Widerstandsänderung PT1000 in Schaltung ohne Temperaturänderung

Hallo hinz,

danke für die schnelle Antwort.

Ich habe nur den Analogteil bestückt, ohne ADC. Ich messe direkt vom PAD 
auf GND.

Also LM334; 5k Ohm Potenziometer und den Sensor statt der Klemme 
eingelötet.

Sg
Christoph

Hallo MaWin,

Es geht mir hauptsächlich um die Widerstandsänderung. Nicht um die 
Schaltung an sich.

MaWin schrieb:
> Ein LM334 ist keine (einstellbare) Konstanz-Stromquelle, sondern ein
> Temperatursensor.

Stimmt so nicht bitte lies das Datenblatt es handelt sich hier um eine 
3- Terminal Konstantstromquelle welche man als Temperatursensor benutzen 
kann.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm134.pdf?ts=1611468347456&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F


> Ein LM358 ist VIEL zu ungenau, um die Spannung eines Pt1000 gradgenau zu
> verstärken!.

Das habe ich bereits bemerkt und verwende einen LMC6482. - Jedoch ist 
der Footprint der selbe. (Mein Fehler dass ich ihn nicht erwähnt habe)

https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/DS_LMC_6482.pdf

> Man verstärkt auch klugerweise nicht die Spannung ab 0 am Sensor,
> sondern in Brückenschaltung erst ab der minimalen Temperatur die einen
> interessiert.

Der OP ist nicht bestückt sondern auf dem Print überbrückt - Also spielt 
es bei diesem Problem keine Rolle.

> Es nützt auch nichts, mit dem LT5554 eine genaue Refetenzspannung für
> den A/D Wandler zu erzeugen, wenn der Strom durch den Pt1000 vom
> ungenauen, anders schwankenden LM334 abhängt. Man misst besser
> ratiometrisch
>
> Man baut auch kein Poti (am LM334) in eine Schaltung, briz dem man dann
> erst mit echten 1000 Ohm 0.1% oder 0 GradC am Sensor abgleichen müsste,
> wenn man teurereweise einen ohne Abgleich genauen Sensor, eben Pt1000,
> einsetzt.

Das Poti brauche ich um den Konstantstrom einzustellen den Abgleich 
möchte ich dann per Software umsetzen.

> Man nutzt auch nicht die Konstantstrommessmethode, wenn man keine
> 3-Leiter oder 4-Leiter Auswertung des pt1000 nutzt.
>
> Also noch mal ganz von vorne.
> Nein, man kauft auch nicht Pollins Pt1000-Wandler, der ist genau so
> schlimm.

Falls dir noch was auffällt bitte, gerne posten, ich bin für 
Verbesserungen offen. Jedoch habe ich mich bei den Bauteilen selbst 
informiert und kenne mich mit der Materie aus.

Sg
Christoph

Deine Konstantstromquelle hatte nur eine initiale Genauigkeit von 3% das 
sind schonmal bis zu 30 Ohm Abweichung.  Außerdem geht deine Messung von 
1mA Strom aus, bist du sicher das es wirklich 1mA sind hast du das 
gemessen, wenn ja wie?

Kevin M. schrieb:
> Deine Konstantstromquelle hatte nur eine initiale Genauigkeit von 3% das
> sind schonmal bis zu 30 Ohm Abweichung.  Außerdem geht deine Messung von
> 1mA Strom aus, bist du sicher das es wirklich 1mA sind hast du das
> gemessen, wenn ja wie?

Ich bin mir ganz sicher, da ich es mit einem Kneightly Messgerät 
gegenkontrolliert habe, welches bis zu 10µA messen kann und eine 
Grund-Messgenauigkeit von 0.0009% laut Datenblatt besitzt.

Ich habe beim 1. Messvorgang habe ich die Klemme ein gelötet und an den 
Kontakten gemessen.

Beim 2. Messvorgang habe ich die Klemme aus gelötet und direkt an den 
Pads gemessen.

Der Strom betrug immer 1.00mA.

rµ schrieb:
> warum nicht sowas wie einen MAX31865 verwenden?

Ich möchte die Schaltung als erstes verstehen, bevor ich einen fertigen 
IC verwende. Deshalb mache ich mir die Mühe, die Schaltung zu 
entwickeln.

Der IC wäre sicher die einfachere Variante.

