Hallo,
im Netz findet man viele Informationen. Fast immer weiß man nicht diese
umzusetzen oder sie sind gänzlichst was fürn Müll. Daher möchte ich es
hier einmal richtig in Erfahrung bringen und hoffe hier auf Verständnis
und Hilfe.
Ich habe einen Atmega88 und einen PT100. Damit möchte ich mir nun ein
Temperaturmessgerät bauen. Messbereich 20-500°C, Auflösung 1°C und eine
Genauigkeit von +/- 1°C. Die Genauigkeit ist sekundär, da es mir primär
darum geht, hohe Temperaturen damit messen zu können.
Ich habe nun aber absolut keine Ahnung von Widerstandwertbestimmung und
von was-weiß-ich-Messbrückenschaltungen, sodaß ich das hier gerne
hinterfragen möchte. Wenn ein OPA für diese Schaltung angewendet werden
müsste, so habe ich hier noch einen OP07 herumliegen.
Kann mir hier wer hilfreich zu Seite stehen?
Mfg Ferdinand
Danke, das ging schnell.
+9V und -3V? Sind das Spannungen die ich zur Verfügung stellen muss?
Wird schwierig bei einem 5V-Netzteil, oder? Gibt es da Alternativen?
MfG Ferdinand
>Wird schwierig bei einem 5V-Netzteil,>Dieser Chip steht mir leider nicht zur Verfügung
Dann lass es.
McGyver kann vielleicht eine Pt100-Schaltung mit einer Büroklammer und
einem Stück Klingeldraht aufbauen.
Der gewöhnliche Durchschnittselektroniker braucht dazu aber geeignete
Bauteile und eine geeignete Spannungsversorgung.
Mit einem PT1000 wäre es einfacher:
Beitrag "PT1000, einfache Auswertung mit AVR (ATmega328)"
Allerdings ist die Auflösung bei 500°C niedriger als von Dir vorgegeben.
Dafür entfällt ein zusätzlicher Verstärker. Optimal wäre ein höher
auflösender ADC.
Ferdinand schrieb:> Genauigkeit von +/- 1°C.
Das entspricht + - 0,4%. Um mit einer Analogschaltung eine derartige
Genauigkeit zu erreichen, muss man sich schon etwas Mühe geben.
Hallo,
Ferdinand schrieb:> im Netz findet man viele Informationen. Fast immer weiß man nicht diese> umzusetzen oder sie sind gänzlichst was fürn Müll.
Wenn du absolut keine Ahnung hast, ist obige Aussage provokant!
Gruß
G.G
Der OP07 passt nun mal nicht zu 5 V. Man wird also entweder eine andere
Versorgung, wie die -3 V und + 9 V brauchen, oder einen OP, der mit nur
5 V klar kommt.
Interessant!
>Ich habe nun aber absolut keine Ahnung von Widerstandwertbestimmung und>von was-weiß-ich-Messbrückenschaltungen, sodaß ich das hier gerne>hinterfragen möchte. Wenn ein OPA für diese Schaltung angewendet werden>müsste, so habe ich hier noch einen OP07 herumliegen.
...bewerte aber die Schaltungen im Internet.
Ferdinand schrieb:> Dieser Chip steht mir leider nicht zur Verfügung :(
Bauteile kann man kaufen. Eine ganze Branche lebt von Herstellung und
Vertrieb. Vom Himmel fallen die i.A. nicht ;-)
Ihr seid mir so richtige Fachmänner. Man unterscheide zwischen denen,
die wirklich sachdienliche Hinweise geben und denen, die hier nur
rumtrollen, weil sie eigentlich vom Tuten und Blasen keine Ahnung haben.
Und damit sie mit ihrer Unwissenheit nicht auffallen, halten sie sich
mit irgendwelchen Nebensächlichkeiten auf, welche eigentlich rein
theoretisch gar nichts mit dem eigentlichem Thema zu tun haben. Ich
weiß: DONT FEED THE TROLL! Aber ich tu es trotzdem:
@Gerhard & @Sebastian:
Glaubt ihr alles was Ihr im Internet findet? Direkt der erste Eintrag
Eure Lösung?
Es gibt reichlich Schrott im Internet zu lesen, die solche
Möchtegernfachmänner wie ihr geschrieben haben. Ich suche also nach
einem Thema/Lösung und bekomme zig Seiten an Suchergebnissen. Entweder
ich lande auf so einer Seite mit geistigem Dünnpfiff, dessen
Lösungsansätze nicht im geringsten funktionieren. Dann gibt es Seiten
mit der reinen Wahrheit und wie es wirklich funktionieren wird mit einer
guten und dennoch verständlichen Erklärung anbei. Das ist aber die
Seltenheit. Und dann gibt es die Superfachmänner die nur noch in ihrer
eigenen Welt leben: Schmieren irgendwas dahin was auch wirklich
funktioniert, doch zur Kommunikation und zur Beschreibung einfach zu
unfähig.
Das einzige was ich wollte, war eine einfache, auch für Laien
verständliche Lösung ... wo melde ich mich da? Eben, bei denen, die es
eigentlich wissen sollten.
Die einzigen und wirklich angebrachten und sinnvollen Antworten gab es
von MaWin und Ulrich. Danke Euch vielmals dafür - damit versuche ich zu
arbeiten.
