beispiel DC/DC-Wandler mit einfach 12V rein und +-12V raus. Oder lass deine Ladungspumpe nur die negative Spannung erzeugen, dann hast du eine belastbare Masse. Vielleicht kannst Du die Schaltung auch so umdimensionieren, das die OpAmp-Ausgänge nie in die Nähe der Versorgungsspannungen (0V/12V)kommen, die minimale Spannung also vielleicht nur 1V werden muss. Kommt halt drauf an, was du am Ausgang rausbekommen willst. Willst du das Ergebnis mit einem Controller auswerten? Dann sollte es doch eigentlich ganz ohne Verstärker gehen, die üblichen 10Bit-Wandler geben eine für diesen Zweck hinreichende Auflösung (ca. 2°C) mit einem einfachen Spannungsteiler (leider nicht linear). Oder nimm einen tiny26, der hat einen 20-fach Verstärker. Oder denke mal über andere Auswerteverfahren nach. Ich hab da zufällig gestern was aufgebaut, das liefert fast beliebige Auflösung (nicht Genauigkeit!), braucht aber nur 4 Widerstände und einen Kondensator an einem mega8, der allerdings überdimensioniert ist. Uwe
@Christian: Hast du da einen Link wie man mit einem AVR und OBD die Öltemperatur (und womöglich noch andere Sachen) auslesen kann ? Stefan
Also am besten einen K-Line / Lin 2.0 Transceiver an einen UART von einem µController hängen. Bei Autos mit OBD (On Board Diagnostic) bzw. mit K-Line und Öltemperaturfühler kann man die Werte über KWP2000 Protokoll abnehmen (ISO9141 oder so ...)
Hi, ok, hab nun ewig gegoogelt, konnte aber keine genaueren Spezifikationen über diese K-Line (ISO9141-2) Schnittstelle finden. Hardwaremäßig scheint das wohl eine Art I2C Interface zu sein, eine Daten- und eine Clockleitung, wobei die Datenleitung bidirektional ist. Die Leitungen werden jeweils von einer Seite auf Masse gezogen. Kann das so jemand bestätigen ? Softwaremäßig konnte ich da aber ÜBERHAUPTNIX finden. Hat da jemand Infos darüber ? MfG Stefan
da es probleme mit dem lm gibt (soweit ich es verstanden habe) versuch doch mal eine andere quelle zu verwenden: http://homepages.fh-regensburg.de/~cuh39305/pek/pek07.pdf mfg eddy
Also K-Line ist wie Lin eine reine 1-Draht Kommunikation. Bevor man sich aber jetzt auf K-Line / OBD stürtzt, sollte erst schauen, ob das Auto ein Ölfühler besitzt (bischen googln ...). Sofern du einen Schaltplan für einen K-Line Adapter an RS232 oder USB benötigst, sag bescheid. Es gibt insgesamt 3 Normen für K-Line. Einmal die Hardwarespezifikation, einmal der Kommunikationslayer und dann KWP2000 (Keyword Protocol 2000) was die meisten Diagnosefunktionen genormt hat und Herstellerübergreifend ist. Damit kann man die meisten Daten abfragen (km/h, Drehzahl, Drücke, Temperaturen, Verbrauch etc.). Eine weitere Norm gibt es dann für KWP2000 über CAN wobei ich das sein lassen würde, K-Line ist meistens besser/einfacher. Ab Bj. 2000 muss übrigens jedes Auto über OBD verfügen.
Hallo alle zusammen, erst mal danke für eure Antworten. Da weiß ich ja gar nicht wie ich mich entscheiden soll. @ Marco: Das mit dem 25K Widerstand hört sich recht einfach an!! Ich glaube das ist die einfachste und billigste Variante. Wie lange sind deine Kabel vom PT1000 zum µC?? @Uwe: Das mit dem DC/DC Wandler habe ich mir auch schon überlegt. Das Problem ist, dass dieser Baustein doch recht teuer ist. Das würde sich bei mir wirklich nicht lohnen. Du schreibst das ich von der Ladungspumpe nur die Negative Spannung benutzen soll. Ich war mir aber nicht ganz sicher ob das kein Problem geben wird. Nach der Ladungspumpe habe ich ja dann +12V und 10V. Würde das dann trotzdem gehen?? Das sollte ich mal probieren. Ob das aber etwas mit dem Problem meines Subtrahierverstärker zu tun hat?? Egal, es ist ein Versuch wert. Wie meinst du das mit dem Tiny26?? Zufällig habe ich noch einen hier bei mir rumliegen. Das Problem ist, ich habe bereits einen Mega16 im Auto (steuert ein Touch-Panal) das heißt ich müsste vom Tiny die Daten irgendwie an den Mega16 bringen. Aber wie?? USART geht nicht, da ja schon der Mega16 mit dem Panal kommuniziert. Na ja, und mit SPI oder andere Sachen kenne ich mich noch nicht aus!! Du schreibst auch das ich das ganze ohne Verstärkung realisieren könnte. Wie meinst du das?? (ADC Mega16 hat 10 Bit) Also jetzt muss ich mich entscheiden :o) Ne, ich muss mir mal genauere Gedanken machen.... Tausend Dank und Grüße, Marcel
@Marcel: momentan noch 10cm :D Vielleciht ist aber ein Pulsen, also nur alle 10 Sekunden mehrere Milliampere schicken und dann den ADC abfragen besser, dann fallen die Störungen nicht so ins Gewicht...