Christoph R. schrieb:
> Ich habe beim 1. Messvorgang habe ich die Klemme ein gelötet und an den
> Kontakten gemessen.
>
> Beim 2. Messvorgang habe ich die Klemme aus gelötet und direkt an den
> Pads gemessen.
>
> Der Strom betrug immer 1.00mA.

Logisch, da der Strom in einer Reihenschaltung immer gleich ist ;)

Christoph R. schrieb:
> Ich möchte die Schaltung als erstes verstehen, bevor ich einen fertigen
> IC verwende.

Leider funktioniert der genannte IC komplett anders.

Nebenbei hast du den Beitrag von Achim gelesen? Wenn du den OP gerückt 
hast, liegen die anderen Widerstände parallel, wodurch sich der 
Gesamtwiderstand verringert.

Achim S. schrieb:
> Christoph R. schrieb:
>> Der OP ist nicht bestückt sondern auf dem Print überbrückt - Also spielt
>> es bei diesem Problem keine Rolle.
>
> Sind seine beiden Rückkoppelwiderstände dabei bestückt oder nicht? Falls
> sie bestückt sind liegen sie in deiner Testschaltung parallel zum
> Pt1000.

Nein sie sind nicht bestückt.

> Christoph R. schrieb:
>> Ich verwende folgendes Messgerät um die Schaltung zu kontrollieren:
>
> Hast du damit den Strom gemessen, während er über den Pt1000 floss? Oder
> hast du den Strom beim Einstellen des Potis direkt vom Ausgang des LM334
> gegen GND fließen lassen?

Ich habe soeben die Schaltung nochmals durchgemessen und wenn ich den 
Leerlaufstrom messe, habe ich 1 mA, jedoch bei Belastung bricht der 
Strom auf 0.78mA ein. Darum kommt die Widerstandsänderung zu Stande.

Jedoch dürfte der PT1000 den über das POT laufenden Strom nicht 
beeinflussen. Oder liege ich da falsch?

>
> Christoph R. schrieb:
>> Jedoch habe ich mich bei den Bauteilen selbst
>> informiert und kenne mich mit der Materie aus.
>
> Lass mal sehen: 10° Erwärmung erhöhen deinen Strom ganz offiziell um
> 3-4% (weil der LM334 eben ein Temperatursensor ist, keine
> Konstantsromquelle. Sein Iset ist proportional zur absoluten Temperatur
> in K, 10K/298K=3,35%).

Stimmt, den Punkt im Datenblatt mit:
 - Available as Fully Specified Temperature Sensor

hatte ich als neben Verwendung interpretiert. - Hättest du einen 
Konstantstromquellen IC den ich verwenden könnte?

> Dein Pt1000 erhöht seinen Widerstand bei 10° Erwärmung um 3,85%. Der
> Temperatureinfluss auf deine Stromquelle ist also ziemlich genau so groß
> wie die supergenaue Temperaturmessung mit Pt1000.

Supergenau würde ich bei keiner meiner Schaltungen verwenden, jedoch 
habe ich viele durchgelesen und gerechnet.

Christoph R. schrieb:
> Jedoch dürfte der PT1000 den über das POT laufenden Strom nicht
> beeinflussen. Oder liege ich da falsch?

Da du mit dem PT1000 einen weiteren Strompfad hinzufügst wird das 
definitiv Einfluss haben. Und nochmal die Stromquelle ist für diese 
Anwendung ungeeignet.

Achim S. schrieb:
> Christoph R. schrieb:
>> Jedoch dürfte der PT1000 den über das POT laufenden Strom nicht
>> beeinflussen. Oder liege ich da falsch?
>
> Aufgrund der unterschiedlichen Eigenerwärmung des LM334 dürfte er einen
> gewissen Effekt haben - aber keinen so großen. Kann es sein, dass du den
> LM334 falsch verschaltet hast? In deinem Layout würde ich das Poti
> eigentlich zwischem mittlerem Pin und rechem Pin erwarten.

Danke für den Hinweis, werde es mal ohne 3. Pin versuchen.

Achim S. schrieb:
> Christoph R. schrieb:
>> Danke für den Hinweis, werde es mal ohne 3. Pin versuchen.
>
> Was meinst du mit "ohne 3. Pin"? Du brauchst alle drei Pins.
>
> Aber wenn dein Layout die Platine von oben zeigt, und du den LM334 von
> oben eingesteckt hast, dann hast du ihn verdreht.

