Hallo zusammen, ich bin ein Neuling in Sachen Analogtechnik. In einem kleinen Projekt möchte ich die Ausgangsspannung eines Thermoelementes in den Bereich 0-10V verstärken. Mit dem Thermoelement müssen Temperaturen im Bereich von 50 - 150 °C gemessen werden können. Dies entspricht einer Ausgangsspannung von ca. 2,6 - 8 mV am Thermoelement. Zur Verstärkung hab ich, wie im Dateianhang dargestellt, an eine nichtinvertierende Operationsverstärker Grundschaltung gedacht mit den dargestellten Widerstandswerten. Damit müsste ich doch dann eine Ausgangsspannung von ca. 2,6 - 8 V erhalten. Meine Frage ist nun. Bin ich auf dem richtigen Weg oder laufe ich in eine grobe falsche Richtung. Ist das Anbringen des Thermoelementes problematisch (hinsichtlich Kompensation). Was für ein Operationsverstärker würde sich anbieten. Für konstruktive Kritik oder Tipps wäre ich sehr dankbar. Eine für mich passenden vorherigen Beitrag habe ich leider nicht gefunden. Gruß Alex
Angehängte Dateien:
> Meine Frage ist nun. Bin ich auf dem richtigen Weg Nicht wirklich. Du solltest ein paar Baubeschreibungen lesen. Zwar stimmt das Prinzip, aber du kennst noch nicht die Probleme. Thermospannungen in der Schaltung selber, cold junction compensation, passenden OpAmp verwenden für ausreichende Genauigkeit, Schwingen durch Mitkopplung in so hoch verstärkenden Verstärkern, Probleme an den Bereichsgrenzen. http://www.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00929a.pdf http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/OP191_291_491.pdf http://www.simplecircuitdiagram.com/2010/05/16/type-k-thermocouple-amplifier-and-cold-junction-compensator/
MaWin schrieb: >> Meine Frage ist nun. Bin ich auf dem richtigen Weg > > Nicht wirklich. > Du solltest ein paar Baubeschreibungen lesen. > > Zwar stimmt das Prinzip, aber du kennst noch nicht die Probleme. > Thermospannungen in der Schaltung selber, cold junction compensation, > passenden OpAmp verwenden für ausreichende Genauigkeit, Schwingen durch > Mitkopplung in so hoch verstärkenden Verstärkern, Probleme an den > Bereichsgrenzen. Hallo, toll jetzt hast du ihm 3 Links an den Kopf geworfen. Und? Im Grunde ist das letzte Datenblatt nix anderes als dass noch ein TP und Kleinzeugs eingebaut wurde um das ganze ein bisschen zu stabilisieren! Zu der Frage: "Bin ich auf dem richtigen Weg..." Ich finde du bist es. Es gibt andere Konsorten die schon andere Sachen geliefert haben. Was ich dir evtl noch empfehlen würde wär noch nen Impedanzwandler einzubauen, der dir dein Thermoelement ein bisschen entlastet! Aber ansonsten für die ersten Gehversuche würd ich das so durchgehen lassen. Natürlich kann man so eine Schaltung bis zu einem gewissen Maximum aufblasen aber für dich wird es wohl auch so gehen. MfG MingliFu
Der standard-Operationsverstärker hat eine Eingangs-Offsetspannung von einigen mV. Ohne Offset-Kompensation ist der Fehler des OpAmps größer als das vom Thermoelement gelieferte Nutzsignal. Man muss also einen Operationsverstärker heraussuchen, der sehr kleine Eingangs-Offsetspannung hat. (eventuell reicht der OP07, wenn man einige Grad Messfehler toleriert) Bei höheren Ansprüchen nimmt man sog. Chopper-Operationsverstärker. Dazu kommt dann, dass auch der Anschluss der Thermolementdrähte am OpAmp auch ein Thermoelement bildet. Die Schaltung oben misst nur eine Temperaturdifferenz, nämlich die zwischen Element und Anschlüssen am OpAmp. Man muss entweder die Anschlüsse am OpAmp auf definierte Temperatur legen oder eine temperaturabhängige Korrekturspannung erzeugen ( sog. aktive Vergleichsstelle)wenn man auf wenige Grad genau messen will. Wenns mehr auf das Temperaturmessen ankommt als auf den Wunsch, das Messen mit TElement zu lernen, sind fertige IC's z.B. von Analog-Devices ein guter Weg. AD liefert IC's, die die Vergleichsstelle gleich mitintegriert haben.
> Was ich dir evtl noch empfehlen würde wär noch nen Impedanzwandler > einzubauen, der dir dein Thermoelement ein bisschen entlastet! Eine quasi 0 Ohm Spannunjgsquelle noch "entlasten" ? Du hast (leider) keine Ahnung, aber bist groß darin, andere "Kopf geworfen. Und?" blöd anzumachen. Wundert es dich nicht, daß man in den Schaltungen, deren Links ich gepostet habe, so was nirgendwo findet.