@Marco: Aha, das ist natürlich nicht sehr lang g. Bei mir wird es aber auch nicht sehr lange werden... so etwa 3m. D.h. also das du den 25K Wiederstand mit dem PT1000 in Reihe an 12V legst und dann mit einem OP die Spannung am PT1000 für den ADC verstärkst, oder?? Sagen wir mal der OP gibt von 60° bis 170° 0-5V raus. Wie machst du das dann mit der negativen Spannung für den OP?? Hast du eine Ladungspumpe?? Was natürlich am LM324 gut ist, er kann auch von 0 bis +12V berrieben werden. Wie genau funktioniert denn dann deine Schaltung?? So, geh mal arbeiten..... Gruß Marcel :o)
@Marcel: Du musst auch bedenken, dass du nur sehr selten wirklich 12V im Auto hast. Die Spannung schwankt während der Fahrt gewaltig.
genau (black friday hat Recht), deswegen hab ich den Spannungsteiler an 5V, und erreiche damit die geforderten 0,3mA für en PT1000. Und ich hab einen Op gestellt der 0-5V und rail2rail kann, dann sollte das Problem auch beseitigt sein. Etwa 3 Meter werden es bei mir auch... http://www.lrz-muenchen.de/~geislerm
Wenn ich einen kleinen Tip geben darf ... bei Schaltungen im Kfz sollten auch Kfz taugliche Spannungswandler verwendet werden. Alleine Schon wegen den enormen Peaks im Auto. Gute Wandler hat Infineon (TLE-Serie) im Programm. Die können meist bis 42V und Peaks bis 2000V (was keine Seltenheit ist). Auch wenn eine lange Zeit nichts passiert, ist es meist doch nur eine Frage der Zeit bis eine Überspannung den Spannungswandler zerhaupt. Außerdem darf das Bordnetz laut Spezifikation bis 14V hoch gehen. Das sollte man auch bedenken. Die TLEs kann man bei Buerklin gut bekommen. Grüße
@Christian: naja ganz so schlimm ist es nicht. Ich bin Werkstudent bei einen großen bayerischen Autobauer aber 2000V wird da nicht gefordert. Außerdem lief der erste Prototyp mehrere Monate problemlos mit einem 7805, und sollte wirklich mal was passieren, die Öltemperatur ist ja nicht lebenswichtiges, das schon mal ausfallen darf ;)
Schön jemanden zu treffen, der auch im Automobilbau beschäftigt ist. Ich entwickele Steuergeräte (u.a. für Bremsen) und da ist klare Spezifikation, das Spannungsspitzen von >2000V auftretten KÖNNEN (man bedenkte nur die Gefahr von ESD). Klar, Sie müssen nicht und je neuer/moderner ein Auto um so weniger tretten die auf. Nicht ohne Grund haben die Automotive Tauglichen Spannungswandler diese Fähigkeiten. Was machst du denn bei BMW? (im TIS?)
Hi, falls der DC/DC Wandler nur den OpAmp und so speisen soll: Ca. 1.8 W gibts billig aus alten 50 cent BNC-NetZwergkarten, son großer schwarzer Block ist das, Beschreibungen gibts bei sprut.de, und dannnn: Boardnetz->Peakabschneideschaltung (Transzorbdiode?)->7805 oder so->DC-DC-Wandler 5V->9V (galv. getrennt)->-9V und glücklichsein.
