Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ausentemperatursensor PT1000 Konstantspannungsquelle?


von Jan (Gast)


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Hallo liebes Forum,

ich weiß, das Thema PT1000 wurde schon ein paar mal behandelt, jedoch 
nicht im Zusammenhang mit einer Konstantspannungsquelle.

Ich möchte einen einfachen Außentemperatursensor realisieren, 
Genauigkeit ist mit 0,5°C angedacht, "notfalls auch 1°C.
Die PT1000 habe ich hier halt noch rumliegen, daher möchte ich diese 
gerne verwenden.
Der Messbereich sollte zwischen -40°C und 70°C liegen und wird mit einem 
Atmega8 ausgewertet.

Meine erste Idee war, einfach einen Spannungsteiler aufzubauen, und für 
den Teiler sowie den ADC eine Referenzspannung mittels TL431 bereit zu 
stellen.

Als nächstes gäbe es eben noch die Möglichkeit eine Vierleiterschaltung 
zu verwenden und dafür mit dem TL431 und einem OPV eine 
Konstantstromquelle aufzubauen.

Nun die Frage: Reicht die Variante mit dem Spannungsteiler für mein 
Vorhaben?Oder sollte es schon die zweite Variante sein? Oder gibt es vll 
Alternativen um den PT1000 auszuwerten?
Möchte bewusst etwas analoges machen, um in dem Bereich noch etwas dazu 
zu lernen.

Gruß Jan

von MaWin (Gast)


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> Reicht die Variante mit dem Spannungsteiler für mein Vorhaben.

Bei einem 10 bit ADC und -40..+70 GradC mit 1.05k Vorwiderstand (an 
einer eigentlich beliebigen Spannung, Hauptsache sie ist identisch mit 
der Referenzspannung des A/D-Konverters) gerade eben für 1 GradC, nicht 
für 0.5 GradC. Ein 12 bit A/D würde gut reichen, man kann Rauschen auch 
filtern da sich Temperaturen eher langsam ändern.

> Möchte bewusst etwas analoges machen, um in dem Bereich noch etwas dazu
> zu lernen.

Du solltest es vor allem mit Mathematik probieren, das kann man nämlich 
alles ausrechnen.

Rechenformeln zur ratiometrischen Temperaturmessung mit 
Platinwiderstandssensoren siehe 
http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 
http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html

von Michael A. (Gast)


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MaWin schrieb:
> Bei einem 10 bit ADC und -40..+70 GradC mit 1.05k Vorwiderstand (an
> einer eigentlich beliebigen Spannung, Hauptsache sie ist identisch mit
> der Referenzspannung des A/D-Konverters) gerade eben für 1 GradC, nicht
> für 0.5 GradC. Ein 12 bit A/D würde gut reichen, man kann Rauschen auch
> filtern da sich Temperaturen eher langsam ändern.

Mit ein bisschen mehr Mathematik kommt man schnell drauf, dass 10 Bit 
bei einem Meßbereich von 110°C locker für 0.5°C Auflösung ausreichen. 
Sogar 8 Bit würden passen. Dazu muß von dem Signal, das von dem 
Spannungsteiler geliefert wird, mit einem als Subtrahierer geschaltest 
OP ein konstanter Wert subtrahiert werden und der Rest passen verstärkt 
werden.

von MaWin (Gast)


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> Mit ein bisschen mehr Mathematik kommt man schnell drauf, dass 10 Bit
> bei einem Meßbereich von 110°C locker für 0.5°C Auflösung ausreichen.

Milchmädchenmathematik.

Pt1000 sind nicht linear, die Spannungsteilerspannung pro GradC nicht 
äquidistant.

Versuch's also noch mal.

von Harald Wilhelms (Gast)


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MaWin schrieb:
>> Mit ein bisschen mehr Mathematik kommt man schnell drauf, dass 10 Bit
>> bei einem Meßbereich von 110°C locker für 0.5°C Auflösung ausreichen.
>
> Milchmädchenmathematik.
>
> Pt1000 sind nicht linear, die Spannungsteilerspannung pro GradC nicht
> äquidistant.

Bei dem angedachten Temperaturbereich ist der Fehler da allerdings
erst 10 e-4, könnte also wohl vernachlässigt werden. Interessanter
ist da m.E. der Fehler durch Eigenerwärmung des Fühlers. Da sollte
man schon noch mal nachrechnen. Ich weiss nicht, warum alle Welt
unbedingt PT-Fühler will. Es gibt genug Temperaturfühler mit
deutlich steilerer Kennlinie.
Gruss
Harald

von Jan (Gast)


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Vielen Dank schonmal für die beiden Links, hat schonmal mehr Licht ins 
Dunkel gebracht.
Besonders das Beispiel von umnicom ist sehr anschaulich und verständlich 
geschrieben!

