Hi zusammen,
in meiner Schaltung benutze ich den Referenz Chip LT1019-2,5.
Die Referenzspannung ist da, und das Auslesen der Temperatur über einen
24 Bit ADC klappt auch mit einer rauschfreien Auflösung (nicht
Genauigkeit) von 0,001 Grad.
So jetzt wollte ich die Temperaturregelung in Betrieb nehmen und den
Chip konstant auf z.B. 50 ° C halten.
Das Problem:
Wenn ich die interne Heizung des Chip mit +12 V einschalte, dann spring
die Referenzspannung von 2,500 V auf 2,505 V.
Der Effekt hat nichts mit der Temperaturerhöhung zu tun, sondern tritt
immer dann direkt auf, wenn die Heizung eingeschaltet ist. Wenn dann
inerhalb der nächsten 60 Sekunden die Temperatur von 20 ° auf 80 °
angestiegen ist, ändert sich nichts.
Gibt es hierfür eine Erklärung ? Erzeugt der Heizungsstrom evtl. einen
Massepotentialversatz ?
Warte zur Zeit noch auf mein 6,5 Digit Multimeter um genauere Messungen
zu machen......
Gruß Dirk
Dirk F schrieb:> Gibt es hierfür eine Erklärung ? Erzeugt der Heizungsstrom evtl. einen> Massepotentialversatz ?
Und ich habe mich immer gefragt warum der Heater in neueren
Datenblättern einfach fehlt.
Mal rechnen: 12V / 400 Ohm = 30mA. Um jetzt auf 5mV Spannungsabfall zu
kommen brauche ich einen Widerstand von 0.17 Ohm.
Im Shunt mode hat die Referenz einen dynamischen Widerstand von typisch
0.1 Ohm.
Davon gehen vermutlich ca 10 - 20 mOhm auf den Ground-Pin. Der Rest auf
das Referenzelement und den anderen Pin.
Also vermutlich hast Du zusätzlich extern einen Verdrahtungsfehler
gemacht. Sternverdrahtung zwischen Signalstrom und Heizstrom ist
eingehalten?
Ändert sich der Fehler durch verringern des Heizstromes (Vorwiderstand)?
Gruß Anja
Ein Layoutproblem. Offensichtlich ist die Verdrahtung derart, dass sich
die Referenz um die paar mV veraendern kann. Das Schluesselwort hier ist
sternfoermige Verdrahtung. Also die -/GND Speisung auf dem Print als GND
definieren und sich immer auf diesen Punkt beziehen.
Hi, danke für die Antworten.
Also es ist ein 2-lagiges Layout mit Masseflächen auf Ober und
Unterseite.
Der Chip ist gesockelt. Kann es sein, dass hier ein relativ großer
Übergangswiderstand auf dem GND Pin vorhanden ist ?
Über diesen Pin fließt ja der Heizungsstrom drüber und hat ja auch
Einfluß auf die Ausgangsspannung.
Gruß Dirk
Dirk F schrieb:> Der Chip ist gesockelt. Kann es sein, dass hier ein relativ großer> Übergangswiderstand auf dem GND Pin vorhanden ist ?
Warum mißt du es nicht einfach nach. Aber 5mV halte ich für
unwahrscheinlich. So 5-10mOhm mußt du bei einer Präzisionsfassung schon
rechnen.
Dirk F schrieb:> Also es ist ein 2-lagiges Layout mit Masseflächen auf Ober und> Unterseite.
Also total undefiniert. Da ja auch noch Leitungen die Masseflächen
durchschneiden.
Gruß Anja
Man sollte einen PowerGND sowie einen SignalGND definieren. Ueber den
einen laesst man den Strom fliessen, den anderen benutzt man als
Referenz. Das Ganze wird viel einfacher wenn man mehr Lagen hat. Man
sollte sich fuer die geannten Anforderungen einen Vierlagen Print
goennen. Ich hab's auch schon als 2 Lagig gemacht, der Mehraufwand beim
Routen ist aber teurer wie ein Vierlagiger.
Hallo Anja,
danke für die Angabe des Sockelwiderstandes.
Sorry, die 5 mV von 2,5 V waren falsch.
Habe zur Zeit nur ein 20000 Count Multimeter.
Muss die 2,5 V also in 20,000 V Bereich messen.
Habe daher an einer anderen Stelle der Schaltung gemessen, wo dort 1 V
den 2,5 V entsprechen. Hier messe ich im 2,0000 V Bereich.
Hier erhöht sich die Spannung von 1,0000 V auf 1,0005 V, also 0,5 mV
Erhöhung. Umgerechnet auf die Referenz wären das 1,25 mV.
Mal rechnen:
Rsockel = 1,25 mV / 30 mA = 41 mOhm
Den Versuch mit reduzierten Heizstrom kann ich erst in einer Woche
machen.
Gruß Dirk
Hat jemand das Datenblatt, in dem die Heizung noch erwähnt ist? Dem
einzigen Hinweis auf eine Heizung im LT1019 fand ich in einem Datenblatt
von Analog.
Ev.
The AD780’s NC (Pin 7) is a 20 kΩ resistor to V+ that is used
solely for production test purposes. Users who are currently using
the LT1019 self-heater pin (Pin 7) must take into account the
different load on the heater supply.
Chris
Hast du das "LT1019-2.5 Stability with
Output Capacitance" sowie die "TEMP pin loading and vref changing
relationship" gesehen, vielleicht hängt es damit zusammen, ist aber
wirklich
reinste Spekulation.
chris schrieb:> relationship" gesehen, vielleicht hängt es damit zusammen, ist aber> wirklich> reinste Spekulation.
Wobei diverse Referenzen sehr allergisch auf Lasten an solchen Pins
reagieren sobald ein DC/DC-Wandler als Stromversorgung verwendet wird.
