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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PT1000 - konkrete Schaltung


Autor: Richard (Gast)
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Hallo zusammen,

ich möchte eine Auswerteschaltung für einen PT1000 bauen. (siehe 
Schaltung im Anhang) und hätte gerne Rückmeldung, ob die Dimensionierung 
so hinhaut.

Vorgaben:
- Temperaturbereich: -20..+100°C (zur Lufttemperaturmessung)
- Genauigkeit (im vollen Bereich) sollte nicht schlechter als 2°c 
werden; ich Bereich +10..+30°C hätte ich gerne 1°C Genauigkeit.
- Schaltung soll ohne Bauteileabgleich auskommen (d.h. kein Poti zum 
einstellen); ein Abgleich per Software wäre i.O. falls es nicht anders 
geht; ein TypK-Thermometer zum Abgleich steht zur Verfügung
- Erfassung der Temperatur mittels µC (10Bit-ADC; Referenz 5V)
- 3-Leiteranschluss des Sensors (Zweileiteranschluss reicht nicht aus, 
da bis zu 20m zu überbrücken sind).

1.) Da meine Rechenkünste in bezug auf OPV-Schaltungen sehr mager sind, 
habe ich die Daten in: http://www.stegem.de/Elektronik/OP3/op.html 
eingeben und die Widerstandswerte für meine Schaltung übernommen. Kann 
jemand bitte kurz überschlagen, ob die Werte so hinkommen, oder ob sie 
total deneben liegen.

2.) Da der Dauerstrom durch den PT1000 zu hoch wäre, habe ich einen 
MOSFET (IRF7413) als Lowsidetreiber eingeplant. Dieser wird von einem 
normalen 5V-Prozessorausgang angesteuert und nur zur Messung 
eingeschaltet. Sollte so ja auch kein Problem sein?

3.) Da der OPV mit 12V versorgt wird, und damit auch (theoretisch) 
Spannungen bis 12V am Ausgang liefern kann, habe ich eine 
5,1V-Zenerdiode vorgesehen. Ist da noch zusätzlich ein Reihenwiderstand 
vorm AD-Eingang notwendig oder ist dieser hochohmig genug? (~100k 
Eingangswiderstand).

4.) Messfehler: Ich möchte noch eine Abschätzung machen, wie genau meine 
Schaltung die Temperatur messen kann (ohne Abgleich). Aus dem Bauch 
heraus habe ich 1%-Widerstände genommen. Wie geht man da konkret vor?
Kann jemand aus Erfahrung einen Daumenwert nennen, ob meine 2°C/1°C 
Genauigkeitsvorgaben so erfüllbar sind?

PS: Die Forumssuche hat mir leider keine konkrete Schaltung geliefert, 
die für meine Zwecke verwendbar gewesen wäre.
Optimal wäre:
http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlun... 
Kapitel 7.3.4 gewesen. Leider gibts hier keine Anwendung als 
Dreileiterschaltung. :-(

Gruß, Richard

Autor: Michael U. (Gast)
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Hallo,

ist ein PT1000 wirklich der Sensor der Wahl für diesen 
Temperaturbereich?
Ist da ein passender 1-Wire-Sensor oder ähnliches nicht handhabbarer?

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Richard (Gast)
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Hallo Michael,

ok, ich hätte noch dazuschreiben sollen, dass folgende weitere 
Randbedingungen für mich wichtig sind:

- 20m Kabel sollten nicht dazu führen, dass das Auslesen evtl. nicht 
mehr klappt (liest man ja immer wieder...); Die Kabel liegen 
stellenweise parallel zu phasenangeschnittenen 230V-Leitungen usw.
- bewährte Technik (ich möchte vermeiden, dass sich in 5Jahren 
rausstellt, dass der Sensor plötzlich 5°C daneben liegt; 
Langzeitstabilität)
- in 20Jahren sollte der Sensor austauschbar sein und da habe ich bei 
PT1000 die größte Hoffnung. DS1821 und LM75 gibts dann sehr 
wahrscheinlich nicht mehr.
- 1wire ist mir persönlich zu timingkritisch (-> Interruptsperre; Bits 
mit Timern auszählen usw. gefällt mir nicht); AD-Eingang auslesen ist 
deutlich einfacher
- I2C ist mir nicht störsicher genug (wieder Stichwort: 20m)
- Sensoren, die eine Rechteckspannung ausgeben wäre noch eine 
Alternative, aber diese brauchen auch wieder eine (ich nenns jetzt mal) 
Signalregenerierung oder Verstärkung oder sowas. Das hab ich mit meiner 
PT1000-Lösung auch, also kein Vorteil...
- PT1000 gibts in vielen Bauformen und auch noch in vielen Jahren.
- der Preis (pro Messkanal) spielt nicht sooo die Rolle, ob dieser jetzt 
5EUR kostet oder 20EUR ist eher zweitrangig.

