Hallo, ich stehe vor einem Entscheidungsproblem und wäre dankbar für Hilfe: Zunächst mein eigentliches Problem, weiter unten eine etwas umfassendere Beschreibung der Gesamtsituation, das hilft möglicherweise, Lücken in der Erklärung zu schließen. Ich möchte mit einem Arduino Temperaturmessungen durchführen, als Sensoren verwende ich Pt1000 wegen der interessanten Obergrenze > 300 Grad. Die Sensoren vertragen nicht so viel Strom, ich betreibe sie als Spannungsteiler mit einem Widerstand von 10 KOhm an 5V. Mein Problem ist, dass ich den Bereich von 0-5V damit überhaupt nicht ausnutze und daher eine entsprechend grobe Auflösung habe. Der Arduino misst auch noch andere Werte (z.B. Druck), die im Bereich 0-5V ankommen. Ich sehe nun zwei Möglichkeiten, die Auflösung zu verbessern: 1.) Ich verwende eine niedrigere Referenzspannung, entweder die interne des Arduino oder eine über einen Spannungsteiler selbstgemachte. Dann muss ich auch die anderen Sensorwerte über einen Spannungsteiler entsprechend vermindern. 2.) Ich verstärke die Signale der Pt1000 mit Operationsverstärkern. Hier ist der wesentliche Nachteil, dass ich mich nicht gut damit auskenne. Was ich so gelesen habe, brauche ich eine negative Versorgungsspannung, für die es aber auch entsprechende ICs gibt. Ich freue mich auch, wenn ich nicht allzu viele Bauteile habe, weil ich eine kompakte Lösung einfach gut finde. Wenn ich so sehe, was es alles an fertigen ICs gibt, dann könnte es eigentlich auch ein Pt1000-IC für 0-5V geben(?) Vorstellung der Anwendung ========================= Ich habe einen Oldtimer (Panhard), von dem man sagt er habe einen sehr empfindlichen Motor (luftgekühlter Boxer). Im laufenden Betrieb sollen nun Messwerte aufgezeichnet werden, um Problemen vorzubeugen oder Sorgen zu entkräften. Ich will mit dem Auto auch fahren! Zunächst hatte ich nur die Messung von Öltemperatur (mit NTC) und Öldruck (Freescale-Sensor mit 0-5V Output). Ich kann über meine Schaltung die im Tacho eingebauten Messgeräte ansteuern (das war der ursprüngliche Grund für den Mikroprozessoreinsatz). Dieser Teil ist erfolgreich im Einsatz gewesen. Es soll nun vorgekommen sein, dass bei einem heißen Motor dieses Typs die Ventilsitzringe herausgefallen sind und es zu einem Motortotalschaden kam. Das soll bei ca. 350 Grad sein. Außerdem soll der rechte Zylinder häufiger kaputtgehen als der linke. Ich habe daher besagte Pt1000 zunächst mal außen an die Zylinder geklebt, um die Situation zu erfassen. Aus einem anderen Projekt habe ich außerdem einen GPS-Empfänger und ein SD-Karten-Modul. Nun speichere ich alle 10 Sekunden die GPS-Daten und die Sensorwerte. Damit kann ich dann hinterher auswerten, wie Geschwindigkeit und Steigungen sich auswirken. Ich würde gerne die Pt1000 weiterverwenden, weil ich sie schon eingeklebt habe und man kommt da natürlich nicht besonders gut hin. Bei entsprechenden Vorteilen wäre ich aber auch zu einem Umbau bereit. In einer weiteren Stufe möchte ich dann noch über Thermoelemente die Temperatur am Auslasskrümmer und über eine Lambdasonde die Gemischzusammensetzung prüfen können. Ich habe an Spannungen zur Verfügung: 3,3V und 5,5V vom Arduino sowie 12V von einem 7812, damit ich den Arduino von einer höheren Bordspannung freihalte. Ich würde mich über Kommentare oder auch weitere Lösungsvorschläge freuen. Christoph
Welchen Arduino hast Du? Möglicherweise hat der Controller schon einen Verstärker mit drin.