Nur ist die dort geforderte Genauigkeit weit besser, als die meine.
Daher frage ich mich, ob der Aufwand einer Linearisierung der 
Sensorkennlinie wirklich nötig ist, oder ob man für mein Vorhaben mit 
den allgemeinen Regressionsformeln für Platinsensoren auskommt?
Sprich im Controller eine Fallunterscheidung macht und für den Bereich 
kleiner 0°C die Temperatur aus
R = R0 ·(1 + a ·T + b · T2 + c · (T − 100 K)· T3)
berechnet und für Werte größer als 0°C eben die Formel
R = R0 · (1 + a · T)
verwendet.

Klar, es wird nicht so genau sein wie wenn man die Kennlinie für einen 
bestimmten Temperaturbereich linearisiert, allerdings arbeite ich ja 
auch nicht mit einer Konstantstromquelle, was ja für eine genaue Messung 
wie im oben genannten Beispiel unerlässlich ist

Gruß Jan


@Harald: Ja das ist richtig. Ich hatte die PT1000 Fühler eigentlich auch 
für andere Einsatzzwecke gekauft, wo andere Sensoren auf Grund der hohen 
Umgebungstemperaturen nicht einsatzbar sind.
Für dieses Projekt hier wäre es prinzipiell auch möglich einen NTC zu 
verwenden und dessen Kennlinie zu linearisieren.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Jan schrieb:

> Daher frage ich mich, ob der Aufwand einer Linearisierung der
> Sensorkennlinie wirklich nötig ist,

Nein, Du könntest höchstens für die untere Hälfte einen anderen
Umsetzungskoeffizient als für die obere Hälfte machen.

> oder ob man für mein Vorhaben mit
> den allgemeinen Regressionsformeln für Platinsensoren auskommt?
> Sprich im Controller eine Fallunterscheidung macht und für den Bereich
> kleiner 0°C die Temperatur aus
> R = R0 ·(1 + a ·T + b · T2 + c · (T − 100 K)· T3)
> berechnet und für Werte größer als 0°C eben die Formel
> R = R0 · (1 + a · T)
> verwendet.

Das ist bei Deinen Genauigkeitsforderungen noch nicht nötig.
Ich halte bei der Verwendung von uCs sowieso eine Tabellenlösung
für sinnvoller.

> @Harald: Ja das ist richtig. Ich hatte die PT1000 Fühler eigentlich auch
> für andere Einsatzzwecke gekauft, wo andere Sensoren auf Grund der hohen
> Umgebungstemperaturen nicht einsatzbar sind.
> Für dieses Projekt hier wäre es prinzipiell auch möglich einen NTC zu
> verwenden und dessen Kennlinie zu linearisieren.

Ja, das Problem liegt bei der geringen Steigung von nur 4 Promille
pro Grad. Deshalb wirken sich Störspannungen viel stärker aus.
Du solltest Dir aber auf jeden Fall noch Gedanken über die Eigen-
erwärmung des Fühlers machen und bei Aussentemperaturmessungen
irgendwie die Sonne abschirmen.
Gruss
Harald

von Jan (Gast)


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Also ums mal zusammen zu fassen:

Am besten für meinen Zwecke wäre ein NTC in einem Spannungsteiler, der 
von ner Konstantspannungsquelle gespeist wird?

Dann im gewünschten Temperaturbereich -40°C bis 80°C die enstsprechenden 
Spannungswerte mit Hilfe eines Thermometers und Voltmeters aufnehmen und 
in einer Tabelle im µC abspeichern?
Und dann die Werte des ADC in der Tabelle suchen und die dazugehörige 
Temperatur ablesen und aufs Display ausgeben?
Das wars schon? ^^

Gruß Jan

von Harald Wilhelms (Gast)


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Jan schrieb:
> Also ums mal zusammen zu fassen:
>
> Am besten für meinen Zwecke wäre ein NTC in einem Spannungsteiler, der
> von ner Konstantspannungsquelle gespeist wird?
>
> Dann im gewünschten Temperaturbereich -40°C bis 80°C die enstsprechenden
> Spannungswerte mit Hilfe eines Thermometers und Voltmeters aufnehmen und
> in einer Tabelle im µC abspeichern?
> Und dann die Werte des ADC in der Tabelle suchen und die dazugehörige
> Temperatur ablesen und aufs Display ausgeben?
> Das wars schon? ^^

In etwa schon. Kurven kannst Du auch aus dem Datenblatt ent-
nehmen bzw. aus der dort angegebenen Formel errechnen. Es
reicht meist, Werte im 5...10 Grad Abstand in die Tabelle zu
schreiben. Zwischenwerte werden interpoliert.
Gruss
Harald

von MaWin (Gast)


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> Bei dem angedachten Temperaturbereich ist der Fehler da allerdings
> erst 10 e-4,

Nein, Michael hat sicherlich viel grösseren Bullshit gerechnet,
er hat vermutlich -40..+70 = 110 und 10 bit = 1024 genommen,
kam auf ca. 0.1 GradC/Einheit
und hat deswegen "locker für 0.5 Grad" gesagt,

und dabei total verpennt, daß bei einem Spannungsteiler aber nicht der 
gesamte Messbereich genutzt werden kann weil sich der Widerstandswert
nur von 842 bis 1270 ändert, und die Kurve sich auf Grund des
Festwiderstandes eben nicht-linear verhält.