Autor: Thorsten Eggert (eggert)
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Hallo Richard,
ich denke auch das du z.B. mit nem DS1820 besser bedient bist:

- Ist schon Kallibiert
- Kablelänge beeinflusst das ergebnis nicht
- Kein AD-Wandler notwendig
- Keine Schaltung notwendig (naja, ein Widerstand...)
- Genauer als deine Anforderung
- Software für diverse µCs im Netz zu finden

Ich habe mich letzens mit verschiedenen Verfahren zur Temperaturmessung 
mit AVRs beschäftigt, unter anderen auch PT100. Bei den PT-Sensoren hast 
Du das Problem, das die Schaltung die Du brauchst um das Teil µC 
kompatibel zu kriegen ne Menge Genauigkeitsprobleme aufwirft. Jedes 
Bauteil verfällscht deine Messung, und ist in seiner Tolleranz meistens 
auch noch Temperaturabhängig. Ich bin zu dem Ergebnis gekommen, das 
PT-Sensoren für mich die schlechteste Möglichkeit sind.
Den einzigen großen Vorteil den sie haben ist die Austauschbarkeit des 
Sensors, wenn die Schaltung erstmal kalibriert ist. Allerdinds fällt 
dieser für mich kaum ins Gewicht.

bis dann

Thorsten

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Wenn Analogtechnik nicht Dein Ding ist, würde ich auch einfach zu nem 
DS18B20 raten.


Die 3-Leiterschaltung funktioniert nur dann, wenn man sie richtig macht, 
aber das macht eben kaum einer.

Man muß den Spannungsabfall am oberen Draht nochmal abziehen, da er ja 
auch am unteren Draht auftritt.
Erst dann kompensiert die 3-Leiterschaltung überhaupt, oder man nimmt 
gleich die 4-Leiterschaltung.

Sie ist ein typisches Beispiel, von irgendwo abgekupfert, aber nicht 
verstanden.


Und kompensieren tun 3- und 4-Leiterschaltung natürlich überhaupt nur 
dann, wenn sie mit Konstantstrom gespeist werden.


Peter

Autor: Lothar Sammel (magic33)
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wolltest du den pt1000 in einer solaranlage verbauen
die haben meistens die pt500 von vissmann verbaut controler 35euro bei
schuss und meins

da ist allles drin inclussive 2relais


Autor: Thorsten Eggert (eggert)
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Ok, wir haben dich gewarnt...
Wenn dich das nicht abschreckt hilft Dir evtl. dieser Link weiter:

http://www.hobbycnc.hu/PT100/PT100.htm

Mein ungarisch ist auch nicht vorhanden, aber verstanden hab ichs 
trotzdem.

Ich Weiss, ist kein PT1000 sondern ein PT100, aber ich denke das ist das 
kleinste Problem.

Ich hätte auch noch das:

http://www.smartec.nl/interface_uti.htm

(den Chip gibts bei Conrad)


viel Erfolg


Thorsten

Autor: Thorsten Eggert (eggert)
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Autor: Dieter Werner (Gast)
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Dreileiterschaltung ist nur bei sehr dünnen Leitungen erforderlich.
Ein Pt1000 ändert seinen Widerstand (bei 0 Grad C) um 3,8 Ohm / K.

Ein Leitungsquerschnitt von 0,75 mm² hat bei 40m Länge etwa 1 Ohm. 
Resultierender Fehler ist rund 1/4 Grad, da hat der Pt1000 schon von 
Hause aus mehr.

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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@Richard:
Die Entscheidung für einen Platinsensor ist schon richtig.
Umrechnen muss man bei einem DS1820 auch. Teurer und ungenauer als ein 
Klasse B-PT100/PT1000 ist er ebenfalls. Zu deiner Schaltung:
1.: Q2 und R1 weg.
2.: GG$3 auf Masse.
3.: D4 weg.
4.: mit der Versorgungsspannung auf 5V heruntergehen. TS914 arbeitet ab 
2.7Volt.
5.: R19 auf 5 - 10 KOhm heraufsetzen.
6.: R22 & R23 verstärkungsmässig anpassen, sodaß der gewünschte 
Temperaturbereich in den A/D-Wandler-Bereich passt. Interne Referenz 
beim AVR ist ~2.56 Volt.
Einen PT100/PT1000 kann man übrigens ganz einfach emulieren, in dem man 
ein Potentiometer statt des Sensors anschließt und den zur Temperatur 
passenden Widerstandswert einstellt. So läßt sich die Schaltung sehr 
einfach kalibrieren. Schließt man dann den Sensor an, stimmt es sofort 
(+- Sensortoleranz). Die PT100/500/1000-Tabellen sind hier:
http://www.ephy-mess.de/deutsch/daten/tdframe.htm
Das Thema Sensortoleranz kommt da auch dran.

Das Thema PT100/1000 wurde hier schoneinmal behandelt:
Beitrag "Messverstärker füt Pt100"

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Jadeclaw Dinosaur wrote:

> Umrechnen muss man bei einem DS1820 auch.


Naja, das /16 teilen (1/16°C) würde ich nicht als Umrechnen ansehen.


Peter

Autor: Richard (Gast)
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Danke für die zahlreichen Beiträge und Tips, auch die Links waren sehr 
hilfreich.

Ich brauche aber nochmal eure Einschätzung. Ich möchte den PT1000-Weg 
einschlagen.

> Wenn Analogtechnik nicht Dein Ding ist, würde ich auch einfach zu nem
> DS18B20 raten.
Genau das hat mich dazu bewegt mich tiefer mit der OPV-Schaltung zu 
beschäftigen und meine Gedanken hierzu aufzuschreiben (siehe Anhang).

