Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Multi Temperatur-Messumwandler gesucht, 2xPt100 und 2xTC K


von Warum W. (kalibau)


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Guten Tag.

Ich weiß nicht, ob das hier die richtige Rubrik ist, möge der Admin 
Nachsehen haben und meinen Beitrag verschieben, falls nötig. Nun zur 
Sache ... :

Ich habe zwei Thermocouple-Ausgänge (TC K), wo ich Temperaturen bis zu 
800°C mittels einem Voltmeter normalerweise auslese. Des weiteren möchte 
ich gerne an zwei verschiedenen Stellen die Raumtemperatur messen, und 
denke da an einen Pt100 Messfühler.
Ich habe einen exzellenten DA/AD-Wandler mit 10 unabhängigen Eingängen 
(+- 10V), wo ich mittels Python die Spannungen auf einem Rechner 
auslesen kann. Ziel ist es, die Temperaturen dort ‚einzuspeisen‘, in 
Form von 0...10V oder 0...5V.

Frage: Für die 2 Thermocouple-Ausgänge und für die 2 Pt100 Messfühler 
benötige ich doch einen oder mehrere Temperatur-Messumwandler. Gibt es 
so ein ‚Messumwandler-Ding‘ was 2 Eingänge für 2 Thermocouple und 2 
Eingänge für 2 Pt100 Messfühler hat, also einen 
Multi-Temperatur-Messumwandler? Hat da jemand eine Idee mit einem Link 
zu einem Produkt?

Vielen Dank im voraus für ein paar Vorschläge.

: Bearbeitet durch User
von Marc E. (mahwe)


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versuch mal ref200 von Ti mit INA 333
oder LT 1790+ Lt6010+ina333  geht beides für PT100 PT1000 PTC NTC

von Warum W. (kalibau)


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Hallo mahwe und danke!

Ich dachte eher an ein 'fertiges Ding', wie so was hier:

https://www.conrad.de/de/p/enda-mu-pt100-u010-50-100-temperatur-messumformer-fuer-pt-100-mu-pt100-u010-50-100-197528.html

aber dann halt multi ... .

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Warum W. schrieb:
> Frage: Für die 2 Thermocouple-Ausgänge und für die 2 Pt100 Messfühler
> benötige ich doch einen oder mehrere Temperatur-Messumwandler.

Ja.

> Gibt es
> so ein ‚Messumwandler-Ding‘ was 2 Eingänge für 2 Thermocouple und 2
> Eingänge für 2 Pt100 Messfühler hat, also einen
> Multi-Temperatur-Messumwandler?

Wohl nicht, aber 4 einzelne.

Du brauchst im wesentlichen 4 OpAmps, die gibt es in einem Gehäuse, sie 
müssen genau sein (bei Pt100 machen 380uV 1 GradC aus, beim K sind 39uV 
pro K) und mit mehr als +/-10V versorgt werden können.

Damit das Thermocoupe eine absolute Temperatur ausgibt, muss man noch 
die Temperatur der 5 Klemmstellen messen.

Eine Verstärkung um 270 für Thermocouple und 500 für Pt100 bis 50 GradC 
schafft ein OPA2188 (2 pro Gehäuse), du brauchst aber ebenso genaue 
Widerstände um die Verstärkung einzustellen, das wird weit schwieriger 
(teurer).

Man kommt nicht umhin, durch anschliessen eines genauen Widerstandes 
(bei Pt100 z.B. von 120 Ohm, 0.01%) und beim TC durch Anlegen einer 
Messpannung (z.B. 25mV) die Schaltung auszumessen.

Schaltungen:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.32
bzw. im Datenblatt des OPA2188 9.2.6 RTD Amplifier With Linearization

von Warum W. (kalibau)


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Danke laberkopp.

> Wohl nicht, aber 4 einzelne.

Okay, das ist schon klar. - Vielleicht habe ich mich nicht richtig 
ausgedrückt.

Ich wollte eigentlich nicht selber bauen (löten, und dergleichen), 
sondern nur eine fertige 'Box' mit 4 Eingängen und Ausgängen haben (2xTC 
und 2xTE). So etwas wie 
https://www.conrad.de/de/p/enda-mu-pt100-u010-50-100-temperatur-messumformer-fuer-pt-100-mu-pt100-u010-50-100-197528.html, 
bloß 4x in einer 'Box'.

von Klaus B. (butzo)


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Warum W. schrieb:

> Ich wollte eigentlich nicht selber bauen (löten, und dergleichen),
> sondern nur eine fertige 'Box' mit 4 Eingängen und Ausgängen haben (2xTC
> und 2xTE).
5B Module von Analog Devices?

ebay 192874291754, 113460598749 etc.