Denn in Wirklichkeit passt es eben nur gerade knapp.

> Am besten für meinen Zwecke wäre ein NTC in einem Spannungsteiler, der
> von ner Konstantspannungsquelle gespeist wird?

Besonders konstant muß die Spannung nicht sein, es muß nur dieselbe sein 
die der A/D-Wandler als Referenz verwendet. KTY (z.B. 81/110) wird als 
Sensor gern genommen, aber selbst die genaueren sind nicht auf 0.5 GradC 
GENAU (auflösen kannst du 0.5 GradC schon) sondern auf 1.5 GradC ungenau 
(es sei denn man macht es mit nur einem 1% Widerstand noch ungenauer). 
Will man es ohne Kalibrierung GENAU sind Pt1000 nicht komplett unsinnig.

von Klaus R. (klara)


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Hallo Jan,
der TL431 ist als Konstantstromquelle für einen PT1000 gut geeignet wenn 
Du ihn temeraturkompensierst. Die Beschaltung dazu ist im Datenblatt 
angegeben.
Gruss Klaus.

von Timm T. (Gast)


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Beitrag "Re: PT100 Messumformer Platinen Layout"

Dimensionierung im weiteren Verlauf des Threads

von Michael A. (Gast)


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MaWin schrieb:
> Versuch's also noch mal.
Dann nimm dir mal die Widerstandswerte aus der EN60751 für den hier 
gefragten Temperaturbereich. Die Steigung ändert sich um rund 3%. Mit 10 
Bit liegt die Auflösung knapp bei 1/10°C. Das wird ja wohl reichen, um 
daraus einen Temperaturwert mit 0.5°C Genauigkeit zu rechnen.

von Michael A. (Gast)


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MaWin schrieb:
> und dabei total verpennt, daß bei einem Spannungsteiler aber nicht der
> gesamte Messbereich genutzt werden kann weil sich der Widerstandswert
> nur von 842 bis 1270 ändert, und die Kurve sich auf Grund des
> Festwiderstandes eben nicht-linear verhält.
´
Anscheinen hast du den Absatz bei mir nicht zu Ende gelesen.

Michael A. schrieb:
> Dazu muß von dem Signal, das von dem
> Spannungsteiler geliefert wird, mit einem als Subtrahierer geschaltest
> OP ein konstanter Wert subtrahiert werden und der Rest passen verstärkt
> werden.

von MaWin (Gast)


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> Anscheinen hast du den Absatz bei mir nicht zu Ende gelesen.

Sagt derjenige, der die Aufgabenstellung
"einfach einen Spannungsteiler"
offenkundig nicht gelesen hat.

von Michael A. (Gast)


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Schon wieder nicht zu Ende gelesen

Jan schrieb:
> Nun die Frage: Reicht die Variante mit dem Spannungsteiler für mein
> Vorhaben?Oder sollte es schon die zweite Variante sein? Oder gibt es vll
> Alternativen um den PT1000 auszuwerten?

von MaWin (Gast)


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Erneut den Beitrag auf den du antwortest nicht gelesen:

> > > Reicht die Variante mit dem Spannungsteiler für mein Vorhaben.
> > Bei einem ... gerade eben
> Mit ein bisschen mehr Mathematik ... für 0.5°C Auflösung ausreichen.

Eben NEIN,
nicht als Antwort auf meinen Beitrag,
den du zitierst.

Der ist nämlich in sich richtig und vollständig
und da hilft auch ein bischen mehr falsches Rechnen nicht.

Und ob das Rechnen vielleicht richtiger wird, wenn du die
Rahmenbedingungen änderst, interessiert mich ehrlich gesagt
kein Stück, denn es ist dann keine Antwort auf meinen Beitrag,
den Beitrag den du zitierst.

von Freidenker (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Ich weiss nicht, warum alle Welt
> unbedingt PT-Fühler will.

"Alle Welt" ist hauptsächlich die Prozeßtechnik in der Industrie. Die 
braucht Fühler, die ohne Neuabgleich austauschbar sind.

Ein NTC/PTC-Gefrickel ist denen ein Graus.

von Günter K. (Firma: Lurch Hobby Tec) (murkel)


Angehängte Dateien:

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Hallo,

bei Pollin gibt es Bausätze für Pt1000, wie genau das ist, kann
ich nicht einschätzen, aber für den Preis wäre es einen Versuch
wert.