Doch der Rest an Postings ist schlichtweg Schrott ... ist Euch
langweilig oder habt Ihr einfach keine Ahnung wovon hier gesprochen
wird? Sucht Euch doch ein neues Hobby und spielt Solitaire - nur geht
nicht solchen Leuten wie mir, die einfach nur eine Antwort auf eine
simple Frage haben bzw. denen, die ein Problem auf kurzem Wege/in einem
kurzen Thread lösen wollen, auf den Sack. Danke!
Ferdinand
Soso mein Vorschlag zu einem IC mit dem du all deine Probleme lösen
könntest ist am Thema vorbei.
Eine Zeile mit Hersteller und bezeichnung und dem Hinweiß wo du diesen
IC bekommst fertig verlötet.
Ich frage mich wer der Troll ist.
Dennis schrieb:> Ich frage mich wer der Troll ist.
Nein, muss man nicht!
@TO:
Wenn Du krach mit Deiner Freundin hast, sprich mit ihr, nicht mit uns!
Ich finde, dass Du nach Deinem unverschämten Auftritt weiter oben keine
fachliche Antwort mehr verdienst, abgesehen davon, dass Dir die bis
dahin gegebenen reichen sollten. Wenn Du damit nichts anfangen kannst,
kommt für Dich eh nur der Kauf von Fertiggeräten in Frage.
Frohe Ostern, frohes Fest und Guten Rutsch, Dir!
Ferdinand schrieb:> Ihr seid mir so richtige Fachmänner. Man unterscheide zwischen denen,> die wirklich sachdienliche Hinweise geben und denen, die hier nur> rumtrollen, weil sie eigentlich vom Tuten und Blasen keine Ahnung haben.
nanana.. komm mal wieder runter von der Palme.
Aber nun zu deinen Vorstellungen:
Ferdinand schrieb:> Ich habe einen Atmega88 und einen PT100.
Das reicht nicht. Zu allererst solltest du bedenken, daß ein PT100 eben
ein veränderlicher Widerstand ist, folglich brauchst du eine
elektronische Schaltung, die in der Lage ist, Widerstände zu messen. Mit
einem OpV und einem im µC eingebauten ADC ist das nicht getan, da kommen
immer nur mehr oder weniger beschissene Spannungsmesser bei heraus.
Also: Lerne, die sogenannte ratiometrische Widerstandsmessung zu
verstehen.
Und dann guck bei Reichelt und kauf dir dort für 3..4 Euro einen
anständigen ADC, z.B. einen 20 Bit auflösenden Sigma-Delta-ADC von
Microchip. Den nimmst du dann als Meßwerkzeug und was du auf der
digitalen Seite als µC nimmst, ist für das eigentliche Messen egal.
Microchip hat zum Temperaturmessen mit solchen Dingern auch ne
lesenswerte Appnote, also lies die und dir wird dann schlagartig klar,
daß du nur 2 Dinge brauchst: nen solchen ADC und nen 6k8 Widerstand. Das
war's. Einfacher und zugleich präziser geht's nicht. Ich bin mir sicher,
daß in den Tiefen dieses Forums bereits eine fertige Schaltung dafür
vorhanden ist und wenn du Funkamateur bist, dann guck in deinen
Zeitschriften-Annalen, da war sowas auch schon mal abgedruckt. Am besten
ist allerdings das Original von Microchip.
All die oberschlauen Kunstschaltungen mit OpV und so kannst du in die
Tonne werfen, weil diese IMMER NUR darauf abzielen, einen kleinen
Widerstands-Bereich auf den Eingangsbereich eines unzureichend
auflösenden ADC abzubilden.
W.S.
Wofür braucht der TO einen 20 Bit AD Wandler, wenn er eh nur eine
Auflösung von 1 Grad benötigt?
Ein Pt100 mit opv wäre schon zuviel für seine Anforderung.
Einen PT100 mit einem hochauflösenden ADC auszuwerten ist nicht mehr so
abwegig: Der MCP3551 kostet z.B. weniger als 4 EUR, und man braucht dann
wirklich nur noch einen guten Widerstand dazu. Die Auflösung Genauigkeit
die man damit erreichen kann ist sogar einiges besser als der TO
gefordert hat - insbesondere der Bereich ist größer. Auch kann man mit
dem externen ADC gut eine 4 Leitermessung machen. Dadurch ist die
Schaltungsvariante auch sehr universell.
Die Alternative Schaltung wäre eine Widerstandsbrücke und Verstärkung -
halt der klassische alten Weg, bevor die ADCs so günstig wurden.
Die Brückenschaltung, so wie oben von MaWin gezeigt braucht 3
hochwertige (je nach Randbedingungen) Widerstände, einen brauchbaren
(kleine Drift, wenig Offset) OP und je nach Qualität des OPs auch noch
einen Abgleich. Trotzdem hat man nur einen eingeschränkte Kompensation
von Kabelwiderständen (keine 4 Leitermessung) und für gute Auflösung mit
dem 10 Bit ADC im µC muss man den Bereich schon an die Aufgabe anpassen.
Der Weg ist billiger, wenn man keine so hohen Ansprüche hat (kein sehr
langes Kabel, halbwegs konstante Temperatur der Schaltung). Der OP07
wäre im Prinzip richtig, braucht aber mehr als 5 V Versorgung.
Ganz ohne Verstärkung wird mit einem PT100 halt schwer da auch nur
halbwegs vernünftige Werte zu bekommen. Jedenfalls wird es nicht gerade
einfacher. Es ginge ggf. wenn man einen µC mit interner Verstärkung
hätte.
