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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperaturmessung mit Microcontroller


Autor: Micha (Gast)
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Hi,
ich hab ein paar fragen bezüglich der Temperaturmessung mittels MC 
(Atmega16). Und zwar soll ich ein PT100 Element mit einem IC Auswerten 
und die Temperatur auf einem Display oder BCD-Anzeige anzeigen lassen.

Die frage ist, kann ich den PT100 an den Analogeingang des MC 
anschließen und auswerten lassen oder kommt der MC damit nicht klar?

Vielen Dank schonmal

Autor: hmm. (Gast)
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Der interne ADC hat die Aufloesung nicht, um 0.3% pro grad aufloesen zu 
koennen. Also entweder einen externen ADC nehmen, oder eine 
Analogschaltung, die ein vernuenftiges Signal bringt.

Autor: Moritz (Gast)
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Direkt kann man den Pt100 sowieso nicht anschließen -> Widerstandsgeber. 
Ich geb dir mal nen Tip: LM35, den kann man direkt anschließen. Wenn dir 
der Temperaturbereich reicht.

Autor: Micha (Gast)
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Verstehe. Was für einen ADC würdest du nehmen? Mein Problem ist das ich 
quasi fast keine erfahrungen damit habe da ich sowas das erste mal baue.

Autor: Micha (Gast)
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nee, leider nich. Der PT100 ist schon in der Heizplatte verbaut. Ich 
würd ja auch nen andren nehmen wenns ginge^^geht aber nich -.-

Autor: abc (Gast)
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Autor: Christoph Budelmann (Firma: Budelmann Elektronik GmbH) (christophbudelmann) Benutzerseite
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Micha schrieb:
> nee, leider nich. Der PT100 ist schon in der Heizplatte verbaut. Ich
> würd ja auch nen andren nehmen wenns ginge^^geht aber nich -.-

Suche mal ein wenig nach Schaltungen für den PT100. Es gibt da wirklich 
sehr viele. Ein recht universelles Beispiel hat Maxim:

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/3450

Es ist aber auch davon abhängig, in welchem Temperaturbereich du messen 
willst. Hinter einer solchen Schaltung reicht wahrscheinlich ein Atmega, 
das ist aber letztlich von deiner geforderten Auflösung abhängig.

Autor: hmm. (Gast)
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Mit einem 20Bitter kann man Platin direkt messen. Allerdings sind PT1000 
vorzuziehen, da PT100 etwas viel Strom ziehen. Bei PT100 sollte man 
nicht ueber 30mV gehen wegen der Eigenerwaermung. Und das ist dann etwas 
wenig auf fuer 20 Bit. Bei einem PT1000 darf man dann auf 300mV gehen, 
dh mit einem 10k Referenzwiderstand in serie ab 2.5V Referenz ist man 
dabei. Es gibt Leute, die wollen da eine Stromquelle, braucht es aber 
nicht, nur die Praezision ist gefragt. Und Praezision bedeutet : Der 
Platin aendert sich mit 0.3% pro Grad (3000ppm). Das bedeutet wenn der 
Referenzwiderstand auch 100ppm pro Grad macht, gibt's n' Fehler - 
Stichwort Fehlerrechnung

Autor: Micha (Gast)
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@Christoph

Bei dem Projekt spielt genauigkeit nur eine untergeordnete Rolle. Der 
Messbereich liegt zwischen 21°C und max. 180°C

Die Schaltung in Figur 4 von Maxim sieht sehr interessant aus. Ich denke 
die werd ich mir mal merken. An Vout schließe ich demnach dann den MC 
an.

Vielen Dank schonmal

Autor: Mario.Eduardo@vu-wien.ac.at (Gast)
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Schau mal bei Conrad bzw www.hygrosens.com im Shop nach.
Die haben das passende für dich mit I2C Interface um etwa 25 Euronen.
Treiber für I2C gibts frei verfügbar.

lg, Mario

Autor: Micha (Gast)
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Laut dem Link hier:

http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/3450

Liefert der Wandler an Vout bei -100°C 0,97V und bei 200°C 2.97V.
Kommt der Microkontroller damit klar? Wie gesagt, die Genauigkeit der 
Messung (ob nun 1°C mehr oder weniger) ist zweitrangig.

Autor: Christoph Budelmann (Firma: Budelmann Elektronik GmbH) (christophbudelmann) Benutzerseite
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Klar kommt er damit zurecht, nur weiß ich nicht, ob dir das reicht. Bei 
10bit und 5V Referenz, hast du eine minimale Auflösung von 0,005V. Das 
entspricht bei der Schaltung von Maxim etwas weniger als einem Grad 
Celsius. Wenn du einen ADC mit mehr Auflösung benutzt oder eine 
Operationsverstärker-Schaltung aus Subtrahierer und Verstärker danach 
aufbaust, die dir das 1-3V Signal auf 0-5V abbilden, ist die Auflösung 
entsprechend besser. Also alles eine Frage der Anforderungen und des 
Aufwandes.

Autor: Micha (Gast)
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Die Anforderugn ist soweit nur die Temperatur zwischen Raumtemperatur 
und 150°C zu messen, wie gesagt, mit messfehlern können wir hier leben 
;-) solange sie nicht astronomisch sind.