MfG
Murkel

von Freidenker (Gast)


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Günter K. schrieb:
> bei Pollin gibt es Bausätze für Pt1000,

Von den beiden Potis sind zwei zuviel... ;)

von max (Gast)


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xtr115

von Günter K. (Firma: Lurch Hobby Tec) (murkel)


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Hallo,
ich verstehe jetzt das Problem nicht.
Selbst industrielle Messumformer werden bezüglich des Fühlertyps und des 
Messbereichs parametriert. Entweder über die entsprechende Software, 
oder über schnöde Löbrücken. Mal einfach nach INOR suchen. Gibt es für 
ca. 30 €
zu kaufen.
Nicht jeder hat die Möglichkeit damit umzugehen. Die Anleitung ist 
selbst für den angehenden Elektroniker ausreichend und der 
Temperaturgang der Poti's sollte für diesen Anwendungsfall nicht 
relevant sein.
Die Wertetabelle erleichtert die Suche nach dem Wunschbereich, aus 
meiner Sicht durchaus vertretbar. Zumal für diesen Preis, wir reden hier 
über ca.
7 €.

MfG
Murkel

von MaWin (Gast)


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> aber für den Preis wäre es einen Versuch wert.

Nein, zu teuer für einen unbraucbaren LM317L und einen TLC2264,
obwohl der OpAmp nicht schlecht ist.

> bei Pollin gibt es Bausätze für Pt1000, wie genau das ist, kann
> ich nicht einschätzen,

Die Schaltung ist saumässig, es ist dieselbe, dir hier immer
wieder kursiert, sie verdirbt die Genauigkeit des Pt1000 gründlich,
der Ausgangswert hängt mehr von den 5V des 7805 und der Temperatur
des LM317 ab, als vom Sensor.

Dabei wären korrekte Schaltungen viel einfacher aufzubauen,
na ja, Pollin muß wohl Lagerüberbestände abbauen.

von Willi W. (Gast)


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Günter K. schrieb:
> ich verstehe jetzt das Problem nicht.

Parametrisierung für einen bestimmten Meßbereich (quasi ein vom 
Hersteller kalibrierte Meßbereichsumschaltung/-optimierung) und völlig 
freie Einstellbarkeit von Offset und Verstärkung sind zwei ganz 
verschiedenen Dinge. Um den Pollin-Bausatz richtig einzustellen, braucht 
man 2 Temperaturnormale und ein kalibiertes Multimeter.

von Günter K. (Firma: Lurch Hobby Tec) (murkel)


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Hallo,

nimmt man 2 ausgemessene Widerstände und ein Multimeter und fertig.
Wer hat ein kalib(r)iertes Messgerät zu Hause?
Die Kalibrierung kostet mehr als das Gerät.
Es geht hier nicht um die Instrumentierung eines AKW, hier will nur 
jemand die Temperatur messen.

MfG
Murkel

von Ulrich (Gast)


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Ein Konstantstromquelle ist schon mal ein relativ schlechter Ansatz. 
Damit es genau wird sollte man ratiometrisch messen. Also als 
Vergleichswert einen Widerstand nehmen, nicht eine Stromquelle und dann 
ein Spannungsref. für den AD Wandler. Wenn es unbedingt ein konstanter 
Strom sein soll, dann also die Ref. Spannung des AD Wandlers nutzen und 
keinen extra LM317 oder TL431. Wie gut die Ref. dann ist ist egal, das 
kann auch die Versorgungsspannung - selbst ungeregelt - sein.

Eine gute einfache Lösung ist ein höher Auflösender AD mit 
Differentiellen Eingängen. Der Sensor und der Ref. Widerstand kommen in 
Reihe und die Spannung am Ref. Widerstand ist die Ref. für den AD. So 
teuer ist heutzutage ein AD wie LTC2440, MCP3550 oder ähnlich nicht 
mehr.

von Freidenker (Gast)


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Günter K. schrieb:
> nimmt man 2 ausgemessene Widerstände und ein Multimeter und fertig.

Ne, nix da mit fertig.

Wer hat schon ein Multimeter mit Kelvineingang mit dem man Widerstände 
mit einer Genauigkeit von 1-2 Stellen hinter dem Komma ausmessen kann?

Und wie teuer dürfen die beiden hochstabilen Widerstände sein? 5 EUR 
oder doch besser 50 EUR?


Günter K. schrieb:
> Es geht hier nicht um die Instrumentierung eines AKW

Der TO hat 0,5°C Genauigkeit vorgegeben. Um 0°C entspricht das eine 
Widerstandsänderung von z.B. 1000,00 Ohm auf 1001,95 Ohm. Wer von uns 
kann schon solche Widerstände ausmessen?


Ulrich schrieb:
> Ein Konstantstromquelle ist schon mal ein relativ schlechter Ansatz.

Auch das ist Unsinn.