Butzo

von Schorsch X. (bastelschorsch)


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Wie wär´s mit sowas:

https://www.bmc.de/ADAM-4118-AE

Die Konstantstromquelle gibt es ja auch als Adam Modul für die PT100. 
Dann musst due nur wenig selbter tun. Der Rest macht die Software, die 
aber dann selbst geschrieben werden müsste.

von Warum W. (kalibau)


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Danke butzo und bastelschorsch für Eure hilfreichen Beiträge.

Entschuldigt mich bitte, ich bin mit Temperaturmessungen + Elektronik 
noch nicht so vertraut, vielleicht bin ich da ein wenig naiv.

> 5B Module von Analog Devices?
Ja, die sehen sehr interessant aus, nur dass man nur einen Eingang hat. 
Und: die sind ja teuer (~50 Euro und mehr) ! (siehe Kommentare weiter 
unten)

> Wie wär´s mit sowas:
> https://www.bmc.de/ADAM-4118-AE
Da kommen wir der Sache näher, aber das sind satte 250 Euro! Kleine 
Frage: Lese ich das richtig, das die Ausgangsspannung bis max. +- 2.5V 
geht? Und: wie konfiguriert man das Ding, sind da switches oder muss das 
Ding tatsächlich an den Rechner? Ich hätte hier gerne ein paar 
Kommentare.


Ich habe dann selber noch diesen hier gefunden 
(https://at.rs-online.com/web/p/temperatur-kopfmessumformer/1756340/) 
für satte 358 Euro!

Zusammengefasst sind Temperatur-Messumwandler ja sagenhaft teuer! Da bin 
ich fast am überlegen, so was zu machen, wie ahwe vorschlägt (siehe 
erste Nachricht). Eigentlich braucht man doch nur einen OPV + einige 
Widerstände + Spannungsversorgung und das war's. Oder bin ich da zu 
naiv?

Schaut mal bitte hier, warum nehme ich nicht einfach drei von denen:
https://www.ebay.de/itm/DC-24V-PT100-Temperatur-Messumformer-0-200-Celsius-Ausgang-0-10V/181879805529?hash=item2a58e19659:g:TqMAAOSwTbVbI2iZ 
Warum sind die so günstig?
Dann konnte ich noch diesen hier nehmen: 
https://www.ebay.de/itm/RTD-K-Typ-Thermoelement-Temperatur-Messumformer-0-300-Celsius-24VDC/182432126075?hash=item2a79cd547b&enc=AQADAAAC8FjVrDbVsZ8oH%2F8PNHtt9VX4%2Fw7FZcmMuqsX8uaFEduVlRhOJzdhzyII6l4SJSsxsPDB0h5352%2Bs3GGBhYOn%2FbvC0XFyJdD3yvGBSQ5jBf1xO%2F%2BzKb5Mugqrq%2Bo8NWypX7cH0VVg1Jxl3T9LP1oqBBxzXBzBUXmqqgCkOEqGkICNMdc6g%2BuyHUN%2FYEOZtJ%2FXKX7eO%2Bn5ob6GDmiv26JUKCyPh0AeeTW1lQvvLCqHMAwbggedkMG5Evp%2FqxXjfSDCr21CZCSjvUUQKmLkF34kvR230MREfV9iZTAEb90fLeKcJYI895HhBgdxGY9wlGMp1ruCWnUN67QvYdZjE3iU%2F3%2FuPXJXUUavjQkScDzhRzKOxVzrqbxNskNasVQedjbxfeQOEUvP%2FJfwpjsbhXud3k%2B6VZHrrtMTpfoHdHN%2BZL1uFSFLKeQbprvw20imkotPX97%2B9g5KxcfJ9pi5Zx1dlOe%2FBNirT3%2BBMtDJKNl3TFd8B%2BapCxgLrdtWikBzds5a0FGV897CCLv%2FaB92YGCsAKdQ%2BG7Obw4uRT%2FgLImPEsU%2Fd6cUR%2BZm24U%2BImlmO1dUuC0Vvy8LziHpgL3%2B2VEjjQ6dvs1zXame57CsFG1p8WnxVYkeJJ0fyrZN0%2F%2F%2BZ8TLpOU3EYQKA0YzpOH6qs4hjHxqg11Oe8QfFzj2BtvkkdHk4QiIGCVGOCZ%2FHP5%2BB%2FvY2DIXtyUvl2KZB4nCOHE9CReDEYMT53BSa1T5RPWgC%2BLC9TVOrEv7HDAir3RGD0LpXdmUWTTagipLfsaXfZD7UXep8rOLY3cevIeYCjZt2vufxidKvSIifmEfNS52VnDvKQjqs1ZYLrMNhNTQc0ToDpTjC%2BQAojgZxejmLLgBnxjXCG%2BHAzEwBm6uGIV%2Fs1kJCAoAQxTD8tUxdTlY0q5AGLDWWQBCPTEanmyh7XZwIwPr4jnrfscx2b72zm9K2NFkic0hzhRTsHSiwTrb7eF1kiztgokfwfLpEtebrtAYbzy3&checksum=182432126075cd9c80ca1f2d4aec9aa282e3347c5544