Hallo, Alex! Nee, nee, so einfach geht das mit den Thermoelementen nicht. Trotz der "an den Kopf geworfenen" Links, dem gut gemeinten Rat vom Mathias und die Ermunterung zu Deinen "ersten Gehversuchen". Temperaturmessung mit Thermoelementen sind, was die Elektronik betrifft, ein ziemlich komplexes Thema. Informiere Dich da erst mal eingehender hier: http://www.temp-web.de/cms/front_content.php?idcat=75 Besorge Dir auch die Datenblätter der Kaltstellenkompensation/Verstärkerkombi LT1025/LTK001. Es reicht nicht einen vorzüglichen, hochverstärkenden OPV zu haben, wenn keine Kaltstellenkompensation erfolgt. Warum?: Angenommen, am Meßpunkt sind 25°C und am OPV-Anschluß sind auch 25°C, dann ist die Thermospnnung am OPV ==> 0V!! Du mißt am OPV-Eingang nur dann die 25°C des Meßpunktes, bzw. die entsprechende Thermospannung, wenn am OPV-Eingang 0°C wären. Deshalb "Kaltstellenkompensation". Das Thema ist aber viel zu weitläufig und komplex um es hier weiter erläutern zu können. Du findest alles im Netz. Benutze die Stichwörter "Thermoelement" "Thermoelementverstärker" "Typ K", usw. Gruß, unikum. P.S.: Zwischenzeitlich ist hier schen einiges mehr gesagt worden. Beherzige dieses auch.
Vielen Dank für die schnellen Antworten. Da das Projekt doch etwas eilt, werde ich mich wohl in Richtung fertiges IC bewegen. @Peter danke für den Tipp. @MaWin mir war schon bewusst, dass die cold junction compensation ein Problem darstellt. Deswegen habe ich ja gefragt. Deswegen vielen Dank für die Tipps und Links. Trotzdem ist es als Einsteiger oft nicht ganz so einfach. Gruß Alex
MaWin schrieb: > blöd anzumachen wen mach ich denn bitte "blöd" an? dich? dann zeig mir doch bitte dieses posting! Ich bin ja nur auf die Stellungsnahme des TE eingegangen in der er meinte: "...Ich bin Neuling in Sachen Analogtechnik..." wenn er mir das böse nimmt dann tuts mir leid! Ich wollt ihn hald einfach ned mit der vollen Packung konfrontieren! Und was den Impedanzwandler angeht: Was spricht dagegen? Klar Offset ist immer ein Problem.. Schau ich mir aber zB den OP07 an, der eine Vos von ca. 25µV (max) laut DB hat dann macht das insgesamt bei kleinster Aussteuerung mit ca. 2mV macht das ganz groß ca. 1,3% Fehler. Und ich gehe laut Thread nicht davon aus, dass er Ströme im nA Bereich für Sensorik messen will! MfG MingliFu
Was soll die Verstaerkung denn bringen ? In den ADC damit ? Man kann auch einen richtigen ADC nehmen und gleich rein mit dem Signal.
> Ne keinen ADC. Ich brauche das Signal schon Analog Das ist bloed weil du dann wirklich die volle Packung brauchst. Also ignorier die anderen Postings und halte dich an die Grundlagen von Mawin. Sollte dein Signal doch irgendwann digital werden dann haettest du die Moeglichkeit einfach die Kaltstellenkompensation in Software zu machen. Empfehlen kann ich dir noch bei den diversen Herstellern mal nach Applikationen zu suchen. Thermocouples sind ein beliebtes Thema ueber das da schon viel geschrieben wurde. Ich verwende gerne den LT1006 weil er gut ist und es ihn bei Reichelt gibt.Ausserdem verwendete Linear das Wort 'Guaranteed' oft und hervorgehoben. .-) Olaf
Olaf schrieb: >> Ne keinen ADC. Ich brauche das Signal schon Analog > > Das ist bloed weil du dann wirklich die volle Packung brauchst. > Also ignorier die anderen Postings und halte dich an die Grundlagen > von Mawin. > Sollte dein Signal doch irgendwann digital werden dann haettest du > die Moeglichkeit einfach die Kaltstellenkompensation in Software zu > machen. > > Empfehlen kann ich dir noch bei den diversen Herstellern mal nach > Applikationen zu suchen. Thermocouples sind ein beliebtes Thema ueber > das da schon viel geschrieben wurde. > Ich verwende gerne den LT1006 weil er gut ist und es ihn bei Reichelt > gibt.Ausserdem verwendete Linear das Wort 'Guaranteed' oft und > hervorgehoben. .-) > > > Olaf Für sehr viele Anwendungsfälle völlig ausreichend: AD8494/AD8495/AD8496/AD8497 Einfache Beschaltung, Typ K und Typ J Varianten, Eingänge bis +-25V oberhalb/unterhalb der Versorgungsspannung geschützt, Kaltstellentemperatur darf zw. 0 °C - 50 °C oder 25 °C - 100 °C liegen, Ausgang 5 mV/°C
> AD8494/AD8495/AD8496/AD8497
Guter Tip. Die kannte ich noch garnicht. Bei dem Preis muesste
man dann fast doof sein wenn man noch was anderes verwendet.
Die alten Klassiker fuer diese Anwendung sind ja deutlich teurer.
Allerdings frag man sich immer ob man so was spezielles die naechsten
5Jahre kaufen kann.
Olaf
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.