Autor: Detlef (Gast)
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Wenns einfach gehen soll (Und die Genauigkeit nicht höchste Prio hat):

Temperaturwiderstand an digitalen Pin anschließen. Kondensator anklemmen 
und dann diesen über den Temperaturwiderstand gepulst laden. Anzahl der 
Pulse bis zum vollständigen Laden gibt Rückschlüsse auf Temperatur

Ist ne Alternative, wenn man keine Lust hat, sich mit ADC zu 
beschäftigen.

Gruß
Detlef

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Micha schrieb:
> Liefert der Wandler an Vout bei -100°C 0,97V und bei 200°C 2.97V.
> Kommt der Microkontroller damit klar? Wie gesagt, die Genauigkeit der
> Messung (ob nun 1°C mehr oder weniger) ist zweitrangig.
Natürlich kommt der damit klar.

Christoph Budelmann schrieb:
> Klar kommt er damit zurecht, nur weiß ich nicht, ob dir das reicht. Bei
> 10bit und 5V Referenz,
Wer sagt, daß man 5V Referenz verwenden muß?
In diesem Fall würde ich einfach eine 3V-Referenz verwenden. Oder, wenn 
bei 150°C der Wandler 2,5V (und dies meine Maximaltemperatur ist) 
liefert, nehme ich 2,5V als Referenz. Wenn der Wandler mehr liefert, 
wird halt immer 150°C ausgegeben - wenns nicht stört...

Damit (2,5V) hast Du bei 10bit eine Auflösung von 0,0025V.

Autor: Christoph Budelmann (Firma: Budelmann Elektronik GmbH) (christophbudelmann) Benutzerseite
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Christian H. schrieb:
> Christoph Budelmann schrieb:
>> Klar kommt er damit zurecht, nur weiß ich nicht, ob dir das reicht. Bei
>> 10bit und 5V Referenz,
> Wer sagt, daß man 5V Referenz verwenden muß?

Niemand, macht nur hier wahrscheinlich am meisten Sinn.

> In diesem Fall würde ich einfach eine 3V-Referenz verwenden. Oder, wenn
> bei 150°C der Wandler 2,5V (und dies meine Maximaltemperatur ist)
> liefert, nehme ich 2,5V als Referenz. Wenn der Wandler mehr liefert,
> wird halt immer 150°C ausgegeben - wenns nicht stört...

Er schrieb aber, dass er bis 180° messen möchte. Das wäre halt knapp 
zuviel für die 2,5V Referenz. Der Vorteil bei den 5V wäre, dass er damit 
gleich alles versorgen könnte und so radiometrisch messen könnte.

Ob du jetzt eine 3V Referenz nimmst oder einen entsprechend beschalteten 
Dual-OpAmp, macht vom Aufwand her nicht den großen Unterschied, nur eben 
dass du bei einer 3V Referenz trotzdem einen großen Teil des 
Messbereiches verschenkst.

Ich habe die 5V genommen, weil es vom Aufwand her das einfachste ist. 
Ist halt nur die Frage, ob es den Anforderungen genügt.

Autor: Micha (Gast)
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So, ich werde die 3 Volt nehmen. Für meine Zwecke (Messung bis max. 
150°C ohne hohe genauigkeit) reicht das aus.

Jetzt grübel ich darüber, wie ich die Temperatur wieder aus dem MC 
heraus und auf eine BCD Anzeige bekomme.....hat jemand sowas schonmal 
gemacht?


Vielen Dank an alle die sich hier eingeschalten haben, war ne große 
hilfe =)

Autor: Bernd Hallinger (bhallinger) Benutzerseite
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Na das ist doch die leicteste Übung.

20 - 150 Grad heißt 2 Stellen und die 1 vorne ein und ausschalten.
2 Stellen kann man sogar ohne Multiplex anschlileßen.

Den Wert also mit ADC messen in die einezelnen Stellen zerlegen und 
ausgeben.

Autor: Micha (Gast)
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Ok, das heißt ich brauche einen µC mit mindestens 16 Ausgängen und einem 
Eingang für den PT100. Also dann schon ein 32bit Controller. Welchen 
könnt ihr empfehlen? In der Ausbildung hatten wir einen Atmega16. Wo 
liegen die Preise für einen passenden µC ?

Autor: Micha (Gast)
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Quatsch. Doch keinen 32bit......ein Atmega16 sollte auch reichen oder?

Autor: Christoph Budelmann (Firma: Budelmann Elektronik GmbH) (christophbudelmann) Benutzerseite
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Ja, absolut. Dann hättest du sogar noch Luft nach oben. Und die zwei, 
drei Euro sollten ja drin sein.

Autor: Micha (Gast)
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Wisst ihr, wo es günstige Kits gibt?

Autor: Christoph Budelmann (Firma: Budelmann Elektronik GmbH) (christophbudelmann) Benutzerseite
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Micha schrieb:
> Wisst ihr, wo es günstige Kits gibt?

Ich würde an deiner Stelle mir überlegen, ein Steckbrett zu kaufen und 
die Bauteile einzelnd, zum Beispiel bei Reichelt. So kompliziert ist die 
Schaltung ja nicht und die OP-Schaltung musst du eh separat aufbauen. Es 
gibt auch nicht so viele Boards mit 7-Segment-Anzeigen, eher schon mit 
LCD.

Wenn das funktioniert, kann man ja auch schnell eine eigene Platine 
routen.

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