Mir gehts dabei um die folgenden Dinge:
1.) Ich habe jetzt meine Schaltung etwas geändert (angelehnt an das was 
jadeclaw vorgeschlagen hat); siehe Anhang. Passt das inzwischen so?
2.) Noch unklar ist mir, ob zum Schutz des ADC-Pins ein Serienwiderstand 
(R6) notwendig ist?
3.) Das was Dieter Werner sagte, habe ich auch nochmal nachgerechnet und 
bin erstaunt, dass der Unterschied zwischen 2-Leiter und 
3-Leiteranschluss so gering ausfällt. Ist das wirklich so, oder taugt 
meine Brücken-/Verstärkerschaltung nichts für 3Leiteranschluss (So wie 
Peter schon andeutete) oder ist meine Ersatzschaltung verkehrt? (siehe 
Abschnitt 2 im PDF)

Danke, Richard.

Autor: Richard (Gast)
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So, habe die ganze Sache jetzt mal auf dem Steckbrett aufgebaut und 
natürlich ging erstmal nix. :-)
Grund dafür war die Falschauslegung der Verstärkerschaltung. Das habe 
ich jetzt korrigiert (siehe Anhang; gelbe Werte im Schaltplan und blauer 
Text).
Die Spannungsstabilisierungsschaltung habe ich jetzt einfach mal so 
festgelegt.

Fragen 1+2 (von meinem vorherigen Posting) haben sich inzwischen dadurch 
geklärt.
Offen und unklar bleibt mir noch die 2-Leiter- vs. 3-Leitergeschichte:
> 3.) Das was Dieter Werner sagte, habe ich auch nochmal nachgerechnet und
> bin erstaunt, dass der Unterschied zwischen 2-Leiter und
> 3-Leiteranschluss so gering ausfällt. Ist das wirklich so, oder taugt
> meine Brücken-/Verstärkerschaltung nichts für 3Leiteranschluss (So wie
> Peter schon andeutete) oder ist meine Ersatzschaltung verkehrt? (siehe
> Abschnitt 2 im PDF)
Vielleicht kann hier nochmal jemand was dazu sagen.

Gruß, Richard

Autor: KlaRa (Gast)
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Hallo,
um halbwegs linear zu messen muss eine Konstantstromquelle verwendet 
werden. Der Strom sollte nicht über 300 uA liegen. Ausserdem muss die 
Konstantstromquelle temperaturstabil sein. Das kann man mit einem LM334 
erreichen, den man speziell beschaltet. Siehe Datenblatt.

Der Aufwand ist nicht zu unterschätzen. Wenn Du wirklich beim PT1000 
bleiben willst und genau messen willst, so schau Dir wie schon 
vorgeschlagen dies an:

http://www.smartec.nl/interface_uti.htm
(den Chip gibts bei Conrad)

Oder nimm den DS1631. Wenn Du den sonst nicht findest, hier ist er:
http://cctools.hs-control.de/home.php

Gruss Klaus.



Autor: Richard (Gast)
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Hallo nochmal,

inzwischen ist ja einige Zeit vergangen und meine Experimente mit der 
oben diskutierten Schaltung waren wenig erfolgreich, weil sich das Ding 
nicht vernünftig kalibrieren liess... Deshalb habe ich Umnis "Praktische 
Schaltung" nachgebaut:
http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlun...
(meine Version siehe Anhang)

Diese funktioniert soweit auch bestens, aber jetzt habe ich ein neues 
Problem:
Sofort nach dem Einschalten messe ich sehr gute Werte (verglichen mit 
meinem TypK-Thermometer erhalte ich eine Abweichung von ~+0.3°C). Die 
AD-Wandlung und anschliessende Umrechnung im uC bereits funktioniert 
bereits korrekt. Aber dann steigen die von meiner Schaltung ausgegebenen 
Werte innerhalb von 3..5min auf ~1.5°C über die der TypK-"Referenz" und 
verbleiben dort dauerhaft.
Es scheint so, als würde der Pt1000 sich selbst aufheizen und dadurch 
den Messwert hochziehen. Eine Strommessung durch den Pt1000 ergab: 
1.04mA - das liegt doch voll im erlaubten Bereich?! (wie kommt 
Klaus/KlaRa oben auf die 300µA?).

Mein Pt1000 ist ein: P1K0.232.6W.B.010 — IST — PT1000 SENSOR 600°C CL. B
von Farnell: http://www.farnell.com/datasheets/87882.pdf


Frage: Wieso steigt meine gemessene Temperatur an?

Autor: STS (Gast)
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Vielleicht bringt Dich ja auch ein XTR105 von Burr Brown (TI) weiter.

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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1mA liegt schon im erlaubten Bereich, aber es tritt dadurch eine 
Eigenerwärmung des Sensors auf. Die sollte aber geringer ausfallen als 
1.5K. Das Datenblatt gibt für diese Sensorgröße 4mW/K als Eigenerwärmung 
an, d.h. bei 1mA haben wir ca 1mW ~ 0.25K. Also deutlich weniger als 
dann tatsächlich auftritt. Probier mal 2 Dinge: 1.: Sensor mal an ein 
kleines Kühlblech montieren, das erschlägt die Eigenerwärmung, 2.: 
Schaltung einschalten, 1/2 Stunde warten, dann neu kalibrieren. Denn es 
ist ja nicht nur der Sensor, der thermisch driftet, der Rest der 
Schaltung hat das Problem ja auch, wenn auch in geringerem Maße. 
Ansonsten könnte auch ein Widerstand/Lötstelle/Steckkontakt ein Problem 
haben.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Arc Net (arc)
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> Es scheint so, als würde der Pt1000 sich selbst aufheizen und dadurch
> den Messwert hochziehen. Eine Strommessung durch den Pt1000 ergab:
> 1.04mA - das liegt doch voll im erlaubten Bereich?! (wie kommt
> Klaus/KlaRa oben auf die 300µA?).

