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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPAMP mit geringem Offset gesucht (ohne abgleich)


Autor: Stefan H. (zero-cool)
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Hi all ich suche einen relativ günstigen OPAMP.
Es sollten 2 oder 4 (in einem Gehäuse) sein.
Als Versorgungsspannung stehen +-12V zur Verfügung.

Es geht um eine Messschaltung für einen PT1000 fühler.
Ich hab sie bis jetzt mal versuchsweiße mit LM324 aufgebaut, muss 
allerdings nun feststellen, dass ich eine zu große Ungenauigkeit durch 
den Offset der OPs reinkriege...

Welcher OP wär den dafür geeignet?
Wenn sichs irgendwie vermeiden lässt, will ich auf einen Offsetabgleich 
verzichten, da ich das ja dann bei jedem machen müsste, und es doch 
etwas viele sind...

Vielen Dank!
Gruß
Stefan

Autor: T. C. (tripplex)
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OPA2227/OPA4227 - OPA277/OPA4277

Autor: Guido (Gast)
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Nimm dafür lieber gleich einen Instrumentation-Amplifier. Das erspart
dir viel Mühe.

Autor: Otto J. (Gast)
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AD8627/AD8629/AD8628 1µV Offset, Very Low input Bias Current, Very Low 
Drift, RailtoRail,

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Guido schrieb:
> Nimm dafür lieber gleich einen Instrumentation-Amplifier. Das erspart
> dir viel Mühe.

Oder ein fertiges IC, der für Pt-Fühler als Eingangsverstärker und 
Signalkonditionierung  gedacht ist

Autor: X- Rocka (x-rocka)
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Andrew Taylor schrieb:
> Oder ein fertiges IC, der für Pt-Fühler als Eingangsverstärker und
> Signalkonditionierung  gedacht ist

Unbedingt! Mit Pt100 ist nicht zu spassen!

Autor: MaWin (Gast)
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> Welcher OP wär den dafür geeignet?

Ja wie genau brauchst du's denn ?
Vermutlich wirst du A/D-Wandlen, da wäre eine Genauigkeit besser als 1/2 
bit wohl Unsinn.

> will ich auf einen Offsetabgleich verzichten,

Ja wie genau sind denn deine Widerstände (du wirst ja eine fixe 
Verstärung mit Widerständen aufbauen, und die Refenenzspannung des 
A/D-Wandlers per Spannungsteiler an den OpAmp führen.

Genauer als die Widerstände muss ein OpAmp doch nicht sein.


Also: Wie viele uV Offset darf's denn sein ?

Ein LT1028 ist uralt und schon recht genau, ein OP07 auch, aber wie 
heisst dessen 4-fach-Variante? OP747? Schwer beschaffbar.

Der AD8554 zeigt, wie genau es geht, ist aber teuer und scher 
beschaffbar, und ohne passende Widerstände im Spannungsteiler witzlos 
rausgeschmissenes Geld.

Autor: Olaf (Gast)
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LT1014 ist auch ganz nett, pinkompatible mit dem LM324 und es gibt
ihn bei Reichelt.
Aber beschwer dich nicht ueber den Preis. :-D

Olaf

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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@Stefan Hopf:

Den PT1000 kenne ich soweit nicht, hatte aber vor Jahren mal mit einer 
höchauflösenden und per Software abgleichenden Temperaturmessung mit 
Thermoelementen zu tun.

Da gibt es Bausteine ADC z.B. AD7712 mit 24 bit Auflösung, mit 
2-Draht-µC-Interface, wo auch schon ein OP mit einstellbarer Verstärkung 
und Nullabgleich und einiges andere integriert ist.

Da gibt es auch preisgünstigere Bausteine mit abgespeckten 
Anforderungen.

Ist nur mal ne Idee.

Autor: KlaRa (Gast)
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Hallo,
INA 333
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/ina333.html

OPA333
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/opa333.html
microPOWER CMOS Operational Amplifiers Zero-Drift Series

TI versendet auch Samples, innerhalb von 2-3 Tagen.
Gruss Klaus

Autor: Stefan H. (zero-cool)
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Hi erstmal danke für alle eure Antworten...


ok zum Einsatzbereich und zu den Toleranzen:

-ich hab den (vorübergehenden) Schaltplan mal mit angehängt

-Widerstände hab ich bis jetzt die genommen, die ich da hab. (Werden 
aber später durch 1%tige ersetzt, wollte nur die Schaltung mal 
aufstecken, um zu sehen, ob alles so funktioniert, wie ich mir das 
vorstelle)

-ich will einen Temperaturbereich von -25 bis +155°C damit messen... 
(Wert des PT1000 zwischen 900Ohm und 1,6KOhm)
Hab die Schaltung so entworfen,dass ich eine relativ hohe genauigkeit 
zusammenbringe (ADC halt vollkommen ausnutzen^^)

-Den Messfehler die ich durch den Transistor bekomme, werde ich im µC 
weg rechnen.