Für die Austauschbarkeit und Kompatibilität ist es in der Industrie 
notwendig, dass die PT-Widerstände alle mit dem gleichen Strom betrieben 
werden.(Reproduktion durch Eigenerwärmung)
Das heißt aber nicht, dass man auf ratiometrische Messsung verzichten 
muss.

von Michael A. (Gast)


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Freidenker schrieb:
> Für die Austauschbarkeit und Kompatibilität ist es in der Industrie
> notwendig, dass die PT-Widerstände alle mit dem gleichen Strom betrieben
> werden.(Reproduktion durch Eigenerwärmung)

Für die Austauschbarkeit bei Eigenerwärmung muß dann auch das umgebende 
Medium und die Strömungsgeschwindigkeit einbezogen werden.

Die erlaubte Grenzabweichung ist in der EN 60751
Industrielle Platin-Widerstandsthermometer und Platin-Temperatursensoren
http://www.fh-jena.de/~endter/Schaltungssimulation/DIN%20EN%2060751%20Pt100.pdf

nachzulesen.

von Arc N. (arc)


Angehängte Dateien:

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Ulrich schrieb:
> Ein Konstantstromquelle ist schon mal ein relativ schlechter Ansatz.

Wäre fast der optimale Ansatz 1), ansonsten mal die Schaltung aus dem 
Anhang durchrechnen...
U1 = RRTD * I1
U2 = RREF * I1
dann die Stromquelle durch eine Spannungsquelle ersetzen und dann das 
ganze für die anderen möglichen zwei und drei Leiterschaltungen 
durchrechnen und zum Schluss das ganze unter Berücksichtung der 
Eingangsimpedanzen des ADCs und der restlichen Fehlerquellen...

1) Um wirklich alle Fehler mehr oder weniger rausrechnen zu können, s.ab 
S.5
ftp://ftp.hartscientific.com/data_sheets/1575A-1590_ds.pdf

von Timm T. (Gast)


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Freidenker schrieb:
> Und wie teuer dürfen die beiden hochstabilen Widerstände sein? 5 EUR
> oder doch besser 50 EUR?

Nun mach mal halblang, bei Reichelt gibt es 0.1% für 19ct.

http://www.reichelt.de/Metall-0-1-1-0-k-Ohm-91-k-Ohm/MPR-1-00K/index.html?ACTION=3&GROUPID=3104&ARTICLE=12751&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;PROVID=2402

Das ist bei 1000 ohm ein Bereich von 999 ... 1001 ohm, vergleichbar mit 
-0.2 ... 0.2°C. Wers genauer will, muss halt mehr investieren.

von Arc N. (arc)


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Timm Thaler schrieb:
> Freidenker schrieb:
>> Und wie teuer dürfen die beiden hochstabilen Widerstände sein? 5 EUR
>> oder doch besser 50 EUR?
>
> Nun mach mal halblang, bei Reichelt gibt es 0.1% für 19ct.
>
> 
http://www.reichelt.de/Metall-0-1-1-0-k-Ohm-91-k-Ohm/MPR-1-00K/index.html?ACTION=3&GROUPID=3104&ARTICLE=12751&SHOW=1&START=0&OFFSET=16&;PROVID=2402
>
> Das ist bei 1000 ohm ein Bereich von 999 ... 1001 ohm, vergleichbar mit
> -0.2 ... 0.2°C. Wers genauer will, muss halt mehr investieren.

-40 °C - 70 °C Messbereich (~840 Ohm bis 1271 Ohm) und +-0.5°C 
Genauigkeit waren gefordert, ein 1/3 DIN B PT1000 darf bei 70 °C +-0.216 
°C (~0.83 Ohm) danebenliegen, der ADC hat 10 Bit-Auflösung.
ADCCode = VIN * 2^ADCBITS / VREF mit Konstantstromquelle
ADCCode = RRTD * 2^ADCBITS / RREF d.h. RREF muss >= 1271 Ohm sein und 
der ADC wird nur zu 100% - 840/1271 * 100 % ~34% ausgenutzt ~1 LSB 
entspricht dann etwa 0.3 °C.
RREF wird mit 1.3 kOhm eingekauft, RRTD = 1271 Ohm ~ 70.1 °C  ->
ADCCode = 1001 (theoretisch)
Liegt RREF +-1.3 Ohm  daneben, erhält man für RRTD Werte zw. 1269 Ohm 
und 1272 Ohm D.h. im schlimmsten Fall zwei Ohm (~0.5 °C) zu wenig
Dazu die Fehler des ADCs und des PT1000 ergibt das einen Gesamtfehler > 
1°C

von Mike S. (drseltsam)


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Einfach übersampeln und mitteln. Dann macht auch ein 10 bit ADC 12 bit.

von MaWin (Gast)


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> Einfach übersampeln und mitteln.

Klar, dadurch werden 0.1% Widerstände zu 0.01% Widerständen.

Herr wirf Hirn.

von Freidenker (Gast)


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Timm Thaler schrieb:
> Nun mach mal halblang, bei Reichelt gibt es 0.1% für 19ct.