> Mein Pt1000 ist ein: P1K0.232.6W.B.010 — IST — PT1000 SENSOR 600°C CL. B
> von Farnell: http://www.farnell.com/datasheets/87882.pdf


> Frage: Wieso steigt meine gemessene Temperatur an?

Hast Du doch schon beantwortet: Selbsterwärmung. Üblich sind als 
Messstrom 0.1 mA bei PT1000.
Selbsterwärmung: delta T = I^2  R  E, E in °C/mW (gibt der Hersteller 
normalerweise an).
Die restlichen Widerstände reagieren ähnlich (und haben somit auch 
veränderte Werte).

Autor: tcfkat (Gast)
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Hallo!

Ich habe schon öfters mit Ptxxxx gemessen... deswegen nochmal ein paar 
allgemeine Dinge (obwohl teils schon gesagt):
- Bei Zweileiter geht der Leitungswiderstand voll in die Messung ein. 
Den konstanten Offset kann man durch Kalibrieren heraus nehmen, den bei 
Kupfer wie bei den meisten Leitern üblichen TK von 0,4%/K nicht, d.h. 
große Umgebungstemperaturschwankungen (z.B. Aussenleitungen) verfälschen 
das Ergebnis. Bei Pt1000 spielt der Zuleitungswiderstand natürlich 
proportional eine geringere Rolle, als bei Pt100.
- Dreileiter heisst nicht einfach drei Anschlüsse. Über die dritte Ader 
kompensiert man den Zuleitungswiderstand UND die Temperaturänderung 
(vorausgesetzt, die drei Adern sind identisch und isotherm). Geeignete 
OP-Schaltungen müsste es im Netz geben, habe gerade nichts zur Hand.
- Das Beste ist Vierleiter: Zwei Adern führen einen reinen 
Konstantstrom, über die beiden anderen wird nahe(!) am Ptxxx der 
Spannungsabfall gemessen. Zuleitungswiderstände spielen bei sauberem 
Design hier keine Rolle mehr.

Was jedoch oft vergesssen wird: Die Ptxxx haben bei 0°C eben ihren 
definierten Widerstand, der als Spannungsoffset abgegriffen wird. Dieser 
Offset muss genau und langzeitstabil abgezogen werden! Jede 
Ungenauigkeit hier schlägt voll zu Buche. Dasselbe gilt natürlich auch 
für die Stromquelle.

Weiterhin ist die Eigenerwärmung keinesfalls auf die leichte Schulter zu 
nehmen; die hängt aber vom konkreten Sensor ab, also dessen Rth 
(Datenblatt des Sensors nachschlagen; ein Sensor in Luft hat ein anderes 
Rth als einer in Öl); mit dem Messstrom und dem Rth kann man sich den 
selbst erzeugten Fehler durch Eigenerwärmung ausrechnen.
Der Messstrom sollte so klein wie möglich sein! P=R*I² Pt1000 erwärmt 
sich also bei gleichem Messstrom 10mal mehr als Pt100, dafür kriegt man 
aber auch 10mal größeren Ausschlag. In dem Datenblatt zum hier 
verwendeten Sensor steht, dass bei Pt100 der Messstrom max. 1mA betragen 
soll, also bei Pt1000 also max. 100µA! Tastender Betrieb ist natürlich 
eine Möglichkeit, die Einflüsse der Eigenerwärmung zu minimieren.

Man misst "nur" einen Widerstand, nicht die Temperatur. Zu Umrechnung in 
die Temperatur gibt es Polynome: Für >0°C ein Polynom zweiter Ordnung, 
für <0°C ein Polynom dritter Ordnung - bei genauer Messtechnik muss man 
also eine Fallunterscheidung machen. Bei geringeren Anforderungen wie 
hier kann man auf die höheren Polynomterme verzichten - nachrechnen.
Ptxxxx sind sehr genaue Sensoren, wenn man die Messtechnik aufwendig 
aufbaut. Es ist auf jeden Fall damit leichter genau zu messen also mit 
Thermoelementen, mit deren Problemen der Ausgleichsleitung und 
Kaltstellenkompensation (deswegen traue ich diesen DVM mit Thermolement 
nur bedingt).

Weiterhin, in diesem speziellen Fall: Dass die Messleitung parallel zu 
phasenangeschnitten Leitung liegt, ist nicht ohne! Da gehören an den 
Eingang der Schaltung passive Filter (Gleichtaktdrosseln), und aktive 
steilflankige Filter zwischen Aufbereitungsschaltung und AD-Wandler, 
sonst ist Müllmessen vorprogrammiert. Besser für einen abgeschirmten 
Verlauf der Messleitung sorgen.

Um die Aufbereitung möglichst zu vereinfachen, würde ich auch die XTR 
von BB vorschlagen, das reicht von der Genauigkeit für diese Anwendung.