Ferdinand schrieb:> Das einzige was ich wollte, war eine einfache, auch für Laien> verständliche Lösung ...
Nun, eine PT100 Auswerteschaltung ist nun mal nichts für Laien,
sondern erfordert spezielle Bauteile und einige Erfahrung in der
Entwicklung von Präzisionselektronik.
Bülent C. schrieb:> Wofür braucht der TO einen 20 Bit AD Wandler, wenn er eh nur eine> Auflösung von 1 Grad benötigt?
Versuche doch mal nachzudenken.
Es gibt eine ganze Reihe triftiger Gründe dafür. Einer ist der
tatsächliche Temperaturkoeffizient eines platinsensors, ein anderer ist
das Vehältnis zwischen der am PT abfallenden Spannung (die man ja nicht
riesig machen darf) und dem Wertebereich des ADC.
Also, vor dem nächsten "Wofür.." bitte die passende Literatur lesen.
W.S.
für hohe temperaturen einfach ntc/ptc nehmen sin zwar ned so genau aber
dafür eher was für laien...
bei diesem temperatur berreich würde ich mehrere ntc/ptc s nehmen um es
genauer zu machen (für verschedene temperaturberreiche)
Harald Wilhelms schrieb:> Ferdinand schrieb:>>> Das einzige was ich wollte, war eine einfache, auch für Laien>> verständliche Lösung ...>> Nun, eine PT100 Auswerteschaltung ist nun mal nichts für Laien,> sondern erfordert spezielle Bauteile und einige Erfahrung in der> Entwicklung von Präzisionselektronik.
Wie Bitte? So ein Blödsinn.
Gerade dieser Sensor ist von vorne bis hinten und von -200° bis + 850°C
oder wo auch immer aber sowas von durchdekliniert, da brauchts vor allem
etwas Lesekunst und den willen, das gelesene auch umzusetzen. Die
Fähigket, beim erstbesten Link mit einem LM324 nicht darauf darauf
hereinzufallen sollte auch ein bischen ausgeprägt sein.....
Also wirklich... schon seit PMI (vorläufer von Linear), Analog Devices
und wie sie sich alle nennen schreiben seit gefühlten 100 Jahren
darüber, wie PT100 richtig anzuwenden ist, nicht gezählt die 10000enden
Websiten, die das ordentlich herleiten.
Und alle_ aber wirklich _alle sind auch einfach und für Laien
verständlich. Solange Laie nicht meint, er müsse einen LM324 und einen
LM317 verwenden weil Pollin oder Conrad die in eine untaugliche
Schaltung gepanscht haben....
Und seit dem es brauchbare 20bit Wandler um ein paar Groschen gibt
(Microchip & andere) ist nicht einmal eine reproduzierbare(!)
Milli-Kelvin-Auflösung ein wirklich großes Thema mehr.... siehe zB.
AN1154 von Microchip.
Grüße
MiWi
Ich frage mal ganz naiv in die Runde, da ich mit diesen Teilen (ob PT100
oder PT1000) noch nichts gemacht habe und bisher alles mit den DS18S/B20
gemessen habe.
Diese Aussagen, "500°C und 1°C Abweichungen", die halte ich sowieso für,
ich will jetzt nicht Unsinn sagen, aber für weit von praktischen
Möglichkeiten entfernt.
Wieso nicht direkt an den ADC vom µC oder über einen OPV (der in den
Bereich passt)an den µC?
Mich interessiert wirklich eine klare Antwort dazu, damit ich das,
sobald ich mich mit diesen PT's auseinandersetze, auch schon gleich
gewisse Klippen in Vorfeld umschiffe.
--- GeneralUltra758 --- schrieb:> für hohe temperaturen einfach ntc/ptc nehmen sin zwar ned so genau aber> dafür eher was für laien...
Wenn das so einfach ist, schlage doch bitte wenigstens einen konkreten
NTC-Typ vor, der auch bei 500°C noch im zulässigen
Betriebstemperaturbereich ist.
Wolfgang schrieb:> Wenn das so einfach ist, schlage doch bitte wenigstens einen konkreten> NTC-Typ vor, der auch bei 500°C noch im zulässigen> Betriebstemperaturbereich ist.
Wenn ein NTC bis 150°C reicht, dann schaltet man einfach vier Stück in
Reihe: 4 x 150° = 600°.
Wo ist das Problem? ;-)
F. Fo schrieb:> Wieso nicht direkt an den ADC vom µC oder über einen OPV (der in den> Bereich passt)an den µC?
Natürlich macht man das.
Die Schaltung linearisiert die Kennlinie das Pt100 noch ein wenig, so
dass die Auflösung auch ausreicht für 1GradC.
Man braucht zwar 5 Widerstände a 0.1%, einen OpAmp mit 100uV Offset,
aber das ist handelsüblich.
Natürlich geht die Lösung mit hochauflösendem A/D und
Vergleichswiderstand auch.
W.S. schrieb:> Bülent C. schrieb:>> Wofür braucht der TO einen 20 Bit AD Wandler, wenn er eh nur eine>> Auflösung von 1 Grad benötigt?>> Versuche doch mal nachzudenken.> Es gibt eine ganze Reihe triftiger Gründe dafür. Einer ist der> tatsächliche Temperaturkoeffizient eines platinsensors, ein anderer ist> das Vehältnis zwischen der am PT abfallenden Spannung (die man ja nicht> riesig machen darf) und dem Wertebereich des ADC.>> Also, vor dem nächsten "Wofür.." bitte die passende Literatur lesen.>> W.S.