Mit der jetzigen Poti Schaltung habe ich 2 Teilpfade, 1x vom Schleifer 
und 1x vom vollen Widerstand.

Jedoch möchte ich eigentlich nur den Widerstand am Schleifer abnehmen um 
den genauer Strom einzustellen. Da ist mir wohl ein Fehler unterlaufen.

Ich habe gerade die Pin Configuration angesehen und sie mit de Layout 
verglichen, die sollte stimmen.

W.S. schrieb:
> Christoph R. schrieb:
>> Falls dir noch was auffällt bitte, gerne posten, ich bin für
>> Verbesserungen offen. Jedoch habe ich mich bei den Bauteilen selbst
>> informiert und kenne mich mit der Materie aus.
>
> Manchmal kann man so etwas nicht unkommentiert stehen lassen.
>
> Mir ist aufgefallen, daß du eine geradezu lausige Schaltung dir erdacht
> hast. Glaube bloß nicht, daß man mit dem Hineinwerfen von irgendwelchen
> Bauteilen in eine Schaltung damit auch die Aufgabe dieser Schaltung
> gelöst hätte.
>
> Und nein, du kennst dich in der Materie eben NICHT aus.
>
> Die mit weitem Abstand sauberste Methode wäre tatsächlich die
> ratiometrische Widerstandsmessung. Also lies nach, was es damit auf sich
> hat. Hinweis: diese Methode benötig lediglich einen guten
> Referenzwiderstand und alles andere hebt sich heraus aus dem Ergebnis.
>
> Eine weitere, jedoch abgleichbedürftige Methode wäre, aus einer genauen
> Spannungsquelle, einem Referenzwiderstand und einem invertierendem OpV
> einen R zu U Konverter zu bauen, den man dann noch durch eine
> Kompensation erweitern kann, um einen Teilbereich der am Sensor
> anliegenden Spannung zu vergrößern. Das nennt sich dann
> Brückenschaltung.
>
> Und du kennst offensichtlich beides nicht. Also lerne lieber etwas
> hinzu. Das geht auch hier in diesem Forum, denn gerade dieses Thema ist
> hier bereits hundertfach behandlt worden.
>
> W.S.

Hallo W.S.

Danke für deine ehrliche Meinung, ich habe wohl vorher mein Wissen ein 
bisschen überschätzt und ich gebe meine Fehler zu. Danke für die 
ausführliche Beschreibung.

Mir ist es nicht darum gegangen dass ich irgendwelche Bauteile 
zusammenwerfe, denn ich habe eine Elektronikerlehre jedoch habe ich noch 
nie eine analog Schaltung dieser Art aufgebaut / entwickelt und deshalb 
bin ich noch im Lernmodus und bin froh dass ich so viel Input in diesem 
Forum bekomme. Da es mir bei einigen Problemen erfolgreich 
weitergeholfen hat.

Und ich habe diverse Beiträge über dieses Thema gelesen und versucht, 
jedoch konnte ich keine genaue Lösung finden und wollte nochmals 
nachfragen.

Sg
Christoph

Achim S. schrieb:
>
> Jetzt beschreib ich's noch ein letztes Mal, dann lass ich damit gut
> sein.
>
> Ich weiß nicht, ob dein Layout den Baustein von oben zeigt. Denn du hast
> die SMD-Bauteile auf der Rückseite platziert (gespiegelt), und ich weiß
> nicht, ob du den LM334 von oben oder von unten bestückt hast. Das
> könntest du ja vielleicht einfach mal klar sagen (oder ein Foto zeigen).
>
> Aber wenn du ihn von oben bestückt hast (man den Baustein also in deinem
> Layout von oben sieht), dann ist die Pinanordnung meiner Meinung nach
> falsch. Ich kann natürlich falsch liegen, glaub ich aber nicht.
>
> Die Darstellung im Datenblatt von TI (siehe Anhang) zeigt den Baustein
> von unten.

Ich habe ein Bild hinzugefügt, mit dem Print.

Der LM334 IC wird von oben mit der Flachen Seite zur Klemme eingelötet 
und der linke Pin ist die Versorgunsspannung.