Mit der Ref. Spannung kann man nur begrenzt runter. Als Teiler mit 10 K gibt der PT1000 kaum 0,5 V raus, und so weit runter geht es nicht. Ein Beispiel für eine Schaltung mit OP findet man z.B. hier: http://www.rn-wissen.de/index.php/PTC/NTC#Schaltungsbeispiele Wenn man beim OP einen Rail-Rail Typen nimmt (z.B. TS912, MCP6001/2) kommt man auch nur mit einer 5 V Versorgung aus. Selbst der gezeigte LM358 geht schon, aber nur bis gut, dann aber nur bis 3 V am Ausgang. Die Spannung v+ wäre die Ref. des AD-Wandlers, z.B. 5 V oder ggf. auch etwas weniger. Gegen Störungen wären noch 2 extra Kondensatoren sinnvoll.
Danke schon mal, ich verwende den Mega 2560, weil mir sonst der Speicher übergelaufen ist. Der müsste einen Verstärker haben, nur wirkt der - wenn ich das richtig verstehe - auf ALLE analogen Eingänge. Zu gerne würde ich mich da eines Besseren belehren lassen, dann wären meine Probleme alle vom Tisch. Ich brauche nicht unbedingt die volle Bandbreite von 5V, aber 0.5V ist halt schon recht wenig. Zur Schaltung: Sooo wild ist das vielleicht gar nicht; ich werde wohl einfach mal einen Prototypen mit dem Arduino Uno machen, den ich von der ersten Version noch habe. Früher oder später komme ich wohl um ein wenig Know-How nicht drumrum. Und so kann ich sehen, ob ich damit klar komme. Die beiden Kondensatoren kämen einer an den Signaleingang, also parallel zum Pt1000 und der andere an den Ausgang, also an den Analogeingang des Arduino? Christoph
> Ein Beispiel für eine Schaltung mit OP findet man z.B. hier: Und hier steht, wie man sie für den gewünschten Temperaturbereich berechnet: http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html
Christoph Blaue schrieb: > Ich möchte mit einem Arduino Temperaturmessungen durchführen, als > Sensoren verwende ich Pt1000 wegen der interessanten Obergrenze > 300 > Grad. Die Sensoren vertragen nicht so viel Strom, ich betreibe sie als > Spannungsteiler mit einem Widerstand von 10 KOhm an 5V. Mein Problem > ist, dass ich den Bereich von 0-5V damit überhaupt nicht ausnutze und > daher eine entsprechend grobe Auflösung habe. Die geringe Auflösung von nur 4% pro 10 Grad ist das Problem von allen PT-Fühlern. M.E. sind sie deshalb im Autobereich nur bedingt brauchbar. Du solltest Dich etwas gründlicher mit der Theorie der PT-Fühler und den Störimpulsem im KFZ-ereich beschäftigen. Ein guter Einstieg wären da die DSE-FAQ. Gruss Harald
Ein Kondensator direkt am Ausgang eines OPs nach GND ist in der Regel nicht gut. der 2. Kondensator gehört parallel zum Rückkopplungswiderstand (R3 in der ersten Schaltung oben). Wenn man zusätzlich einen Kondensator am Eingang des Arduino haben will, gehört ein Widerstand von z.B. 1 K zwischen den Ausgang des OP und den Eingang. Der Mega2560 hat die Möglichkeit zur internen Verstärkung. Die Verstärkung kann man bei Differenzeingängen aktivieren, also wenn man die Spannungsdifferenz zwischen 2 Kanälen messen will. Damit sollte es auch einigermaßen gehen: Es bleiben die 4 Widerstände als Brücke und dann halt 2 Eingänge für die Differenzmessung mit dem AVR. So klein ist das Signal beim PT1000 auch nicht - der Grund wieso man die im Auto eher selten findet, ist eher der Preis.
Jetzt wo ich's lese sehe ich es auch: Bei der Rückkopplung muss man man (in diesem Fall) Schwingungen vermeiden. Am kommenden Wochenende werde ich mal ein bißchen rumprobieren. Christoph
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