Wenn man keine vernünftige Schaltung vor dem ADC des Atmega baut, dann
braucht man auch einen zusätzlichen ADC mit entsprechendem Wertebereich.
Das ist ja so ungefähr wie "schlampig programmieren wenn eh genug
Speicher für den Code vorhanden ist".
Jeder normaler Mensch würde vor dem Atmega eine OPV Schaltung aufbauen,
um den PT Sensor auszuwerten und nicht einen 20Bit AD Wandler
anklatschen.
Bülent C. schrieb:> Jeder normaler Mensch würde vor dem Atmega eine OPV Schaltung aufbauen,> um den PT Sensor auszuwerten und nicht einen 20Bit AD Wandler> anklatschen.
Die Übertagung, egal ob seriell oder sonst was, muss dann ja auch noch
programmiert werden und belegt zusätzliche Anschlüsse.
Ehrlich gesagt sehe ich den Sinn in einem zusätzlichen IC auch nicht,
wenn man mit der Auflösung des ADC's vom µC klar kommt.
Bei Temperatur kommt man eigentlich immer klar. Das sollte jedem der
sich mal eingehend mit Temperaturen, deren Entstehung, Veränderung und
Messung auseinandergesetzt hat klar sein.
Bülent C. schrieb:> Jeder normaler Mensch würde vor dem Atmega eine OPV Schaltung aufbauen,> um den PT Sensor auszuwerten und nicht einen 20Bit AD Wandler> anklatschen.
Sicherlich. Dazu noch jeden Widerstand mit einem Trimmpoti abgleichbar
machen, um allerhöchste Genauigkeit zu erzielen. Nur das Beste ist uns
gerade gut genug!
Nur meiner Erfahrung nach sind die meisten 'normalen' Menschen (leider)
auch recht dumm. Wir sind dann wieder beim 1 Millionen Fliegen Problem.
F. Fo schrieb:> Ehrlich gesagt sehe ich den Sinn in einem zusätzlichen IC auch nicht,> wenn man mit der Auflösung des ADC's vom µC klar kommt.
Das hatte ich ja weiter oben 'angelinkt' und zudem noch angeregt, von
PT100 auf PT1000 zu wechseln. Aber das ist dem Herrn Bolle wohl nicht
gut genug.
Bülent C. schrieb:> Jeder normaler Mensch würde vor dem Atmega eine OPV Schaltung aufbauen,> um den PT Sensor auszuwerten und nicht einen 20Bit AD Wandler> anklatschen.
1. Jeder normale Mensch nimmt heute keinen ATMEGE mehr sondern hypt sich
mit den ARMs durch die Gegend....
2. Jeder normale Mensch macht meistens das, was nach bestehendne
Fähigkeiten am besten und einfachsten zum Ziel führt. Wenn du 10000Stk
produzierst sind 20bit Wandler nur für PT100 Overkill. Wenn Du jetzt,
auf die schnelle einen genauen Sensor hast und ein Wandler herumliegt
dann ist genau das die besten, schnellste und sinnvollste Lösung. So
einfach ist das.
Und wenn Du vollautomatisch PT100(O), KTY mit 1k oder 2k, NTC/PTC oder
Thermolemente erkennen willst, weil die frei steckbar sind dann ist der
23bit-wandler genau das richtige. Kunde steckt was er will und das
System kann mit dem Sensor was anfangen. BTDT. Kostet nix und
funktioniert out of the box.
Grüße
MiWi
Bülent C. schrieb:> Jeder normaler Mensch würde vor dem Atmega eine OPV Schaltung aufbauen,> um den PT Sensor auszuwerten und nicht einen 20Bit AD Wandler> anklatschen.
Unsinn, die richtige Entscheidung ist abhängig von den Anforderungen.
Auch hier:
MiWi schrieb:> 1. Jeder normale Mensch nimmt heute keinen ATMEGE mehr sondern hypt sich> mit den ARMs durch die Gegend....
aber das war eh eher ironisch gemeint.
m.n. schrieb:> angeregt, von PT100 auf PT1000 zu wechseln. Aber das ist dem Herrn Bolle> wohl nicht gut genug.
Nö, denn er wollte zumindest 1 GradC auflösen und du wusstest selber
dass deine "Lösung" das nicht bringt.
MaWin schrieb:> Bülent C. schrieb:>> Jeder normaler Mensch würde vor dem Atmega eine OPV Schaltung aufbauen,>> um den PT Sensor auszuwerten und nicht einen 20Bit AD Wandler>> anklatschen.>> Unsinn, die richtige Entscheidung ist abhängig von den Anforderungen.> Auch hier:>> MiWi schrieb:>> 1. Jeder normale Mensch nimmt heute keinen ATMEGE mehr sondern hypt sich>> mit den ARMs durch die Gegend....>> aber das war eh eher ironisch gemeint.
Der TO setzt aber einen atmega ein, und darauf basierte meine Aussage.
Seine Anforderung könnte man gut mit einem opv umsetzen, da braucht er
keinen 20 Bit Wandler
MaWin schrieb:> Nö, denn er wollte zumindest 1 GradC auflösen
Zum einen habe ich Zweifel, ob Herr Bolle weiß, was er will, und zum
anderen gibt es ja genug Programmbeispiele dafür, einen 10 Bit ADC auf
höhere Auflösung zu pimpen.