Hallo zusammen,

Ich danke allen, die mir die guten Ratschläge, Links und Kritiken 
zugesendet haben und sich die Mühe gemacht haben mir zu Helfen. Ich 
werde die Schaltung jetzt nochmals komplett überarbeiten und hoffen, 
dass es dann klappt.

Sg
Christoph

Christoph R. schrieb:
> Ich habe soeben die Schaltung nochmals durchgemessen und wenn ich den
> Leerlaufstrom messe, habe ich 1 mA, jedoch bei Belastung bricht der
> Strom auf 0.78mA ein. Darum kommt die Widerstandsänderung zu Stande.
>
> Jedoch dürfte der PT1000 den über das POT laufenden Strom nicht
> beeinflussen. Oder liege ich da falsch?

Das klingt alles nicht fundiert. Ich habe mich schon vor weit über 10 
Jahren mit den PT1000 Sensoren beschäftigt. Die aktuelle Schaltung ist 
von 2014 und habe die beigefügt.

Man sollte sich zunächst ein Datenblatt des PT1000 besorgen. Ich habe 
SMD PT1000 im Einsatz. Heraeus sagt zum Messstrom: "bei 1000 Ohm: 0,1 
bis 0,3 mA". Ansonsten fällt die Selbsterwärmung zu sehr ins Gewicht.
https://www.heraeus.com/media/media/hne/datasheets/smd/de_14/smd_1206_v_d.pdf

Ich hatte schon früher erkannt wie wichtig die Konstanz des Messstromes 
ist. Ich setze deswegen eine gute Spannungsreferenz und eine 
spannungsgesteuerte Stromquelle ein. Die Widerstände der Stromquelle 
müssen selber halbwegs temperaturstabil sein. Ich hatte damals 50ppm 
eingesetzt, die waren noch gut bezahlbar. Reichelt liefert heute 0,1% & 
TK25 Typen von Panasonic für 40 Cent.

Heute würde ich eine ratiometrische Messung mit MAX31865 verwenden. Da 
kann ich auf präzise Strom- und Spannungsquellen verzichten.

Oder man nimmt gleich einen MCP9808 bzw. einen BME280.
mfg Klaus

Achim S. schrieb:
> Christoph R. schrieb:
>> Ich habe ein Bild hinzugefügt, mit dem Print.
>
> Ok, das schafft Klarheit. Für mich bleibt dein Anschluss falsch. In
> meinen Augen gehst du mit 5V auf V- und hast das Poti zwischen R und V+
> (siehe Anhang).

Hallo Achim,

habe alles nochmals kontrolliert und ich habe den IC verkehrt bestückt 
gehabt, jedoch ist es mir nicht aufgefallen, da ich den gewünschten 
Konstantstrom bekommen habe. - Danke für die Korrektur und den Hinweis.

Es gibt µC die eine Konstantstromquelle die 100µA liefert integriert 
haben. Schau dir mal das Datemblatt vom ATMega16M1 an.

...dann reduziere den Strom noch auf 300 µA, wie Klaus R. schon 
beschrieben hat.
Und ersetze (unsichere) Potis durch Festwiderstände.

Der Poster hat scheint's Tomaten in den Ohren.
Eine PT100 Messung, geht so :

1 Referenz, zB 2.5V and den ADC, als Referenz.
Dieselben 2.5 geht an einen Spannungsteiler
10k & PT1000. Und davon misst man den PT1000 zurueck.
Fertig.

Der 10k sollte die passende Genaigkeit und Drift haben, also keinen 1206 
aus der Grabbelkiste
Keine Konstantstromquelle, keinen OpAmp, nichts.

Hallo,

Danke für die vielen Verbesserungsvorschläge. Ich bin auf das Forum 
gekommen um die Antwort, der eigentlichen Frage der Widerstandänderung 
zu bekommen oder Ideen einzuholen, was ich verbessern und optimieren 
kann.

Ich bin sehr froh dass sich so viele an dem Beitrag beteiligt haben und 
ich konnte auch die Frage beantworten. Ebenfalls bin ich für jeden 
Verbesserungsvorschlag der Schaltung und Links zu den Grundlagen 
dankbar.

Ich werde das Thema nochmals neu angehen, ich merke dass ich mich zu 
wenig informiert habe und das habe ich auch mehrmals in diversen Posts 
gelesen.

Danke für die rege Beteiligung.

Sg
Christoph