mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik KTY 81-210 Spanungsteiler


Autor: Arno (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
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.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
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.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
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.

Autor: Arno (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
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.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wo hast du die 36 her?

Autor: Arno (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
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?

Autor: Jörn A. (joern_)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
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!!!

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
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.

Autor: Jörn A. (joern_)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@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....

Autor: mrxy (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was muss ich denn für Faktor einsetzen in der Formel von Jörn?

-> Temp = Faktor * Kty_R

Danke

Autor: Dietmar (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> 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

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.