Ferdinand schrieb:> Die Genauigkeit ist sekundär,
Diese Anforderung ist doch recht schnell erreicht ;-)
MaWin schrieb:> Nö, denn er wollte zumindest 1 GradC auflösen und du wusstest selber> dass deine "Lösung" das nicht bringt.Ferdinand schrieb:> Messbereich 20-500°C, Auflösung 1°C und eine> Genauigkeit von +/- 1°C. Die Genauigkeit ist sekundär, da es mir primär> darum geht, hohe Temperaturen damit messen zu können.
Die Genauigkeit war nicht das Primärziel.
F. Fo schrieb:> Die Genauigkeit war nicht das Primärziel.
Dann soll er halt seine Zunge reinhalten :-)
Scherz beiseite, aber was will er denn messen, wo ihm die Genauigkeit
nicht wichtig ist?
Er könnte auch einen stinknormalen PTC/NTC nehmen und verschiedene
Linearisierungen zu mehreren Bereichen durchführen.
F. Fo schrieb:> Die Genauigkeit war nicht das Primärziel.
Ich schrieb auch nicht von Genauigkeit (obwohl meine OpAmp-Lösung bei
geeignet präzisen Widerständen dank ratiometrischer Messung die
Genauigkeit liefert wenn man die Messwerte nicht bloss linear
umrechnet), sondern von Auflösung.
Und die von m.n. gebrachte "Lösung" bringt nicht mal die geforderte
Auflösung, und er wusste das.
Aber Auflösung und Genauigkeit, das wird man in diesen Forum nie
auseinanderhalten können.
Für 1 Grad Auflösung braucht man noch keinen 20 Bit ADC, aber schon wenn
man 0,5 Grad oder besser messen will, wird es mit dem 10 Bit ADC im µC
knapp, und wirklich gute Widerstände (besser 0,1% 10 ppm/K) werden
überraschend teuer. Da ist dann ggf. der 24 ADC die billigere und
einfachere Lösung.
Der 2. Punkt ist halt das man über einen externen ADC mit
Differenzeingang auch gleich eine 4 Leitermessung bekommt. Wenn man die
4 Leitermessung wegen langer Kabel (oder Umschalter) braucht, lohnt sich
oft der externe ADC.
MaWin schrieb:> Und die von m.n. gebrachte "Lösung" bringt nicht mal die geforderte> Auflösung, und er wusste das.
Das stimmt doch garnicht!
Für Raumtemperatur erhält man durchaus die Werte 19, 20, 21, 22, ...
Lediglich im Endbereich von 500°C sind die Sprünge bei ca. 5 K, was u.U.
aber nicht störend sein muß.
Es kommt eben darauf an, was man tatsächlich braucht.
Nicole F. schrieb:> Er könnte auch einen stinknormalen PTC/NTC nehmen und verschiedene> Linearisierungen zu mehreren Bereichen durchführen.
Wenn ich mich recht erinnere, funktioniert es bei NTCs nicht, durch
Serienschaltung den zulässigen Betriebstemperaturbereich zu erweitern.
Welchen stinknormalen NTC empfiehlst du also, ganz unabhängig von
irgendwelcher Linearisierung, für 500°C?
m.n. schrieb:> Es kommt eben darauf an, was man tatsächlich braucht.
Das hat er beschrieben.
Ich hoffe, daß ich niemals für die Firma für die du arbeitest einen
Auftrag erstelle, denn wer so fehlerhaft nicht mal die Beschreibung
liest, den kann man als Arbeitskraft nicht brauchen.
MaWin schrieb:> Ich hoffe, daß ich niemals für die Firma für die du arbeitest einen> Auftrag erstelle, denn wer so fehlerhaft nicht mal die Beschreibung> liest, den kann man als Arbeitskraft nicht brauchen.
Keine Bange, ich such mir meine Kunden schon aus.
MaWin schrieb:> Aber Auflösung und Genauigkeit, das wird man in diesen Forum nie> auseinanderhalten können.
Du hast recht, tut mir leid. Ich meinte natürlich die Auflösung.
Wolfgang schrieb:> Wenn ich mich recht erinnere, funktioniert es bei NTCs nicht, durch> Serienschaltung den zulässigen Betriebstemperaturbereich zu erweitern.
OH NEIN....
Wo bin ich hier gelandet?
Ich extrapoliere das mal ein bissel:
1x NTC für "20-500°C, Auflösung 1°C"
ersetzen wir durch
480x NTC für jeweils 1 Grad ... =8^) (gröhl)
F. Fo schrieb:> Wieso nicht direkt an den ADC vom µC oder über einen OPV (der in den> Bereich passt)an den µC?> Mich interessiert wirklich eine klare Antwort dazu, damit ich das,> sobald ich mich mit diesen PT's auseinandersetze, auch schon gleich> gewisse Klippen in Vorfeld umschiffe.
So langsam verläßt mich meine sprichwörtliche Engelsgeduld - aber kurz
davor hier noch ein paar Worte zur sachlichen Klärung dazu:
1. Wenn wir einen gewünschten Meßbereich von 20..500 Grad Celsius
annehmen, beträgt der zu erwartende Wertebereich des PT100 so etwa von
107 Ohm bis etwa 280 Ohm.
2. pro Kelvin beträgt die Widerstandsänderung so etwa 0.4 Ohm
3. Wir müssen also einen Widerstand von maximal etwa 300 Ohm auf maximal
0.4 Ohm genau messen können, um wenigstens die Auflösung von 1 Grad
hinzubekommen. Das macht ca. 750:1 und würde damit wenigstens 10 gültige
Bits erfordern.
