Hallo zusammen, ich möchte an einem AtMEGA8 eine Temperatur über einen KTY 81-210 messen. Allerdings interessiert mich nur der Temperaturbereich zwischen 10 und 80°C. Wie muss ich hier den Spannungsteiler dimensionieren, wenn ich als VRef VTarget (versuche das ganze an meinem STK500) wähle.
Nimm dir ein Excel, modellier deine Eingangsbeschaltung und mach dir eine 2 dimensionale Tabelle in der in der eine Achse die Temperatur in dem dich interessierenden Bereich durchläuft und in der anderen Achse der WIderstandswert des zu dimensionierenden Widerstands. Und dann schaust du einfach in deiner Tabelle nach, welcher Wert am besten passt.
Der zweite Widerstand sollte idealerweise dem Widerstand deines KTY entsprechen, den er in der Mitte des von dir gewünschten Temperatur- bereichs hat, dann wäre die resultierende Auflösung optimal. Der genaue Wert ist aber relativ unkritisch, solange er einigermaßen eingehalten wird.
Vielen Dank für die Antworten. Also ich hab jetzt folgendes gemacht: Temp_min = 10° -> 1772 Ohm Temp_max = 80° -> 2980 Ohm ((Temp_max-Temp_min)/2)+Temp_min = ((2980-1772)/2)+1772 Ergebniss: 2376 Ohm also rund 2,4k Ohm Hab den Widerstand in meinen Spannungsteiler übernommen, aber bei rund 20° liefert mir der ADC in den 8 hohen Bits schon einen Wert von 115. Dieser sollte aber doch bei 20° so um die 36 betragen.
Hab das so gerechnet: 8Bit = 255 Meine gewünschte Meßbreite = 70° (80°-10°) (70°/255)*20° = 72 (ups, die 36 hab ich mit 10° gerechnet) Ziemlich genau die Hälfte von dem was ich raus bekommen möchte. Kann es sein, dass das an der Spannung liegt, hab 5V am Spannungsteiler anliegen und die V_ref in meinem Programm beträgt auch 5 Volt?
bedenke zunächst, das der Messstrom ca 1mA sein soll bzgl der Dimensionierung. Habe nen Kty-81-221 gestern auch benutzt. Hab ihn ohne Wheatstomebrücke oder so einfach nur ein Reihe mit einem 3,6k geschaltet. Vref ist die Betriebspannung des µC und so auch für den KTY. Damit hat du eine automatische Korrektur falls diese schwankt. Da der Strom der selbe ist: Kty_R = AD_Wert * (3600/(1023 - AD_Wert )) Temp = Faktor * Kty_R .... Ohne abschnittsweise Linearisierung wird es sehr ungenau!!!
Jetzt musst du dem ADC nur noch sagen, dass du nur am Bereich zwischen 10 °C und 80 °C interessiert bist und dass er nicht den kompletten Bereich 0...Vcc auf 0...255 abbilden soll. ;-) Dein erfassbarer Temperaturbereich ist einfach viel größer als der dich interessierende Bereich, daher zäumt deine Rechnung das Pferd von hinten auf. Der Wert von 115 passt schon (übern Daumen) so einigermaßen, der Widerstandsverlauf ist meiner Erinnerung nach auch nicht ideal linear. Du wirst also nicht um eine Auswertefunktion herum kommen. Die brauchst du aber schon wegen der Kalibrierung: diese KTY-Teile haben einen ziemlich breiten Toleranzbereich des 20-°C-Widerstands. Für eine Spannungsteilermessung sollte man übrigens immer die ratiometrische Methode benutzen, d. h. die Referenzspannung des ADC muss die gleiche Spannung sein, die auch den Spannungsteiler versorgt. Nicht etwa eine von beiden über irgendeinen Spannungsregler schicken, das hat dann nur negative Auswirkungen auf die Genauigkeit.
@Jörg Wunsch echt das hat sogar ein Name (ratiometrische Methode). schön wenn man das Rad neu erfindet... VCC | R=3,6k | | <--- AD | KTY | Masse Also der AD misst dann 1,4 - 2,5 V ( 1,4 k - 3.6k) mit 10bit . Der Fehler des Vorwiderstands geht dadurch natürlich mit ein aber der Kty ist eh nicht der genauste (+-2°C teilweise laut Datenblatt). Wenn es genau sein Soll lieber ein LM25 nehmen und das lässt sich einfach am AD-Wandler auslesen!! Genauigkeit < 0,3°C und geht auch über 100°C....
Was muss ich denn für Faktor einsetzen in der Formel von Jörn? -> Temp = Faktor * Kty_R Danke
> immer die ratiometrische Methode benutzen
Nicht unbedingt "immer". Man kann auch einen ratiometrischen Aufbau mit
VCC nehmen, aber als Referenz z.B. die interne 2.56V-Referenz verwenden.
Das ist ungenauer, aber wenn man zwischen beiden hin- und herschaltet,
kann man die interne Referenz (z.B. beim Beginn einer Messreihe)
Pi-mal-Daumen mit der ratiometrischen Messung kalibrieren.
Dem Genauigkeitsverlust steht mehr Auflösung gegenüber - die relativ
geringe Änderung der Spannung über einen KTY passt besser zu einer
kleineren Referenz. In meiner Schaltung verdoppelt sich die Auflösung so
von 0.6 auf 0.3 Grad. Bei Regelungsaufgaben kann Auflösung wichtiger als
Genauigkeit sein: Wenn das LSB einen grossen Wert hat, wird
beispielsweise der D-Anteil einer PID-Regelung immer
filterungs-bedürftiger.
Die Schaltung muss man natürlich so planen, dass die Messpannung zur
Referenz passt (wenn die Spannung über den KTY zu gross werden würde,
misst man über den Widerstand).
Es addieren sich eine Reihe von Forderungen: viel Auflösung, Strom nicht
wesentlich über 1mA, Spannung kleiner als 2.56V (auch wenn Toleranzen
der Widerstände sich ungüsntig addieren). -> Excel
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