Autor: tcfkat (Gast)
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Zu der Drift, wenn die über dem errechneten Wert für die Eigenerwärmung 
liegt:
- Schaltungsdrift messen, indem Du den Pt1000 durch Festwiderstand 
ersetzt (Nebenbei, es gibt zum Kalibrieren 0,01% TK3 Festwiderstände, 
für Pt100 habe ich welche.)
- Luftzüge vermeiden! Offene Fenster sind bei solchen Messungen ein 
Störungsgrund.
- Den Pt1000 in Styropor einpacken. Infrarotstrahlung durch Körperwärme 
(über die Schaltung gebeugt) oder Glühlampen stören hier auch.

Autor: Richard (Gast)
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@Jadeclaw Dinosaur:
> Probier mal 2 Dinge:
> 1.: Sensor mal an ein kleines Kühlblech montieren, das erschlägt die
> Eigenerwärmung
Das ist zwar ein wilder Hack, aber vermutlich zurzeit die beste Idee. 
Werde ich später mal ausprobieren.

> 2.: Schaltung einschalten, 1/2 Stunde warten, dann neu kalibrieren.
Geht nicht, da ich mit Festwiderständen kalibriere. Ich stelle meine 
Trimmer bei 910R und 1300R ein - das geht mit dem realen PT1000 so 
natürlich nicht.

@tcfkat:
> In dem Datenblatt zum hier verwendeten Sensor steht, dass bei Pt100 der
> Messstrom max. 1mA betragen soll, also bei Pt1000 also max. 100µA!
Hab ich natürlich gelesen und fälschlicherweise gedacht, dass das eine 
mA auch für den Pt1000 gilt. :-(

> Tastender Betrieb ist natürlich eine Möglichkeit, die Einflüsse der
> Eigenerwärmung zu minimieren.
Ich glaube das ist noch eine gute Möglichkeit die Sache in den Griff zu 
bekommen, ohne die Schaltung komplett umzubauen (XTR105).
So, damit ergibt sich die Frage:

Wie mache ich den Pt1000 schaltbar? Geht das so wie ich mir das im 
Anhang vorstelle oder verbocke ich mir da wieder irgendwas mit 
Nichtlinearitäten o.ä.?
Welcher Transistor eignet sich da? (Evtl. genauen Typ vorschlagen; 
kleiner SMD wäre natürlich ideal). Ein Leistungsmosfet muss es ja nicht 
sein.

Danke.

Autor: tcfkat (Gast)
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Hi!

Bitte nicht mit einem MOSFET in der Leitung zum Pt1000 rumfummeln!* 
Schaltbar heisst, den Konstantstrom durch den Pt1000 abzuschalten. 
Anstatt jetzt die Leitung zur Konstantstromquelle aufwändig zu 
unterbrechen, würde ich einfach durch einen MOSFET parallel zum LM336 im 
Ruhezustand die Referenz kurzschließen, die ganze Schaltung ist dann auf 
ca. 0V. Zum Messen MOSFET sperren, der Schaltung einige Zeit zum 
Stabilisieren geben, und dann den Messwert wandeln...

Imho halte ich den XTR für die bessere Wahl... denke bitte an die 
Störugen, hier auf dem Labortisch ist alles easy... welches 
Frequenzverhalten hat Deine Konstantstromquelle?

* Wenn Du die Leitung unterbrichst, ist der Ausgangs-OP am Anschlag der 
positiven Versorgung. Die Z-Diode wie in dem ersten Schaltungsvorschlag 
ist extrem unschön, weil im OP dann die Differenz +Versorgung - Z-Diode 
verbraten wird... selbst wenn der das übersteht, der wird unnötig heiß. 
Du kannst natürlich auch mit dem MOSFET den Pt1000 überbrücken, das 
müsste auf dasselbe  wie im Vorgesagten hinauslaufen.

Autor: Wolfram Quehl (quehl)
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ich würde den Tsic von ZMD empfehlen, gibt es bei Farnell. Als ich den 
Test gesehen habe, daß die blanken Drähte auch ins Wasser gehalten 
werden können, war ich überzeugt. Die digitalen Sensoren haben eine 
Schwankungsbreite, die man nicht durch zusätzliche Leitungen wie beim 
PT1000 kompensieren muß.
Beim PT1000 treten auch durch die parallele Verlegung der 230V~ 
Störungen auf. Da kann man unter Umständen ganz falsche Werte messen. 
Überleg mal, was an der PT1000 Leitung für eine Spannung liegt und was 
durch die 230V eingekoppelt wird. Da muß abgeschirmt werden, geerdet 
werden und man weiß immer noch nicht, ob das Ergebnis richtig ist. Da 
würde ich im Falle PT1000 eine Dauermessung empfehlen zur Kontrolle oder 
mit Oszilloskop.

mfg

Autor: Richard (Gast)
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@tcfkat:
> Bitte nicht mit einem MOSFET in der Leitung zum Pt1000 rumfummeln!
> Wenn Du die Leitung unterbrichst, ist der Ausgangs-OP am Anschlag der
> positiven Versorgung.
Na und? Was hat das für (negative) Auswirkungen? Genau das passiert doch 
auch, wenn gar kein Pt1000 angeschlossen ist!

> Die Z-Diode wie in dem ersten Schaltungsvorschlag
Der erste Schaltungsvorschlag ist nicht mehr gültig, da ich inzwischen 
die Schaltung, wie zuletzt angehängt, verwende - ganz ohne Z-Dioden und 
ohne 12V.