4. Den Meßstrom sollten wir auf das relativ übliche 1 mA begrenzen,
sowohl wegen Verfälschung per Selbstaufheizung als auch wegen möglicher
Alterung des Sensors - die sind heutzutage nämlich nicht mehr aus Draht
gewickelt, sondern Dünnschicht auf Keramik und dann feinst per Laser
mäandriert und an den Schneid-Enden kommt es leicht zu lokalen
Überhitzungen.
5. Das Ganze macht ne Meßspannung von 107 mV bis 300 mV aus, die man per
OpV auf 0 bis 5V (oder 3.3V je nach µC) umsetzen muß. Also über'n Daumen
Faktor 10
6. Die Offsetdrift des OpV MUSS geringer sein als 0.4 mV und der
komplette Offset ebenfalls, sonst stimmt die Kompension der 107 mV per
Spannungsteiler nicht mehr und die Referenzspannungsschwankungen
schlagen auf's Ergebnis durch - und zwar hier mit mehr als 1 Kelvin.
7. Man kann deshalb keinen Feld-Wald-Wiesen-OpV nehmen, sondern braucht
schon was Besseres, also nen Präzisions-OpV (AD oder Intersil oder so)
und die sind NICHT billig. Wer das ignoriert, kriegt kein Meßgerät,
sondern ein Kuhschwanz-Applausiometer.
8. Man braucht auch einige präzise Widerstände für so eine
Kompensationsschaltung, die gibt's auch nicht für nen halben Cent.
9. Man muß schlußendlich so ein Teil thermometrisch kalibrieren oder
justieren, also mit echten Temperaturquellen wie Eis/Wasser-Gemisch für
0°C = 100.0 Ohm und z.B. kochendes Wasser (und aktuellen Luftdruck zum
Umrechnen)
10. Man sehe sich mal die Resultate der üblicherweise in µC verbauten
ADC an. Da muß man heftig Mittelwerte bilden, um die Zappelei der
untersten Bits glatt zu kriegen. Wenn man also keinen wirklich sehr
guten ADC im µC hat, dann erhöht sich die Forderung zu dessen Auflösung
entsprechend.
Das ist alles zusammen deutlich komplizierter und teurer als einen
popligen und billigen 8 beinigen Sigma-Delta-Wandler zu nehmen, der das
alles mit Links erledigt und dabei obendrein noch eine deutlich höhere
Auflösung bietet. Und seriell mit 2 Pins oder so zufrieden ist
Annahme 20 Bit, also 1:1 Million etwa. Bei einem Vorwiderstand von 6k8
fällt am Vorwiderstand so etwa das 68 fache der Spannung ab, die am
PT100 abfällt. Der numerische Wert für die Spannung am PT100 wird also
bei Raumtemperatur 1Mio/68 also etwa 15000 sein. Bei 500 Grad dann so
etwa 45000. Das entspricht (ganz grob) etwa 16 Nutz-Bit. Die restlichen
werden für den Vorwiderstand "verbraten".
Das Grandiose am Sigma-Delta-Wandler ist aber was Anderes, nämlich die
funktionsbedingte Linearität. Da man hierbei eben keinen
Vor-Kompensations-OpV benötigt, hat man tatsächlich einen linearen
Meßbereich von Null an. Also kann man den Abgleich des ganzen
Thermometers mit nur EINEM Punkt erledigen. Entweder einen 100 Ohm
Präzisions-Widerstand anstelle des PT100 - oder eben das
Wasser-Eis-Gemisch und dann auf Null Grad softwaremäßig einstellen,
wobei die Toleranz des einzigen Widerstandes kompensiert ist.
Der 20 Bit ADC hat also auch seine Fertigungs- und Justage-Meriten.
SO. IST DAS NUN ENDLICH KLAR GEWORDEN?
W.S.
W.S. schrieb:> IST DAS NUN ENDLICH KLAR GEWORDEN?
Danke noch für deine Ausführungen!
Ok, "diesen speziellen Fall" hatte ich gar nicht gemeint und nochmal,
den TO interessierten, und nur so habe ich das verstanden, vor allem die
hohen Werte.
Aber du hast hier natürlich völlig recht!!!!
Grundsätzlich gilt aber immer noch, ich muss nicht unbedingt da noch was
vor den µC hängen.
Wie du schon richtig sagst, mit Software mittelt man dann eben.
Werner schrieb:> Nicole F. schrieb:>> Er könnte auch einen stinknormalen PTC/NTC nehmen>> Ein Pt100 ist ein stinknormaler PTC
Ich sehe das eigentlich eher so:
Ein PT100 Meßfühler ist ein genormter, austauschbarer Platin PTC
Messfühler mit genau definierten Verhalten und Genauigkeitsklassen nach
DIN von Organisationen wie NIST, DIN offiziell nach EN 60751
aufgenommen, wobei die Temperatur mathematisch vom (genauen)
Widerstandswert bei gegebener Temperatur abgeleitet werden kann. Die
mathematische Umwandlung auf Temperatur wird von NIST standardisiert
bereitgestellt und ist auf einem MCU leicht beherrschbar.
http://de.m.wikipedia.org/wiki/Platin-Messwiderstandhttp://www.nist.gov/calibrations/upload/sp250-81.pdfhttp://www.dkd.eu/dokumente/Richtlinien/dkd_r_5_6.pdf
Die Kennlinien sind oft nach Callendar Van Dusen definiert.