Ich hoffe, dass ich noch weiterhin naive und triviale Fragen stellen 
darf. ;-)

von Arc N. (arc)


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Warum W. schrieb:
> Ich habe dann selber noch diesen hier gefunden
> (https://at.rs-online.com/web/p/temperatur-kopfmessumformer/1756340/)
> für satte 358 Euro!
>
> Zusammengefasst sind Temperatur-Messumwandler ja sagenhaft teuer!

Halbwegs robust, genau und kalibriert bei vergleichsweise geringen 
Stückzahlen gibt's nicht billig.

> Da bin
> ich fast am überlegen, so was zu machen, wie ahwe vorschlägt (siehe
> erste Nachricht). Eigentlich braucht man doch nur einen OPV + einige
> Widerstände + Spannungsversorgung und das war's. Oder bin ich da zu
> naiv?

Zwei mal AD8495 (Kaltstelle 0 - 50 °C) oder AD8497 (25 °C - 100 °C) für 
die Thermoelemente
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad8494_8495_8496_8497.pdf

Zwei mal AD8495 oder AD8497 für die Umgebungstemperatur (Eingänge der 
Verstärker werden dann einfach auf Masse gelegt), wenn nicht unbedingt 
PT100 eingesetzt werden sollen/müssen.

In beiden Fällen kommen 5 mV/°C raus.

Die Fragen sind eher: Was soll da eigentlich gemessen werden und wie 
genau soll das gemessen werden soll?
Wie weit sind die Sensoren vom "DA/AD-Wandler" weg, welche Kabel sollen 
verwendet werden (bei PTs die Frage nach Zwei- oder Vierdraht-Messung), 
was sind da für Störquellen/Wärmequellen (Thermoelemente "messen" nur 
den Temperaturgradienten entlang des Leiters, was in der Praxis schon 
mal zu etwas "komischen" Ergebnissen führt, falls nicht darauf geachtet 
wurde.) etc.

Typ K bis 800 °C: Da gibt's noch eine (reversible) Veränderung der 
Gitterstruktur des Materials, je nach Abkühlungsrate, die zu Messfehlern 
führen kann.
https://www.isabellenhuette.de/en/precision-alloys/products/isathermr-plus/
Ebenso, je nach Einsatzbedingungen kann's zur Grünfäule kommen
https://blog.wika.us/products/temperature-products/green-rot-affects-type-k-thermocouples/
Je nach Anwendung wäre dann ein Wechsel auf Typ N oder anderes zu 
überlegen.

: Bearbeitet durch User
von georg (Gast)


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Warum W. schrieb:
> Da kommen wir der Sache näher, aber das sind satte 250 Euro!

So ist das eben, wenn man was komplett fertiges will, und das ist ja 
erst die Hälfte. Ein Modul mit genau 2 x Pt100 und 2 x Thermoelement 
braucht halt niemand sonst, deshalb wird so etwas immer aus einzelnen 
Modulen kombiniert, die Hersteller müssten ja sonst hunderte 
Kombinationen fertigen.

Du hast also die Wahl: entweder aus fertigen Industriemodulen 
zusammenstellen oder selbst ein passendes 2+2-Eingangsmodul entwickeln. 
Billiger wird das auch nicht, von der nötigen Qualifikation mal ganz 
abgesehen (kann man ja auch machen lassen).