> würde ich einfach durch einen MOSFET parallel zum LM336 im Ruhezustand
> die Referenz kurzschließen
Hm, als Hardwareanfänger würde ich aus dem Bauch heraus vermuten, dass 
der Mosfet dann doch irgendeinen Einfluss auf die Referenzdiode ausübt? 
Zudem erscheint es mir unsauber irgendwas "kurzzuschliessen" oder zu 
überbrücken...

> Du kannst natürlich auch mit dem MOSFET den Pt1000 überbrücken
das klingt zwar besser als die RefDiode zu überbrücken, ich sehe aber 
darin auch keinen Unterschied zum "Freischalten" des Pt1000 (so wie von 
mir gezeichnet), oder?

Nicht dass wir uns falsch verstehen, ich möchte nicht auf meiner 
Mosfet-Freischalte-Schaltung bestehen, sondern diskutieren, WARUM das so 
nicht funktioniert bzw. schlecht ist. Gibts noch weitere 
Hinderungsgründe, außer der (nicht mehr vorhandenen) Z-Diode, die 
unnötig Leistung verbrauchen würde?

Könnte man für den Mosfet z.B. einen BSS138N verwenden? 
http://www.farnell.com/datasheets/85572.pdf (mit Rdson=5 Ohm; das 
Kalibrieren würde ja mit dem aktivierten Mosfet in der Leitung 
stattfinden).


@Wolfram:
> Beim PT1000 treten auch durch die parallele Verlegung der 230V~
> Störungen auf. Da kann man unter Umständen ganz falsche Werte messen.
Hoffentlich nicht, bzw. hoffentlich nicht so groß.

> Überleg mal, was an der PT1000 Leitung für eine Spannung liegt und was
> durch die 230V eingekoppelt wird.
Naja, so hochohmig ist die Sache ja nicht, dass da ganz einfach was 
eingekoppelt werden könnte, es fliessen ja immerhin 1mA durch die 
Leitung. Und so weit von den 4..20mA-Schnittstellen der Industrie ist 
das ja auch nicht weg. Oder verwechsle ich da jetzt was?

Danke.

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Wenn du den MosFet in Serie zum Sensor einbaust, dann geht der Rdson mit 
in die Messung ein. Inklusive seiner eigenen Drift. Deshalb ist das eine 
schlechte Idee. Bessere Idee ist es  tatsächlich, den LM336 während der 
Meßpausen mittels eines Transistors zu überbrücken, damit ist die ganze 
Schaltung stromlos, da die Referenz weg ist. Dem LM336 macht es nichts 
aus, der ist funktionsmäßig nichts anderes als eine besonders stabile 
Z-Diode und wird hier als solche betrieben. Es steigt dabei lediglich 
der Strom durch R7 an, statt 0.75 mA sind es dann 1.5mA. Als Transistor 
geht dafür ein stinknormaler BC238 mit zwei Widerständen. 4.7kOhm 
zwischen Basis und PortPin, 4.7kOhm von der Basis an GND, Emitter an 
GND, Kollektor an Knoten R7 - LM336. Für die Meßpause den Portpin auf 
High setzen. Zum Messen den Portpin auf Low ziehen, etwas warten bis 
stabil, dann messen. Zu C5: Das ist hoffentlich ein hochwertiger 
Folienkondensator, z.B. Polypropylen oder ähnlich. Keramik, bzw. 
Vielschicht kann da schon mal merkwürdige Effekte zeigen.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Wolfram Quehl (quehl)
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hatte ich da oben nicht was von 0,1ma gelesen, die durch die Leitung 
fließen?
Die 4-20ma der Industrie sind schon etwas höher, der Bereich ist größer, 
so daß da Übertragungen nicht so ins Gewicht fallen. Aber viel 
wichtiger, die Industrie empfiehlt  ausdrücklich, 
Niederspannungsmeßleitungen nicht über längere Strecken parallel zum 
Netz zu verlegen. Da kommt es sicherlich auf die Länge und den Abstand 
an. Man kann dagegen was tun, aber man sollte eben auch daran denken. 
Deswegen fand ich den digitalen Tsic viel besser, der macht viel weniger 
Aufwand, muß eben nur programmiert werden.

mfg

Autor: Jadeclaw Dinosaur (jadeclaw)
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Ich würde mir die lange Strippe zum Sensor ersparen und in dessen Nähe 
eine kleine Box montieren, welche den PT1000-Verstärker und einen 
ATTiny13 enthält, der die A/D-Wandlung macht und die Daten in ein 
serielles Protokoll mit Fehlererkennung verpackt und auf diese Weise die 
Daten dann störsicher über die Leitung schickt.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Oder eine 6mm breite Reihenklemme von PHOENIX benutzen, da ist der 
Messumformer schon drin und liefer 0..20mA oder 4..20mA.
http://eshop.phoenixcontact.com/phoenix/treeViewCl...
Kann aber nur PT100.

Autor: Paul Baumann (Gast)
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@Thilo M.
Das ist ein guter Link. Diese "Apparate" kannte ich noch nicht. Ich habe
hier noch sogenannte Transmitter aus DDR-Zeiten im Gang, die auch den 
PT100-Meßwert in 4-20mA wandeln, aber die Dinger sind ziemlich riesig
im Schaltungsaufwand. Da habe ich jetzt einen Hinweis, wie ich die 
ersetzen kann, wenn sie mal "gestorben" sind.