-ADC Auflösung ist 10Bit (durch die Schaltung 11Bit)--> 0-10V mit einem 
Raster von 5mV pro bit.

-Die +5V im Plan sind 5,00V Referenzspannung (REF02)

-Abweichung sollte max. +-1°C sein (hab ja durch den ADC nur schritte 
von ca 0,35°C)

Ach ja Der PT hängt an JP1 bzw JP2.


Gruß
Stefan

Autor: KlaRa (Gast)
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Hallo Stefan
im Forum uC & Elektronik gibt es zu PT1000 - Messumformern eine Menge 
Beiträge. Eine der für besten Schaltungen findest Du hier.

Temperaturmessschaltung möglichst genau?
Autor: Helmi (Gast)
Datum: 28.11.2007 17:18

http://www.mikrocontroller.net/attachment/28715/pt100_6.pdf

Gruss Klaus.

Autor: MaWin (Gast)
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> ich hab den (vorübergehenden) Schaltplan mal mit angehängt

Ich seh da zwar tausend Bauteile, aber keine Pt1000.

Ich befürchte, du willst da sogar was umschalten, mit Toleranzen 
jenseits von gut und böse.

Und was willst du mit 1% Widerständen, wenn du schon 0.55% genau sein 
musst in der Gesamtschaltung, um 1 GradC zu erreichen ?

Du solltest auch noch mal nachschauen, ob die Eigenerwärmung des Pt1000 
bei 1mA nicht schon deine 1K Genauigkeit ruiniert.

Und nein, mir erschliesst sich nicht, warum man aus eingestellten +0.5V 
erst -0.5V machen muß, dann 500uA nach Masse abfliessen lässt und noch 
mal genau so viel Strom über R10, dann die Sättigungsspannung von 
Transistoren per Instrumentenverstärker symmetrisch weitergeben sollte 
die man dann asymmetriert um sie wieder zu symmetrieren. Musstest du 
alle Schaltungen einbauen, die man dir im Elektronikkurs beigebracht 
hat? Für 1K tut's 1 OpAmp und eine Spannungsteiler, der Rest erzeugt 
doch nur Fehler.

Helmis Schaltung ist sicher besser, selbst wenn man da noch die Hälfte 
der Bauteile weglassen könnte.

Die Theorie, daß ein ADC mit 10 bit auch 10 genau bit ausgibt, wird die 
Praxis auch noch torpedieren.

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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KlaRa schrieb:
> Hallo Stefan
> im Forum uC & Elektronik gibt es zu PT1000 - Messumformern eine Menge
> Beiträge. Eine der für besten Schaltungen findest Du hier.
>
> Temperaturmessschaltung möglichst genau?
> Autor: Helmi (Gast)
> Datum: 28.11.2007 17:18
>
> http://www.mikrocontroller.net/attachment/28715/pt100_6.pdf
>
> Gruss Klaus.

Hallo,

selbst das ist noch zu viel - man kann zwar Nullpunkt und Temperatur 
(=Verstärkung) einstellen, aber in der Praxis ist das eher unmöglich. 
Wer hat schon eine auf 1/10 Grad genaue Präzisionsklimakammer? Und ein 
Glas Leitungswasser on the rocks hilft auch nicht weiter. Kochendes 
Wasser schon garnicht, selbst in Hamburg.

Ich gleiche daher meine Pt100-Schaltungen nur mit einem präzisen 
Vergleichswiderstand ab, so dass bei 100 Ohm 0 Grad angezeigt werden 
oder noch besser 30 Grad bei einem entsprechenden Widerstand, wenn das 
die Einsatztemperatur ist. Die Sensorsteilheit nehme ich als fest 
vorgegeben an, weil ein Pt100 von Jumo mit 1/3 DIN-Toleranz genauer ist 
als alles was ich nachmessen kann, trotz guter Laborausstattung. Einen 
Temperatursensor auf weniger als 1/10 Grad zu kalibrieren kann 
wahrscheinlich nur die physikalisch-technische Bundesanstalt oder ein 
spezialisiertes Labor.

