Guten Tag,
ich habe einen NTC, dessen Widerstandsverlauf stark exponentiell ist. Um
das Ganze zu linearisieren, habe ich folgenden Link im Internet
gefunden:
https://de.wikibooks.org/wiki/Linearisierung_von_resistiven_Sensoren/_Heissleiter
Ich habe die Schaltung im LTspice mit realen Bauteilen simuliert und
extrem genaue Werte (+/- 2mV) erreicht. Dass dies in der Realität nicht
so toll aussehen würde habe ich mir schon gedacht. Trotzdem war ich von
dem Ergebnis (negativ) überrascht.
Bereits die Spannung hinter dem Logarithmierer hat große Abweichungen
zur Linearität und der Simulation. Ich habe versucht, mittels
Parallelwiderstand einen besseren Verlauf hinzubasteln, das ist mir aber
nur bedingt gelungen.
Im Endeffekt habe ich nun Abweichungen von bis zu 45mV (fast 5°C) drin
und bekomme trotz austesten mehrerer Möglichkeiten kein besseres
Resultat.
Nun die Frage: nach dem Logarithmierer mit Temp. Kompensation findet ja
keine Linearisierung mehr statt, sondern nur noch Anpassung von Steigung
und Offset. Ist das Ausgangsverhalten des Logarithmierers, sprich die
Linearität des Signals, sehr stark vom OPV abhängig? Würde man mit
anderen OPV'S (z.B. LM318 von der Internetseite) bessere Ergebnisse
erzielen?
Ich verwende einen LM324 und als Diode 1N4148.
Im Anhang befinden sich die Ausgansspannung des Logarithmierers als Plot
(x-Achse Temperatur in °C , y-Achse Spannung in mV) sowie die aktuelle,
komplette Schaltung.
Schonmal vielen Dank für die Hilfe!
Gruß,
Hans
karadur schrieb:> Hallo>> diskret wird das nix.>> Schau dir mal z.B. den hier an: AD8305
Nur zum Verständnis. Sind Analogschaltungen nicht kontinuierlich?
hans schrieb:> Nur zum Verständnis. Sind Analogschaltungen nicht kontinuierlich?
Zum Verständnis: diskret und digital sind zwei unterschiedliche Dinge.
Der Andere schrieb:> hans schrieb:>> Nur zum Verständnis. Sind Analogschaltungen nicht kontinuierlich?>> Zum Verständnis: diskret und digital sind zwei unterschiedliche Dinge.
Okay, dann bitte mal diskret in diesem Zusammenhang erklären. Zu jedem
Zeitpunkt kann doch ein Spannungswert ermittelt werden, d.h.
kontinuierlich. Wo ist mein Denkfehler?
Siehe
https://de.wikipedia.org/wiki/Schaltungstechnik
Kapitel Einteilung nach Verbindungstechnik.
Diskerter Aufbau heisst es werden einzelne Bauelemente statt eines
integrierten Schaltkreises benutzt.
Dankeschön :)
Allerdings übersteigt der fertige IC etwas mein Preislimit.
Gibt es evtl. noch andere Ideen, es wenigstens zu verbessern? Perfekt
muss es ja nicht sein!
hans schrieb:> Bereits die Spannung hinter dem Logarithmierer hat große Abweichungen> zur Linearität und der Simulation.
Wenn das nicht reicht: mit ADC einlesen, im µController Logarithmus
ausrechnen, per DAC ausgeben.
Georg
Was machst du mit dem Ergebnis? Wenn du es in einen µC einliest, dann
linearisiere dort den Messwert mit einer Tabelle von Stützstellen und
Geraden dazwischen.
hans schrieb:> Gibt es evtl. noch andere Ideen, es wenigstens zu verbessern?
Nimm einen PTC z.B. KTY...
Deren Widerstandsverlauf ist von Haus aus einigermassen linear.
Hp M. schrieb:> Nimm einen PTC z.B. KTY...> Deren Widerstandsverlauf ist von Haus aus einigermassen linear.
Oder einen PT1000. Dafür gibt es eine Schaltung mit einem OP und ein
paar eng tolerierte (bezahlbare) Widerstände die den Verlauf schon
ziemlich linear machen.
MaWin hatte mal eine Schaltung präsentiert. Es gibt aber auch genügend
andere Quellen.
mfg klaus
D1 ist der eigentliche Logarithmierer (eigentlich ist sie ein
Exponentierer, aber liegt im Gegenkopplungsweig des OpAmp). Eine
Diodenkennlinie ist aber stark Temperaturabhängig, was D2 ausgleichen
soll. Dazu braucht beide identische Temperatur. Z.B. In einen Gehäuse,
als Doppeldiode.
hans schrieb:> Ich habe die Schaltung im LTspice mit realen Bauteilen simuliert
Wow. 3 Fehler in einem Halbsatz.
hans schrieb:> Gibt es evtl. noch andere Ideen, es wenigstens zu verbessern? Perfekt> muss es ja nicht sein!
Du hast den Betreff falsch gewählt. Es gibt keine idealen Schaltungen.
Simulationen weichen von der Realität ab.
Schreibe das 100 Mal auf. Dann komm wieder und frage nach der Lösung
deines Problems. Tip: wenn das Wort "ideal" in deiner Frage vorkommt:
gehe zurück zum Start. Gehe nicht über Los.
Axel S. schrieb:> hans schrieb:>> Ich habe die Schaltung im LTspice mit realen Bauteilen simuliert>> Wow. 3 Fehler in einem Halbsatz.>> hans schrieb:>> Gibt es evtl. noch andere Ideen, es wenigstens zu verbessern? Perfekt>> muss es ja nicht sein!>> Du hast den Betreff falsch gewählt. Es gibt keine idealen Schaltungen.> Simulationen weichen von der Realität ab.>> Schreibe das 100 Mal auf. Dann komm wieder und frage nach der Lösung> deines Problems. Tip: wenn das Wort "ideal" in deiner Frage vorkommt:> gehe zurück zum Start. Gehe nicht über Los.