Ja sicher, genauso billig wird dann das Projekt.

Wer Referenzbauteile beim Krämer kauft ist selber schuld.

Bei 0,1% plus 25ppm/°C kommen bei 10° Umgebungstemperaturschwankungen 
ein Fehler von +/- 0,32°C zustande. Wie die Langzeittoleranz dieser 
billig "Referenz"-Widerstände aussieht weiss auch keiner.


Die Rechnung von arv net ist zwar ganz nett, aber ich habe noch nie 
erlebt, dass solche Rechnungen in der Praxis bestätigt werden.

von Timm T. (Gast)


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Macht mich nur an!

1. Habe ich oben schon eine Schaltung mit ratiometrischer Messung und 
Verstärkung gepostet.

2. Ist bei ratiometrischer Messung die Umgebungsschwankung deutlich 
weniger relevant.

3. Sind bei ratiometrischer Messung die Absolutwerte in gewissen Grenzen 
weniger relevant.

4. Soll er die Kalibrierung nicht bei 10° Umgebungstemp-schwankung 
machen, sondern bei einer definierten Umgebungstemp.

5. Hab ich geschrieben: "Wers genauer will, muss halt mehr investieren." 
Was ist daran nicht zu verstehen.

Ich hab die obige Schaltung durchaus auf ihre Fehlereinflüsse getestet.

Fakt ist: Mit einem reinen Spannungsteiler wird das nichts. Mit einer 
Brücke und Verstärkung geht das durchaus, mit 0.1% Widerständen 
problemlos.

Aber Rumpöpeln ist natürlich einfacher, als Lösungsansätze zu bringen.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Timm Thaler schrieb:

> Macht mich nur an!
> Aber Rumpöpeln ist natürlich einfacher, als Lösungsansätze zu bringen.

Ich denke, das es hier garnicht darum geht, das man mit PT100
tolle Thermometer bauen kann. Ich frage mich nur, wie ein solches
Messsystem mit einer Empfindlichkeit im µV-Bereich bei grössten
Spannunsschwankungen, Temperaturschwankungen von -25° bis 85°
und auch sonst ungünstigen Umgebungsbedingungen funktionieren soll.
Für Temperaturmessungen im KFZ, bei denen es sowieso nicht auf
höchste Präzision ankommt, gibt es einfach bessere Lösungen
(Wie ich ja auch bereits vorgeschlagen habe).
Gruss
Harald

von Johann (Gast)


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Timm Thaler schrieb:
> Macht mich nur an!

Ach, reg' Dich nicht auf - macht nur schlechte Laune. Unter uns 
Elektronikern gibt es halt jede Menge Egomanen, die gerne alle Anderen 
niedermachen. Einfach ignorieren :-)

von W.S. (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Ich denke, das es hier garnicht darum geht, das man mit PT100
> tolle Thermometer bauen kann. Ich frage mich nur, wie ein solches
> Messsystem mit einer Empfindlichkeit im µV-Bereich bei grössten
> Spannunsschwankungen, Temperaturschwankungen von -25° bis 85°
> und auch sonst ungünstigen Umgebungsbedingungen funktionieren soll.


Wenn man nur ein bißchen nachdenkt, dann kommt man von ganz allein auf 
die richtige Lösung: Weg mir allen Konstant-Blablabla-Quellen, analogen 
Subtrahierstufen und so weiter. Sowas macht man digital. Statt dessen 
braucht man einen temperaturstabilen Widerstand als Referenz. Dessen 
genauer Wert ist schon wieder ziemlich egal. Mit diesem und einem 
ordentlichen ADC (Sigma-Delta wegen Auflösung und Rauschen) macht man 
eine ratiometrische Widerstandsmessung auf und der Rest wird digital im 
uC erledigt.
Also: Referenzwiderstand mit TK25 oder besser, ADC mit 20..24 Bit. Sowas 
gibt's für wenig Geld bei Reichelt.

W.S.

von Freidenker (Gast)


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W.S. schrieb:
> Wenn man nur ein bißchen nachdenkt

Man hüte sich vor Leuten, die den Eindruck erwecken wollen ihr 
"Nachdenken" führe zur idealen Lösung.



W.S. schrieb:
> Weg mir allen Konstant-Blablabla-Quellen

Der enorme Vorteil einer Stromquelle bei PTxxxx liegt, was den 
industriellen Einsatz betrifft, in der erhöhten Unempfindlichkeit 
gegenüber externen Störeinflüssen.
Nicht umsonst ist eine 4-20mA-Signalübertragung ein Standard in der 
Steuerungstechnik.
Würde man den PTxxx und den Referenzwiderstand an einer Spannungsquelle 
betreiben, so würde jeder Hersteller eine andere Konfiguration wählen:
Mal 5V, mal 2,5V oder vielleicht auch 4,096V. Mit dem fast beliebig 
wählbaren Referenzwiderstand würde die Anschlussbürde des PTxxxx immer 
anders aussehen und immer anders auf Störeinflüsse reagieren. 
Verizifierbar wären solche Messumfomer auch nicht.