Gruss Reinhard

PS die Nichtlinearität rechnet natürlich der µP raus, dafür lohnt sich 
keine Schaltung, gäbe bloss zusätzliche Fehler.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Stefan Hopf schrieb:
> Hi erstmal danke für alle eure Antworten...
>
>
> ok zum Einsatzbereich und zu den Toleranzen:
>
> -ich hab den (vorübergehenden) Schaltplan mal mit angehängt
>
> -Widerstände hab ich bis jetzt die genommen, die ich da hab. (Werden
> aber später durch 1%tige ersetzt, wollte nur die Schaltung mal
> aufstecken, um zu sehen, ob alles so funktioniert, wie ich mir das
> vorstelle)
>
> -ich will einen Temperaturbereich von -25 bis +155°C damit messen...
> (Wert des PT1000 zwischen 900Ohm und 1,6KOhm)
> Hab die Schaltung so entworfen,dass ich eine relativ hohe genauigkeit
> zusammenbringe (ADC halt vollkommen ausnutzen^^)
>
> -Den Messfehler die ich durch den Transistor bekomme, werde ich im µC
> weg rechnen.
>
> -ADC Auflösung ist 10Bit (durch die Schaltung 11Bit)--> 0-10V mit einem
> Raster von 5mV pro bit.
>
> -Die +5V im Plan sind 5,00V Referenzspannung (REF02)
>
> -Abweichung sollte max. +-1°C sein (hab ja durch den ADC nur schritte
> von ca 0,35°C)
>

Nun, ums mal deutlich zu sagen: die Anforderung an derartige Auflösung 
und Genauigkeit ist relativ einfach zu erfüllen.

Ein 4 fach OPv mit geringem Offset - und -Drift wäre op400 und dessen 
verwandte ICs (falls ersterer gerade nicht beschaffbar).
Das reicht bei weitem aus für Deine Anforderung.

Autor: Stefan H. (zero-cool)
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> Ich seh da zwar tausend Bauteile, aber keine Pt1000.
Die Kommen an JP1 bzw JP2.


> Du solltest auch noch mal nachschauen, ob die Eigenerwärmung des Pt1000
> bei 1mA nicht schon deine 1K Genauigkeit ruiniert.
Die 1mA fließen nur kurz, da der transistor nur angesteuert wird, 
solange die messung läuft.

> Und nein, mir erschliesst sich nicht, warum man aus eingestellten +0.5V
> erst -0.5V machen muß, dann 500uA nach Masse abfliessen lässt und noch
> mal genau so viel Strom über R10, dann die Sättigungsspannung von
> Transistoren per Instrumentenverstärker symmetrisch weitergeben sollte
> die man dann asymmetriert um sie wieder zu symmetrieren.
Die 500mV werden deshalb invertiert, da die Transistoren mit einer TTL 
Spannung angesteuert werden. Und das funktioniert eben nicht, wenn am 
Emitter eine negative Spannung liegt.
Der Instrumentenverstärker deshalb, da ich eine Spannungf gegen GND 
Potential haben will... alles andere ließe sich ja nur schwer 
auswerten...
Die nachfolgenden OP Schaltungen dienen dazu, dass ich meinen ADC so 
genau wie möglich nutze (und das mache ich eben am einfachsten, in dem 
ich den Messbereich auf das beschränke, was ich brauch)

Mir wäre es selbstverständlich auch lieber, die Schaltung kleiner zu 
machen, aber mit beispielsweiße nur einem OP kann ich ja schlecht den 
ewig großen negativen temperaturbereich, den ich nicht brauche entfernen 
--> und dann würde ich nur die hälfte des ADC bereichs nutzen...

> Ein 4 fach OPv mit geringem Offset - und -Drift wäre op400 und dessen
> verwandte ICs (falls ersterer gerade nicht beschaffbar).
> Das reicht bei weitem aus für Deine Anforderung.
Danke der sieht von den daten her ganz gut aus. Nur wo bekomme ich den 
her... überall wo ich bis jetzt geschaut hab konnte ich den ned 
finden...

Autor: MaWin (Gast)
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> Mir wäre es selbstverständlich auch lieber, die Schaltung kleiner zu
> machen, aber mit beispielsweiße nur einem OP kann ich ja schlecht den
> ewig großen negativen temperaturbereich, den ich nicht brauche entfernen

Häh?

    TS507 in SOT23-5
  +-----+---+------- Vref+  Beispielwerte (hängen ja vom gewünschten
 R1    R2   |                               Temperaturbereich ab)
  +-----)---)-R3-+          RTD = Pt1000     RTD = Pt100
  +-R6--)--|+\   |          R1 = 3k9         R1 = 3.01k
  |     |  |  >--+-- A/D    R2 = 39k         R2 = unendlich
  |     +--|-/   |          R3 = 107k        R3 = 11.8k
 RTD    +---)-R5-+          R4 = 1k          R4 = 12.4k
  |    R4   |               R5 = 27k         R5 = 105k
  +-----+---+------- Vref-  R6 = 941 Ohm     R6 = 11k (kompensiert
                                                       Eingangsstrom)

Rechenformeln siehe 
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/3450
http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlun...

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