Vielen Dank für diesen geist- und sinnlosen Kommentar! Wäre die
Leseschwäche nicht schon so weit fortgeschritten, hättest du auch
gesehen, dass ich später in dem Beitrag die erwähnt habe, wie ich eine
"perfekte" Lösung selber ausschließe. Mit ein bisschen Verständnis für
stilistische Mittel hätte man dann auch im Titel den Anhang erkannt, der
eher auf Unsicherheit hindeutet. Aber gut, Textanalyse- und verständnis
ist eben nicht jedermanns Sache.
Hp M. schrieb:> Nimm einen PTC z.B. KTY...> Deren Widerstandsverlauf ist von Haus aus einigermassen linear.
Bedenke der Sensor ist stark stromabhängig. Für stabile Messwerte
brauchst Du eine gute Konstantstromquelle.
Da iat ein PT100/1000 viel einfacher zu beschalten. Den Sensor gibt es
auch in verschiedenen Genauigkeits/Preisklassen.
Alternativ gibt es auch Thermoelemte, die eine kleine Spannung ausgeben.
Ist aber auch nicht ganz trivial eine gute Messschaltung zu bauen
Sind wir jetzt im Germanistikforum?
Egal, ich habe auch nicht genau rausgekriegt WAS du eigentlich gemacht
hast.
Mit realen Bauteilen simuliert ist in etwa so sinnvoll wie "Nachts ist
kälter als draussen".
Ich habe dann einfach angenommen du willst sagen, du hast es
ausprobiert, sprich real aufgebaut.
Das du diskret aufgebaut genaue und stabile Werte bekommst, kannst du
ziemlich vergessen. Wie man einfacher und besser temperatur messen kann
wurde gesagt.
p.s. Hattest du nicht vor kurzem schon mal einen Thread über
Logarithmierer wegen NTC und Messung mit analogem Instrument?
Carl D. schrieb:> D1 ist der eigentliche Logarithmierer (eigentlich ist sie ein> Exponentierer, aber liegt im Gegenkopplungsweig des OpAmp). Eine> Diodenkennlinie ist aber stark Temperaturabhängig, was D2 ausgleichen> soll. Dazu braucht beide identische Temperatur. Z.B. In einen Gehäuse,> als Doppeldiode.
Die Dioden befinden sich außerhalb des zu messenden Bereiches auf einer
Platine. Da sich die Umgebungstemperatur recht homogen verteilen sollte,
gibt es hier hoffentlich/vermutlich keine Probleme. Aber guter Hinweis,
danke :)
Der Andere schrieb:> Was machst du mit dem Ergebnis? Wenn du es in einen µC einliest,> dann> linearisiere dort den Messwert mit einer Tabelle von Stützstellen und> Geraden dazwischen.
Die Spannung wird von einem Messgerät eingelesen und anschließend die
äquivalente Temperatur angezeigt. Eigentlich wollte ich das Ganze mit
einem Controller lösen, dann fiel mir die Internetseite aber in die Hand
und ich fand es recht spannend, den Versuch damit zu wagen. Das war mir
natürlich, klar, dass es nicht so genau wie mit einem Controller werden
würde. Die Ergebnisse dort sahen für mich zufriedenstellend aus.
Grüße,
Hans
Der Andere schrieb:> Das du diskret aufgebaut genaue und stabile Werte bekommst, kannst du> ziemlich vergessen. Wie man einfacher und besser temperatur messen kann> wurde gesagt.>> p.s. Hattest du nicht vor kurzem schon mal einen Thread über> Logarithmierer wegen NTC und Messung mit analogem Instrument?
Ich werde es mal mit dem fertigen log. Verstärker probieren. Dazu noch
eine Verständnisfrage. Im Datenblatt steht eine mögliche Abweichung von
+/-1db. Heißt der auftretende Fehler kann bis zu 12% betragen
(10^(1/20)=1,122)?
Und ja, nur mittlerweile habe ich das ganze auf einer Platine
zusammengelötet, weshalb ich dachte, ein neuer Thread wäre vielleicht
besser. Zumal es da noch mehr um die Theorie ging.
hans schrieb:> Da sich die Umgebungstemperatur recht homogen verteilen sollte,> gibt es hier hoffentlich/vermutlich keine Probleme.
hast du das erwürfelt oder gar im kaffeesatz gelesen?!?
vergiss es.
nimm für die dioden ein einchip transisitor array und sorge dafür das
dieses ne konstante temperatur hat.-->beheizen durch nicht verwendete
transen in array.
ein einfacher p regler reicht.
ach ja achte auf den substratanschluss.
ideal sind array´s mit eigenem substratanschluss.
bei anderen ist der mit nem emmitter eines der transen verbunden.
Beitrag "Re: Genauen Logarithmierer aufbauen"
ein gut erhältliches IC. Es kommt noch drauf an, ob pos. oder neg.
Eingangsspannungen vorliegen, dafür wurden unterschiedliche ICs
angeboten.
Der Logarithmus für negative Zahlen ist eigentlich nicht definiert.
http://category.alldatasheet.com/index.jsp?sSearchword=LOGARITHMIC
Es gibt die log. Detektoren für Hochfrequenz AD8307 und ähnliche, dann
die DC-Logarithmierer wie sie hier gesucht sind mit pos. oder neg.
Eingang und schließlich symmetrisch zu Null begrenzende Verstärker, wie
der TDA8780M von NXP