Georg

von Warum W. (kalibau)


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Danke arc und Gast.

> Die Fragen sind eher: Was soll da eigentlich gemessen werden und wie
> genau soll das gemessen werden soll?
Ganz kurz dazu: Die zwei Thermocouple befinden sich in einer 
Edelstahlkammer, in welcher wir ein UHV (ultrahigh vacuum) haben. Die 
Thermocouple können also weder oxidieren noch korrodieren.
Im Labor soll die Raumtemperatur + Luftfeuchtigkeit gemessen werden und 
ebenfalls die Temperatur der Kammer während des Ausheizens (zum 
Erstellen des UHVs, bis 200°C). Kabellängen sind so bis zu max. 3m würde 
ich sagen.

So, ich war jetzt mal bei Aliexpress & Co. und habe folgendes gefunden:

Thermoelement - Messumwandler
https://www.aliexpress.com/item/32290141852.html?spm=2114.search0104.3.1.2e5e6d67O7VgNX&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_10_10065_10068_319_317_10696_10084_453_10083_454_10618_10304_10307_10820_10821_537_10302_536_10843_10059_10884_10887_321_322_10103%2Csearchweb201603_55%2CppcSwitch_0&algo_expid=a12de0a8-4f56-45f9-ab84-9fd78ca4370c-0&algo_pvid=a12de0a8-4f56-45f9-ab84-9fd78ca4370c

Temperatur/Luftfeuchtigkeit im Labor - Messumformer
https://www.aliexpress.com/item/32881959171.html?spm=2114.search0104.3.8.704f3ba55Sjm1x&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_10_10065_10068_319_317_10696_10084_453_10083_454_10618_10304_10307_10820_10821_537_10302_536_10843_10059_10884_10887_321_322_10103%2Csearchweb201603_55%2CppcSwitch_0&algo_expid=60686b1d-90e6-422b-a2f9-17b52db97353-1&algo_pvid=60686b1d-90e6-422b-a2f9-17b52db97353

Ich würde von den Thermoelement - Messumwandlern einige bestellen. 
Vielleicht nehme ich noch Pt100 hinzu, dann noch Kabel + Elemente, 
Verbindungen und dergleichen.

Kommentare? ;-)

von Bonzz (Gast)


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Die Thermocouple wuerd ich vereinfacht handhaben. Dh ohne 
Kaltstellenkompensation. Einfach verstaerken, mit 1 OpAmp. Ob der Wert 
nun 20 Grad oder so daneben ist, ist beim Ausheizen eigentlich egal.

von Bonzz (Gast)


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Und Platinwiderstaende misst man nicht mit einer Konstantstromquelle. 
Denn das macht's num unnoetig kompliziert. Man verwendet einen 
Seriewiderstand und misst in ratiometrischer Konfiguration. Man 
benoetigt in beiden Faellen einen genauen Widerstand.

von Arc N. (arc)


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Warum W. schrieb:
> Danke arc und Gast.
>
>> Die Fragen sind eher: Was soll da eigentlich gemessen werden und wie
>> genau soll das gemessen werden soll?
> Ganz kurz dazu: Die zwei Thermocouple befinden sich in einer
> Edelstahlkammer, in welcher wir ein UHV (ultrahigh vacuum) haben. Die
> Thermocouple können also weder oxidieren noch korrodieren.
> Im Labor soll die Raumtemperatur + Luftfeuchtigkeit gemessen werden und
> ebenfalls die Temperatur der Kammer während des Ausheizens (zum
> Erstellen des UHVs, bis 200°C). Kabellängen sind so bis zu max. 3m würde
> ich sagen.

Da könnte man die Thermoelemente eigentlich direkt an den ADDA-Wandler 
anschließen. Auflösung wäre dann zwar etwas niedrig, aber wie hoch 
auflösend und genau das werden soll, steht hier nirgends...

> Ich würde von den Thermoelement - Messumwandlern einige bestellen.
> Vielleicht nehme ich noch Pt100 hinzu, dann noch Kabel + Elemente,
> Verbindungen und dergleichen.
>
> Kommentare? ;-)

Der erste Link zum TC-Umformer geht nicht ;)
Ob das eher Schätzeisen oder Messumformer sind, wäre eine andere Frage. 
Kenne diese Umformer nicht.

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