http://de-de.wika.de/upload/DS_IN0029_en_co_59667.pdf
Mit modernen ratiometrischen 24-bit Digitalwandlern kann man heutzutage
wie schon obig klargestellt, ohne besonderen Aufwand hochgenaue und
hochauflösende Meßschaltungen verwirklichen. Man braucht zur genauen
Widerstandsmessung nur einen temperaturstabilen Präzisions
Vergleichswiderstand. Solche Wandler sind heutzutage relativ billig zu
erstehen und machen OPVs vollkommen überflüssig. Moderne MCUs schaffen
die Linearizierung ohne besondere Anstrengung und eine Auflösung auf
0.01 Grad ist ohne besonderen Aufwand möglich und es ist nocht länger
ein besonderes messtechnisches Problem. Mit einer Interpolations-Tabelle
ist nicht einmal der Rechenaufwand nennenswert. Die absolute Genauigkeit
hängt dann nur noch von der Güte des eingesetzten PT100 Messfühler ab.
Mit sogenannten SPRT Meßfühlern sind übrigens Genauigkeiten besser als
0.005 Grad erreichbar.
http://us.flukecal.com/products/temperature-calibration/its-90-temperature-standards/5698-25-working-standard-sprt-2?quicktabs_product_details=2
Mfg,
Gerhard
Solange man nur 1 K Auflösung / Genauigkeit braucht, ist die OP
Schaltung nicht so unmöglich. Es sind halt nicht nur die Sigma Delta
Wandler günstig geworden, sondern auch Zero Drift OPs (z.B. MCP6V31). In
dem Fall sollten auch 0,1% Widerstände wie etwa die MPR Serie von
Reichelt ausreichen. Für OP und 4 halbwegs genaue Widerstände bezahlt
man damit knapp 2 EUR, knapp die Hälfte vom billigen Sigma-delta Wandler
MCP3551 mit einem Widerstand.
Wenn der Aufbau halbwegs stimmt, ist der ADC beim AVR auch nicht so
schlimm. Einige Werte sollte man vor allem wegen möglicher 50 Hz / 100
Hz Störungen natürlich schon mitteln. Je nach Ansprüchen kommt man dabei
ähnlich wie mit dem Hochauflösenden ADC auch ohne Abgleich, bzw. mit
einem weiteren 100 Ohm Widerstand aus. Wenn man die Wahl hat, sollte man
da aber eher PT1000 wählen, weil die Kabelwiderstände weniger wichtig
werden.
W.S. schrieb:>> SO. IST DAS NUN ENDLICH KLAR GEWORDEN?>> W.S.
Es ist eh allen klar, die sich mit diesen Dingen in einer halbwegs
anständigen Weise beschäftigen, man lese nur die angegebenen AN von
Microchip.
Du hast mit deinem Text denen, die das "mit 20it auf einen PT100
losgehen" so gedankelos kritisieren, hoffentlich geholfen die Bretter
vorm Kopf etwas löchriger zu machen....
Grüße
MiWi
Ich glaube aber nicht, daß es lang hält.
Jetzt können wir Wetten abschließen, wie lang es dauert, bis der nächste
Beitrag mit ner Diskussion über OpV-Kunstschaltungen kommt.
Ich mach mal nen Anfang: 1 Woche.
W.S.
Wenn man sich um den Analogteil drücken will und die Sache etwas kosten
darf (ca. 25€) gibt es von Hygrosens kleine, fertige Interfaces die
einen PT1000-Sensor im Temperaturbereich von -30 bis +480°C auswerten.
Das Ergebnis kann über I2C mit 15 Bit Auflösung ausgelesen werden.
(Siehe Hygrosens : TEMOD-I2C-R3; zu beziehen z.B. bei Völkner oder C…)
Viel Erfolg
Werner P. schrieb:> Wenn man sich um den Analogteil drücken will und die Sache etwas kosten> darf (ca. 25€) gibt es von Hygrosens kleine,
Ich denke, wenn man einen MCP3550 nebst Widerstand verdrahten kann, hat
man sich bereits erfolgreich um den Analogteil gedrückt. Ferner bleibt
es einem frei, einen PT1000 oder einen PT100 zu verwenden, wenn
Letzterer z.B. fest vorgegeben ist.
F. Fo schrieb:> Ehrlich gesagt sehe ich den Sinn in einem zusätzlichen IC auch nicht,> wenn man mit der Auflösung des ADC's vom µC klar kommt.
Da die Umsetzkurve von Platinwiderständen ziemlich flach und
gekrümmt ist und auch noch einen grossen Offset hat, klappt
das selbst mit kleinerem Meßbereich eigentlichschon nichtund
schon garnicht bei 500°.
> Bei Temperatur kommt man eigentlich immer klar.
Das habe ich auch immer geglaubt, bis ich mich da beruflich mit
beschäftigen musste. Allerdings wurde bei uns eine Genauigkeit
von etwa 10mK erwartet.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Allerdings wurde bei uns eine Genauigkeit> von etwa 10mK erwartet.
Harald, das ist ja gerade der Witz bei Temperatur. Weder eine genaue
Messung ist möglich noch kann man im gleichen Maße nachheizen/-kühlen.
Auf einer Oberfläche kann man sicher genau an einem Punkt messen und der
kann sogar repräsentativ für den ganzen zu messenden Körper sein. Ist er
aber in der Regel nicht. Wenn dann noch in einem Liquid oder wohl
möglich noch in der Luft gemessen werden soll, dann ist jede noch so
genaue Methode nur eine Betrachtung des unmittelbaren Umfeldes des
Messmittels.