MfG Paul

Autor: tcfkat (Gast)
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Gibt die auch für Pt1000 und viele andere, Art. Nr. 2814113
Wird aber nicht billig sein...

Autor: Fritz (Gast)
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Hallo,

mein Liebling ist der XTR101.

Vorteile:
1. Es ist nur ein IC ist nötig.
   Enthält schon die Stromquelle für den PT100.
2. 4-20 mA Wandler, der schon mit dem Signalstrom auskommt.
   (Sensor + XTR101 aufbauen und zu dieser Schaltung gehen nur 2 Drähte)
3. Keine Kalibruierung ist nötig

Nachtei:
Der IC kostet bei Reichelt   10 - 16 Euro (je nach Gehäuse)

Gruß
Fritz

Autor: Gringo (Gast)
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Iiiii, das ist eher teuer. Ich verwende noch gerne den AD7799, Ein 10k 
in Serie zum PT1k und gut ist.

Autor: Jojo (Gast)
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Hallo Messumformer PT1000 in 0-10V oder 0-20mA bestelle ich seit 
geraumer Zeit bei:
http://www.rinck-electronic.de/

für einen ca. 60 Euro
für nen doppelten (2 Sensoren) ca. 90 Euro.

günstigere habe ich noch nicht gefunden.

Autor: Ruppi98 (Gast)
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Hallo,

es gibt bei LKM-electronic (www.lkmelectronic.de) wesentlich günstigere 
Messumformer. Zum Beispiel der LKM254 für Pt100/Pt1000 0..10V Ausgang 
für ca. 47 Euronen oder den LKM103 für 4...20mA Ausgang und 39,00 
Euronen.

Autor: cosini (Gast)
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Hallo Richard,

- 20m Kabel sollten nicht dazu führen, dass das Auslesen evtl. nicht
mehr klappt (liest man ja immer wieder...); Die Kabel liegen
stellenweise parallel zu phasenangeschnittenen 230V-Leitungen usw.

==> bei dieser Bedingung stellen sich mir die Haare zu Berge, wenn ich 
sehe, daß in allen Schaltungen die Anschlußleitungen an den 
ungeschützten IC gehen!

- 1wire ist mir persönlich zu timingkritisch (-> Interruptsperre; Bits
mit Timern auszählen usw. gefällt mir nicht);

==> pack die 1-wire Auswertung direkt in den Interrupt, dann mußt Du 
keinen sperren. Die Zeit von einem Bit zum anderen ist sehr unkritisch, 
also ist die Wartezeit, ob ein Bis 0 oder 1 ist nur einige NOPs lang.
Habs gemacht und funktioniert prima.

Die Division kannst Du dir auch sparen, wenn Du 5 Werte addierst. Das 
eliminiert auch gleich die Meßfehler untereinander. Das Ergebnis ist 
dann zwar Faktor 10 zu groß aber das ist nur ein zu setzendes Komma!

CRC8 gibts zum Download und ist als Tabelle einfach zu handhaben. Dann 
erkennst Du bei jeder Messung, ob dir ein Spike die Übertragung gestört 
hat.

Viel Spaß dabei und hoffentlich bringts auch nach so langer Zeit noch 
was.

Gruß Cosini

Autor: Michael Junge (michael-junge)
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Sorry, wenn ich den alten Beitrag nochmals ausgrabe, aber mich würde 
interessieren, was aus der PT1000-Messung geworden ist.
Vielleicht ist Richard ja noch hier im Forum unterwegs und würde mir ein 
kurzes Feedback geben?!

Vielen Dank und viele Grüße
Mike

Autor: Master Snowman (snowman)
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ich habe ebenfalls eine kleine frage zum 2/3/4-leiter-prinzip: da man 
die spannung anschliessend sowieso via uC wandelt und verarbeitet, 
könnte man sich die aufwändige schaltung nicht schenken, und statt 
dessen eine 2-leiter-konstatnstrom-lösung nehmen, und im uC die 
messwerte via einer 2-punkte-kallibration (-> gain & offset) erreichnen? 
[sorry, für meine vielleicht blöde frage]

Autor: MaWin (Gast)
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Siehe
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa...
all das was zu 2/3/4 Leiter steht.

Autor: W.S. (Gast)
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Master Snowman schrieb:
> könnte man sich die aufwändige schaltung nicht schenken..

Ja klar doch.

Guck mal im "Funkamateur" irgendwo Mitte letzten Jahres oder bei 
MicroChip nach. Einen PT100 oder PT1000 benutzt man heutzutage so, daß 
man ihn mit einem Vorwiderstand versieht und an einen Sigma-Delta-ADC 
klemmt. Fertig. Die Schaltung ist wirklich extrem simpel und bei 
Microchip ausführlich beschrieben - und so ein ADC ist billig (2..3 
Euro) und schluckt nur 5V/200 uA. Obendrein kann man so eine Schaltung 
mit nem Referenzwiderstand exakt kalibrieren. Insgesamt dramatisch 
besser als alle analogen Stromquellen, OpV's, Brückenschaltungen usw.

Leute, werdet doch endlich mal modern im Kopf.

W.S.

Autor: Master Snowman (snowman)
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@W.S.: danke für den tip! ..hier die entsprechende AN 
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01154a.pdf

Autor: Christian K. (at90s2313)
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W.S. schrieb:
> Guck mal im "Funkamateur" irgendwo Mitte letzten Jahres oder bei
> MicroChip nach. Einen PT100 oder PT1000 benutzt man heutzutage so, daß
> man ihn mit einem Vorwiderstand versieht und an einen Sigma-Delta-ADC
> klemmt.