@Marcel Unsymmetrische Versorgungsspannungen sind eigentlich kein Problem. Man darf halt mit Ein- und Ausgangspannungen nicht zu nah an die Versorgungsspannungen drankommen. Also 0V am Ausgang bei negativer Spannung=0V geht (fast) nicht. Mit einem einfachen Spannungsteiler 3k9 und PT1000 erhält man einen recht geringen Spannungshub im gewünschten Temperaturbereich (1,17V-1,49V) den mit 10 Bit digitalisieren gibt nur etwa 2° Auflösung. Ein tiny26 hat einen 20-fach Verstärker, damit könnte man 0,1° erreichen. Aber braucht man das wirklich??? Die Messung ist übrigens auch noch nichtlinear, besser wäre wirklich eine Stromquelle statt einem Widerstand, dann ist es ziemlich linear. Die andere Variante, die ich angedeutet habe, misst die Ladezeit eines Kondensators über den PT1000. Dazu braucht man den Analog-Komparator im Prozessor und die Input-Capture Funktion, 3 Widerstände, die eine umschaltbare Vergleichsspannung erzeugen, den Kondensator selbst und einen möglichst genauen Vergleichswiderstand. Leitungswiderstände gehen voll im die Messung ein (keine Virleiter-mesung) und ob es sinnvoll ist Leitungen, die direkt am Prozessor liegen ungeschützt durch den Motorraum zu ziehen, bezweifle ich auch. Uwe
Hallo alle zusammen... @Uwe: Gut zu wissen das ich mir zuviel Gedanken mit der unsymmetrischen Spannung gemacht habe... Beim nächsten mal weiß ich es dann. Da hätte ich mir doch sehr viel Kopfzerbrechen sparen können!!! Ich habe da noch eine Frage. Du schreibst das du einen Spannungsteiler mit 3,9K machen würdest. Gehe ich dann richtig in der Annahme dass du das auf die 5V beziehst?? Dann komme ich auf einen Strom von etwa 1mA. Das ist echt O.K. Eine Auflösung von 2° wäre auch noch im akzeptablen Bereich. Du hast aber recht, 0,1° Auflösung mit dem Tiny26 ist absoluter Blödsinn!! Weiter schreibst du das man es besser mit einer Stromquelle macht. Das der LM317 ja jetzt nicht gerade so der Hit ist, habe ich jetzt festgestellt, oder?? Die andere Variante die Du ansprichst, hört sich schon interessant an, aber so richtig verstehen tu ich das nicht :) Da bleibe ich lieber bei dem vorherigem Beispiel. Meine Leitungen sind aber alle abgeschirmt, das müsste dann doch gehen, oder?? @Marco: Das ist ja echt gut zu wissen das es bei dir geht. Könntest du mir sagen was für einen OP du hast?? Der liegt nur an 0-5 V?? Klar, rail-to-rail, aber geht das ohne Probleme?? Wie groß ist dein Temperaturbereich und wie kompensierst du die "Unlinearität"?? Grüße aus der nähe Heidelberg, Marcel
@Marcel: die OpAmps hat Reichelt noch nicht geliefert, da muss ich noch bissi experimentieren. Bin aber für Vorschläge offen... Temperaturbereich dachte ich so -20 bis +150°? Mit Nichtlinearität meinst du wohl die sich ändernde Steigung des PT1000? Da hab ich noch nicht so ne gute Idee, vielleicht Wertetabelle und Zwischenschritte berechnen? Oder gibt es da ne Formel?
So, endlich WE!!!! Hmmm, also das mit dem Temp-bereich habe ich mir auch schon überlegt. Es ist aber auch so das eine niedrigere Temperatur wie 60° eigentlich nicht nötig ist. Für soetwas hat man ja die Außentemperatur. Ich würde die Temperatur schon auf etwa 160° erhöhen. (bei dieser Temperatur wäre dann schon ein Ölkühler norwendig :o) ) Eine Tabelle ist nicht schlecht!! Gibt es aber nicht eine Formel für nichtlineare Temperatursensoren???? Kann es sein das es da etwas mit (delta-teta)^2 xx + (delta-teta) xx + xx ????? Oh je, ein riesen Fragezeichen. Ich sollte mal in meiner Formelsammlung suchen. Vielleicht verwechsele ich das auch mit irgendwas!!!! (wohl eher g) In der OP-Welt kenne ich mich gar nicht aus!! Da muss ich dann mal "googeln" Also dann mal ein schönes Wochenende... Grüße Marcel
http://www.heraeus-sensor-nite.de/cgi-bin/show.fpl?area=Produkte,AllgemeineInformationen&lng=d&tpl=Frame da gibt es ne Tabelle
Du kannst von allen möglichen Sensoren eine Messreihe aufnehmen (Temperatur / Widerstand), das in Excel reinhacken und mit ein paar Clicks eine Ausgleichsformel berechnen lassen, wahlweise Polynom x. Grades, exponentiel, logarithmisch usw... MfG Stefan
@Stefan: ne Tabelle gibt es ja von Heraeus, und in Excel hab ich die auch, aber wie mach ich die Formel daraus?!
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