Wenn nun auf Grund der Temperatur geregelt werden soll, dann geht das
auch nur im gewissen Maße. Die Regelstrecke ist nicht so das Problem,
aber, nehmen wir hier mal ein Heizgerät, das Heizgerät wird nicht so
schnell reagieren wie die Genauigkeit der Messung das hergeben soll.
Also ist diese super genaue Messung zwar genau, aber sie nützt nur
wenig.
Gerhard O. schrieb:> Werner schrieb:>> Nicole F. schrieb:>>> Er könnte auch einen stinknormalen PTC/NTC nehmen>>>> Ein Pt100 ist ein stinknormaler PTC>> Ich sehe das eigentlich eher so:> Ein PT100 Meßfühler ist ein genormter, austauschbarer Platin PTC> Messfühler ...
Würdest du einen Pt100 Meßfühler, nur weil er genormt ist, als exotisch
abtun wollen?
F. Fo schrieb:> Also ist diese super genaue Messung zwar genau, aber sie nützt nur> wenig.
Nun, es gibt Laborräume, bei denen die Temperatur auf wenige mK
genau geregelt wird. Ein Mensch darf sich dort allerdings während
der Messungen nicht aufhalten.
Gruss
Harald
Wolfgang schrieb:> Gerhard O. schrieb:>> Werner schrieb:>>> Nicole F. schrieb:>>>> Er könnte auch einen stinknormalen PTC/NTC nehmen>>>>>> Ein Pt100 ist ein stinknormaler PTC>>>> Ich sehe das eigentlich eher so:>> Ein PT100 Meßfühler ist ein genormter, austauschbarer Platin PTC>> Messfühler ...>> Würdest du einen Pt100 Meßfühler, nur weil er genormt ist, als exotisch> abtun wollen?
von Exotisch kann doch keine Rede sein. Trotzdem, sind PT-Typen
empfehlenswert weil in normalen Anwendungen keine Nacheichung notwendig
ist und Linearisierung in modernen Anwendungen zumeist im Rechner
erfolgt. Deswegen ist der Einsatz von PT-Typ Sensoren doch
empfehlungswert weil man sich die ganzen Kalibrierungen erspart.
Nicoles Bemerkung fand ich nur etwas misseführend weil z.B. bei KTY PTC
Widerstandsensoren eine Austauschbarkeit nur bedingt gegeben ist und sie
eben nicht offiziell genormt sind. Auch ist deren Genauigkeit bedeutend
geringer als bei PTs. Das ist alles.
Mfg,
Gerhard
Gerhard O. schrieb:> ... KTY PTC Widerstandsensoren ...
Die üblichen KTY81/83/84 o.ä. PTC Widerstandsensoren kommen für die
Anwendung doch wohl sowieso nicht in Frage, da die bei 500°C ganz
schnell die Löffel abgeben dürften.
> Deswegen ist der Einsatz von PT-Typ Sensoren doch> empfehlungswert weil man sich die ganzen Kalibrierungen erspart.
ACK
Ferdinand schrieb:> Ich habe einen Atmega88 und einen PT100. Damit möchte ich mir nun ein> Temperaturmessgerät bauen. Messbereich 20-500°C, Auflösung 1°C und eine> Genauigkeit von +/- 1°C. Die Genauigkeit ist sekundär, da es mir primär> darum geht, hohe Temperaturen damit messen zu können.
Obwohl Du spezifisch nur PT100 in Betracht ziehen willst, spricht
trotzdem der etwas geringeren Genauigkeit von TC-Typen einiges und
möchte der Vollständigkeit halber folgendes bemerken:
Für hohe Temperaturen sind m. E. TCs besser geignet. Es gibt eine große
Auswahl an verschiedenen TC-Typen für hohe Temperaturbereiche. PT100
werden bei so hohen Temperaturen auch nicht besser und Drift durch
Oxidation ist bei hohen Fühlertemperaturen auch nicht unbekannt.
Lange Leitungen sind auch kein Problem
Sehr schneller Temperatur Angleich des Fühlers ans Meßobjekt.
Billiger als PT.
Meßfühler können selber hergestellt werden.
Wegen der Billligkeit sind viele Fühler dann viel billiger wie PT100s
Mit einem MCU und umschaltbaren (4052) ADC Wandler wie MAX11200 kann man
bequem die Referenztemperatur (Cold Junction) mit einem billigen PT
Fühler messen und auch die Thermospannung messen. Der MCU erledigt dann
den Rest in Firmware.
TC Meßschaltungen sind heutzutage nicht mehr schwer zu realisieren weil
der Rechner den Löwenanteil der Arbeit ausführt. 24-Bit Meßwandler sind
i.A. auch recht kostengünstig. bei mir haben sich bei einigen Projekten
der MAX11200 und der CS5532 sehr bewährt. Schaltungstechnisch ist der
ganze Aufwand recht gering.
Allerdings haben TC Fühler meist nur um die 2 Grad Genauigkeit auch wenn
die Meßschaltung selber hochgenau ist. Mit solchen Schaltungen erreichte
ich mit einem TC Simulator Meßgenauigkeiten besser als 0.1 Grad. Da ist
alleine die fundamentale Genauigkeit des TCs auschlaggebend.
Würde Deine Anwendung auch mit kontaktlosen Infrarot Meßanordnungen
realisierbar sein?