Da würde ich noch einen Abblock-Kondensator dransetzen.
Gruß Anja
Hallo zusammen,
also habe eben mal den Spannungsabfall am GND gemessen, d.h. vom Pin 4
Am IC zur Masse.
Aufgrund des Übergangswiderstandes des Sockeles tritt hier bei
eingeschalteter Heizung ein Spannungsabfall von 0,5 mV auf.
Der restliche Spannungsabfall zu 1,25 mV tritt wohl intern auf.
Also ich verstehe den Desinger des IC nicht, warum er die Heizung nicht
auf seperate Pins gelegt hat....
Werde jetzt versuchen, das IC extern mit Widerständen zu beheizen.
Kann mir jemand einen passenden Kleber empfehlen, um die Widerstände auf
das IC zu kleben ? 2 K Epoxid .....
Gruß Dirk.
Heizung während der Wandlungszeit abschalten?
Ansonsten: Wärmeleitkleber ist bereits erfunden. Ist einfach Epoxidharz
mit einer Füllung aus (meist) Zinkoxid. Man sollte die Oberflächen aber
unbedingt anrauen.
Dirk F schrieb:> Der restliche Spannungsabfall zu 1,25 mV tritt wohl intern auf.> Also ich verstehe den Desinger des IC nicht, warum er die Heizung nicht> auf seperate Pins gelegt hat....
Dafür sind wohl zuwenig Pins da. Irgendwie muß der Hersteller ja auch
noch bei der Produktion testen können.
Gruß Anja
Dirk F schrieb:> um die Widerstände auf> das IC zu kleben ? 2 K Epoxid .....
Also der meiste Wärmetransport findet über die PINs des ICs statt.
Eventuell ist es besser die Pins auf der Leiterplatte zu heizen. Die
Referenz sollte allerdings dann auf einer "Insel" (Ausfräsung) der
Leiterplatte sitzen.
Die braucht man bei höheren Genauigkeiten sowieso damit keine
mechanischen Spannungen auf die Referenz wirken (Piezo-Effekt).
Gruß Anja
> Die braucht man bei höheren Genauigkeiten sowieso damit keine> mechanischen Spannungen auf die Referenz wirken (Piezo-Effekt).
Hallo, also ich merke, dass ich hier im PPM Bereich doch eine andere
Welt betrete, wo viele Sachen beachtet werden müssen.
Werde jetzt erst mal auf mein 6,5 Digit Agilent Tisch-Multimeter warten
und mein 20 Jahre altes Metex in den Schrank legen.
Nochmals Danke an alle. Gruß Dirk
Vielleicht besteht der Trick darin, dass die Heizung im thermisch
eingeschwungenen Zustand nur noch sehr wenig Heizleistung benötigt; der
Strom durch das Heizelement wird dann so klein, dass es nicht mehr
stört.
Wie ist denn deine Temperaturregelung aufgebaut? Was für einen Heizstrom
hast du im eingeschwungenen Zustand?
Johannes E. schrieb:> Was für einen Heizstrom> hast du im eingeschwungenen Zustand?
Kann man leicht ausrechnen:
DIP8-Gehäuse ca 130K/W.
25K von 25 auf 50 Grad -> 0,2W Verlustleistung.
Wenn ich jetzt mal die Selbsterwärmung durch den Referenzstrom
vernachlässige:
I = sqrt(0,2W / 400 Ohm) = 22mA im eingeschwungenen Zustand.
Da tut sich also nicht viel
Gruß Anja
Dirk F schrieb:> Werde jetzt erst mal auf mein 6,5 Digit Agilent Tisch-Multimeter warten> und mein 20 Jahre altes Metex in den Schrank legen.
Das Metex muß nur empfindlich genug (uV Auflösung) sein. Dann kannst Du
alle Messungen der Welt damit durchführen.
Unsere Vorfahren hatten auch nur Spiegelgalvanometer und
Widerstandsbrücken.
Du darfst nur nicht den Fehler machen nur eine genaue Referenz
aufzubauen sondern brauchst mehrere damit die Fehler als Differenz
gemessen werden können.
Gruß Anja
Hallo zusammen,
so jetzt habe ich endlich mein genaueres DMM bekommen und erneut die
Schaltung verändert.
1. Wenn man den TEMP Pin3 belastet, dann schwankt die Ref Spannung um
ca. 200 uV !. Hatte den TEMP Pin direkt am Eingang des ADC (ADS1211)
geschaltet. Die Belastung war scheinbar zu hoch. Nachdem ich ein TL074
als Impedanzwandler dazwischengeschaltet habe, war der Effekt weg.
Saubere 2,5 V.
2. Die Heizung habe ich jetzt mit 2 externen 47 Ohm Widerständen in
Reihe an 12 V gemacht, die erst mal mit Heißkleber aufs Gehäuse geklebt
wurden.
Jetzt kommen wie erwartet folgende Messwerte heraus:
22 °C = 2,500.02 V
23 °C = 2,500.01 V
25 °C = 2,500.01 V
30 °C = 2,500.01 V
40 °C = 2,500.05 V
45 °C = 2,500.11 V
50 °C = 2,500.18 V
60 °C = 2,500.33 V
70 °C = 2,500.44 V Ende, da der Heißkleber am schmelzen war.
Jetzt steht der Temperaturregelung auf 50°C nichts mehr im Wege.
Gruß Dik
Wenn man die Werte sieht, würde ich mir das mit konstant 50 C überlegen.
Da sollte eine kleinere Temperatur, wenn es geht eher 30 C besser sein.
Notfalls ein Warnung und dann Umschaltung auf eine höhere Temperatur,
wenn es sein muss, weil die Umgebung zu warm ist.