Diese Nachteile umgeht man eben mit einer Stromquelle; PT100 mit 1mA, 
PT1000 mit 0,1mA.

von Physikus (Gast)


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Freidenker schrieb:
> Diese Nachteile umgeht man eben mit einer Stromquelle; PT100 mit 1mA,
> PT1000 mit 0,1mA.

Und wo sind diese Ströme festgeschrieben?
In der Din EN 60751 geht es um den Widerstandswert. Der Meßstrom wird 
dort nur in Zusammenhang mit der Abweichung durch Eigenerwärmung 
diskutiert, d.h. der hängt von der Wärmeableitung durch Bauart, 
umgebendes Medium und dessen Strömungsgeschwindigkeit ab.

von Purzel H. (hacky)


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Genau. Es geht um die Eigenerwaermung. Das sollte genuegen.

von Timm T. (Gast)


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Oktav Oschi schrieb:
> Genau. Es geht um die Eigenerwaermung. Das sollte genuegen.

Es gibt zig PT100 / PT1000 in verschiedenen Bauformen und Baugrößen, vom 
0805 SMD bis zum 100mm Drahtelement, für verschiedene Medien (Luft, 
Wasser...). Besteht eventuell der Hauch einer Möglichkeit, dass die 
Bauform eines Fühlers einen merklichen Einfluss auf die Eigenerwärmung 
hat und eine Festlegung des Stromes per DIN daher nicht so sinnvoll 
wäre, sondern eher dem Datenblatt des Fühlers entnommen werden sollte?

W.S. schrieb:
> Also: Referenzwiderstand mit TK25 oder besser, ADC mit 20..24 Bit. Sowas
> gibt's für wenig Geld bei Reichelt.

Würdest Du Satire bitte entsprechend kennzeichnen? Am Ende glaubt noch 
jemand diesen Unfug.

von MaWin (Gast)


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> Würdest Du Satire bitte entsprechend kennzeichnen? Am Ende glaubt noch
> jemand diesen Unfug.

Tja Timm Thaler, wer nicht mit der Zeit geht,
sondern ewiggestrig denkt, den überholt halt die Zeit,
man sagt dazu Weiterbildungslücke oder Betonkopp.

Das:

> > Also: Referenzwiderstand mit TK25 oder besser, ADC mit 20..24 Bit.
> > Sowas gibt's für wenig Geld bei Reichelt.

ist tatsächlich die angesagte aktuelle Schaltungsweise wenn man hohe 
Präzision haben will.

von Freidenker (Gast)


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MaWin schrieb:
>> > Also: Referenzwiderstand mit TK25 oder besser, ADC mit 20..24 Bit.
>> > Sowas gibt's für wenig Geld bei Reichelt.
>
> ist tatsächlich die angesagte aktuelle Schaltungsweise wenn man hohe
> Präzision haben will.


Auch meine volle Zustiummung!

von Timm T. (Gast)


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MaWin schrieb:
> man sagt dazu Weiterbildungslücke oder Betonkopp.

Keine Sorge, ich bekomme auch immer die aktuellen Werbeprospekte von 
Linear und Maxim. Ich weiss aber auch, dass die ihre neuen ICs verkaufen 
wollen...

Und dann schau ich bei Farnell, was dieser Chip so kostet - wenn er 
übrhaupt schon verfügbar ist -, und vergleiche das mit der OPV + 
12bit-ADC-Lösung, und rechne das x die 8 zu messende Kanäle...

W.S. schrieb:
> ADC mit 20..24 Bit. Sowas
> gibt's für wenig Geld bei Reichelt.

24bit und billig ist jetzt ein kleines Paradoxon. Und wenn man dann noch 
mehrere Kanäle will...

von Michael (Gast)


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Timm Thaler schrieb:
> 24bit und billig ist jetzt ein kleines Paradoxon. Und wenn man dann noch
> mehrere Kanäle will...
Gerade bei Temperaturmessungen ist es doch selten zwingend, die genau 
zeitgleich zu messen, oder?

von MaWin (Gast)


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> 24bit und billig ist jetzt ein kleines Paradoxon.

Also ein PCM1807PWG4 kostet so viel wie ein roher Pt100 Sensor ohne 
Gehäuse, weniger als ein ICL7107, und wenn du den noch zwischen mehreren 
Kanälen teilst ist der Preis wirklich vernachlässigbar.

> Und dann schau ich bei Farnell,

Hmm, ich hab jetzt bei RS geguckt, vielleicht ist das dein Problem ?
Gewöhn dich also einfach an die neue Ziet, aber vor allem: Piss die 
Leute nicht an die fortschrittlicher als du denken.

von Timm T. (Gast)


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MaWin schrieb:
> Also ein PCM1807PWG4 kostet so viel

Machst Du das mit Absicht?