Schaltplan und Layout als Eagle-Datei sowie PIC-Firmware als Quelltext 
und Hex-Datei zum Beitrag "Thermometer mit Pt100" FA 7/11, S. 722
http://www.funkamateur.de/tl_files/downloads/hefte...

Mit dem Jumper X5 wird das Thermometer auf 0°C justiert, z.B. im 
Eiswasser oder mittels Referenzwiderstand. Die Schaltung soll deshalb 
sowohl mit einem PT100 als auch mit PT1000 funktionieren. Bei Verwendung 
eines PT1000 ist es ratsam, R2 auf 68k zu erhöhen.

Christian.

Autor: Mathias (Gast)
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@ W.S.
wie sieht's aus, wenn der PT100 ca. 20 Meter vom Sigma-Delta-ADC weg 
ist?

Autor: Christian K. (at90s2313)
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Mathias schrieb:
> @ W.S.
> wie sieht's aus, wenn der PT100 ca. 20 Meter vom Sigma-Delta-ADC weg
> ist?

Ich bin zwar nicht W.S., aber ich sehe kein Problem bei Verwendung der 
Vierleiter-Schaltung nach FA 7/2011. Für noch bessere Eliminierung der 
Kontaktwiderstände wird im Funkamateur-Artikel der AD7714 vorgeschlagen, 
der hochohmige Referenzspannungseingänge besitzt.

Christian.

Autor: Timm Thaler (timm-thaler)
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Christian K. schrieb:
> kein Problem bei Verwendung der
> Vierleiter-Schaltung nach FA 7/2011

Aber doch, der hat keinerlei Schutzbeschaltung. Paar 
Eingangswiderstände, paar Schutzdioden und Kondensatoren dürfen es schon 
sein.

Allerdings ist es fast günstiger, die Messschaltung mit dem PT100 
zusammen unterzubringen und das Signal digitalisiert zu übertragen, 4 
Leitungen hast Du sowieso. Geht halt nicht überall, z.B. wenn der PT100 
bis 400°C messen soll.

Autor: Claudia (Gast)
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>Aber doch, der hat keinerlei Schutzbeschaltung. Paar
>Eingangswiderstände, paar Schutzdioden und Kondensatoren dürfen es schon
>sein.

Ja ja, alles "super easy" in der Application Note mit ihrem fast schon 
lächerlich spartanischen Prinzipschaltbildchen und beim CE-Test fliegen 
dann die Fetzen. Warum können sich die Hersteller nicht mal die Mühe 
machen, die Schutzschaltungen mit anzugeben und in ihre "error analysis" 
mit einzurechnen?

Autor: Thomas G. (tomatos666)
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Hallo,
Ich möchte gerne einen PT1000 Sensor benützen um eine Temperatur von 
20-350°C zu messen und Anschließend mit einen Atmega 8 Auszuwerten.
Eigentlich brauche ich nur einen Hochauflösenden Messverstärker der den 
Wertd vom PT1000 einliesst und mir ein 0-5V Signal ausgibt. Gibt es 
solch ein Bauteil?
Welchen AD Wandler mit Messverstärker könnt ihr hier Empfehlen.

Seit mir bitte nicht Böse das ich euch so direkt frage aber mir fehlt 
einfach die Erfahrung und mit der Suchfunktion findet man 1 Million 
Ergebnisse die mich aber leider nur noch mehr verwirrt haben.

Autor: MaWin (Gast)
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Thomas, dein Atmega8 hat schon einen A/D-Wandler, warum suchst du einen
"AD Wandler mit Messverstärker" ?
Um den Widerstandswert 1077,94 bis 2297,16 in eine Spannung von 0 bis 5V 
umzuwandlen, tut es ein einfacher Operationsverstärker, wenn du ein 
Rail-To-Rail Modell wie LT1677/LMP7701 nimmst reicht für den sogar eine 
Versorgungsspannung von 5V.
Passend beschaltet kann der die Werte sogar entwas linearisieren, damit 
die Auflösung über den ganzen Messbereich etwa gleich bleibt.
Die Schaötungen dafür sind handelsüblich, die Berechnung dutzendfach 
notiert worden:

  +-----+---+------- Vref+
 R1    R2   |
  +-----)---)-R3-+
  |     |   |    |
  +-R6--)--|+\   |
  |     |  |  >--+-- A/D
  |     +--|-/   |
  |     |   |    |
 RTD    +---)-R5-+
  |    R4   |
  +-----+---+------- Vref-

Rechenformeln siehe http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450
http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlun...

Autor: Thomas G. (tomatos666)
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Danke MaWin für deine Antwort und Sorry für meine Verspätete Antwort.
Ginge dieser auch? OPA2188 von Texas Instruments?

Autor: MaWin (Gast)
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Im Prinzip ja.
Sein Ausgang kommt bei einer Belastung von 10k
auf 0.25V an GND und VRef heran.
Das kann noch etwas weit weg sein, daher sollte
R3 und R5 deutlich mehr als 10k haben.
Wie viel R3 und R5 haben sollen, weisst du aber
erst, wenn du die Werte ausgerechnet hast.

Alternative: Als Messbereich nur 0.5V bis 4.5V
nehmen.

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