Das ist ein Sterereo-ADC für Audioanwendung? Mal ins Datenblatt 
geschaut? Linearitätsfehler? Offset? Drift? Referenz?

Sowas willst Du in einen Mess verstärker einbauen? Das ist Bastelei, 
die Du hier als Fortschritt verkaufst. Ordentliche 24bit ADC, die für 
Messverstärker geeignet sind, kosten mindestens das Zehnfache.

von MaWin (Gast)


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> Machst Du das mit Absicht?

Oh, hab extra Dual Slope Wandler gesucht um auf der sicheren Seite zu 
sein,
daß die auch Sigma Delta darunter einsortieren hab ich übersehen.

> Mal ins Datenblatt geschaut?

Nein, hätte ich wohl tun sollen.

von Timm T. (Gast)


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Ok, also keine Absicht. ;-) Da ich Dich technisch für durchaus kompetent 
halte, hat mich das schon gewundert.

von Harald Wilhelms (Gast)


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MaWin schrieb:
>> Machst Du das mit Absicht?

> Das ist ein Sterereo-ADC für Audioanwendung? Mal ins Datenblatt
geschaut? Linearitätsfehler? Offset? Drift? Referenz?

> Oh, hab extra Dual Slope Wandler gesucht um auf der sicheren Seite zu
> sein,
> daß die auch Sigma Delta darunter einsortieren hab ich übersehen.
>
>> Mal ins Datenblatt geschaut?
>
> Nein, hätte ich wohl tun sollen.

Nun, ich weiss nicht, wie gross die Linearitätsabbweichungen von
Audio-ADCs sind. Die anderen drei Punkte spielen eigentlich keine
Rolle, wenn man zur Korrektur abwechselnd zum PT100 einen Mess-
widerstand einlist.
Gruss
Harald

von Timm T. (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Nun, ich weiss nicht, wie gross die Linearitätsabbweichungen von
> Audio-ADCs sind. Die anderen drei Punkte spielen eigentlich keine
> Rolle, wenn man zur Korrektur abwechselnd zum PT100 einen Mess-
> widerstand einlist.

Das stimmt ja alles, aber:

Für den Messwiderstand brauche ich wieder einen Umschalter.

Der ADC hat 60k Eingangsimpedanz. Also brauch ich einen OPV zur 
Impedanzanpassung. Und dann kann ich dem OPV gleich 2 Widerstände 
spendieren und das Signal auf einen vernünftigen Messbereich skalieren.

Soll der Sensor extern angeschlossen werden, empfiehlt sich eine bißchen 
Schutzbeschaltung. Auch das geht mit OPV besser als wenn ich direkt auf 
den ADC-Eingang gehe.

Klar könnte ich einen 8-fach Analogschalter nehmen, 2 Messwiderstände 
für 0° und 50°, 6 Eingangskanäle, OPV und 24bit ADC. Aber mir erschließt 
sich nicht ganz, was daran besser ist, als mit OPVs den Messbereich 
anzupassen und auf einen stino 12bit ADC mit 8 Kanälen zu gehen.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Timm Thaler schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> Nun, ich weiss nicht, wie gross die Linearitätsabbweichungen von
>> Audio-ADCs sind. Die anderen drei Punkte spielen eigentlich keine
>> Rolle, wenn man zur Korrektur abwechselnd zum PT100 einen Mess-
>> widerstand einlist.
>
> Das stimmt ja alles, aber:
>
> Für den Messwiderstand brauche ich wieder einen Umschalter.

Da man ja meist mehrere Fühler, alsu musst Du sowieso umschalten.
Zur Vermeidung von Aufheizung sollte man den Messstrom sowieso
nicht länger als nötig am Fühler lassen. Ausserdem sind 4051 billig.

> Klar könnte ich einen 8-fach Analogschalter nehmen, 2 Messwiderstände
> für 0° und 50°, 6 Eingangskanäle, OPV und 24bit ADC. Aber mir erschließt
> sich nicht ganz, was daran besser ist, als mit OPVs den Messbereich
> anzupassen und auf einen stino 12bit ADC mit 8 Kanälen zu gehen.

Es wird genauer. Allerdings ist eine hohe Genauigkeit von Jan ja
gar nicht gefordert. Deshalb sehe ich für diese Anwendung auch
PT100 eher als "Perlen vor die Säue werfen". Wobei die bei PT100
typischen niedrigpegeligen Signale zusätzliche Probleme im
KFZ-Bereich bringen.
Gruss
Harald

von Freidenker (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Wobei die bei PT100
> typischen niedrigpegeligen Signale zusätzliche Probleme im
> KFZ-Bereich bringen.

Niedrigpegelig und niederohmig(100 Ohm) kann störsicherer sein als 
hochpegelig und hochohmig(NTC/PTC). Kommt auf die gesammten Umstände an.

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