Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PT100, PT500 und PT1000 an einer Schaltung betreiben - wie am besten?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Fred (Gast)


Lesenswert?

Guten Morgen!

Ich habe vor eine Art universellen Temperaturmesser zu bauen, an dem ich 
sowohl PT100, PT500 und auch PT1000 Elemente anschließen kann.

Jetzt bin ich erstmal am planen, wie ich das am besten machen werde. 
Mein Hauptproblem ist in erster Linie, wie ich die verschiedenen 
Platin-Elemente am besten versorge.

Ideal ist ja ein möglichst genauer Konstantstrom - da ja aber nicht für 
jedes Element der gleiche Strom verwendet werden kann, muss ich quasi 
den Strom umschalten können.

Wie kann ich das am besten machen? Mit einem Multiplexer verschiedene 
Widerstände für einen KSQ schalten?

Die Spannung über dem Element würde ich dann mit einem uC einlesen - das 
ist kein Problem, die Verarbeitung auch nicht. Mir geht es erstmal um 
den analogen Teil mit der Versorgung der Platin-Elemente.

Kann mir da einer einen Denkanstoß geben?


Gruß

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Such mal hier im Forum nach "ratiometrische Messung".

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Fred schrieb:
> Ideal ist ja ein möglichst genauer Konstantstrom

Nö.

Wie es Dir Udo schon nahebringen will: Das mit der KSQ ist schon mal 
Dein erster Denkfehler.

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Udo Schmitt schrieb:
> Such mal hier im Forum nach "ratiometrische Messung".

Die ratiometrische Messung ist mir schon ein Begriff - ich suche ja nur 
vorerst mal die beste Möglichkeit, den Konstantstrom entsprechend an das 
verwendete Element anzupassen.

Oder habe ich jetzt gerade eine Denkblockade?

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Andrew Taylor schrieb:
> Nö.
>
> Wie es Dir Udo schon nahebringen will: Das mit der KSQ ist schon mal
> Dein erster Denkfehler.

OK, dann werde ich mir die Thematik nochmal genauer ansehen.

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Auf den Konstantstrom komme ich, da das hier im Forum oft so 
bewerkstelligt wird. Habe ja bereits einige Beiträge hier gelesen.

von Fred (Gast)


Lesenswert?

So, also um mal konkreter zu werden:

Ich würde gerne einen MSP430 benutzen, da ich mit dem vertraut bin.

Der MSP430F2013 hat intern einen 16Bit Sigma-Delta-Wandler und eine 1,2V 
Referenzspannungsquelle, die auch nach außen geführt ist. Dazu kommt 
intern ein PGA mit maximaler Verstärkung von 32.

Der Eingangsspannungsbereich des AD-Wandlers beträgt Vref/2, also 
maximal 0,6V, wobei im Datenblatt noch steht, man solle 80% von Vfsr+ 
nicht überschreiten (WARUM? Das sehe ich nicht aus dem Datenblatt - im 
User's Guide steht 0,6V, im Datenblatt dann noch das mit den 80%).

Das wären also

Der Wandler geht im Unipolar-Mode von 0x0000 bis 0xFFFF, also 65536 
diskrete Werte.

Teilt man die 0,6V durch die 65536 (unipolar Mode), so kann ich 
theoretisch eine Spannung von

auflösen.

Entweder kann ich jetzt unipolar ausmessen, oder eine Widerstandsbrücke 
bauen und bipolar messen, dazu müsste ich aber, je nach verwendetem 
Platinelement, unterschiedliche Widerstände in die Brücke schalten 
können. Da ein Multiplexer ja auch einen unterschiedlichen 
Innenwiderstand hat, weiß ich nicht, ob das ganze so gut geeignet ist.

Ich will die ganze Schaltung mehrfach aufbauen und sie sollte nahezu 
direkt ohne große Kalibriererei funktionieren.

Angestrebt habe ich eine Genauigkeit von von ca. 0,2 - 0,5K.

Ratiometrisch würde ja nun bedeuten, dass ich diese 1,2V auch zur 
Versorgung meines Platin-Elementes verwenden würde. Theoretisch könnte 
ich ja über einen Spannungsteiler dann die Spannung über dem PTx 
auslesen.

Mal angenommen, ich verwende einen PT100 (jetzt mal im gesamten 
Temperaturbereich von -200 bis +850°C):

Der Widerstandswert wäre:
und

Wenn ich den PGA nutzen will mit A=32, dann wäre meine maximale Spannung 
über dem PT100:

Die maximale Spannung fällt ab, wenn der PT100 850°C heiß ist. Also ist 
der Strom durch ihn:

Damit die restlichen 1,185V über einem Vorsiderstand (Spannungsteiler) 
abfallen, muss dieser demnach 30,830k groß sein.

Bei -200°C hätte ich dann über dem PT100 eine Spannung von:

Mit dem PGA von 32 sind das dann 23mV.

Also habe ich theoretisch ein deltaU von 0,457V für ein deltaT von 
1050°:

Mit der Auflösung des Wandlers von 9,2uV könnte ich also THEORETISCH:

auflösen.


So...das erstmal zum PT100 - ist meine Theorie denn erstmal richtig 
soweit? Oder verrenne ich mich da total? Diese Spannungen sind alle so 
klein, da überwiegt wahrscheinlich mehr das Rauschen...:\

Aber wie denn dann allgemein aufbauen für verschiedene PT-Elemente?

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Der Konstantstrom hätte halt den Vorteil, dass ich die 
Leitungswiderstände eliminieren könnte und die Spannung hochohmig über 
eine 3 oder 4 Leitermessung direkt am Platin-Element abgreifen könnte.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Fred schrieb:
> Der Konstantstrom hätte halt den Vorteil, dass ich die
> Leitungswiderstände eliminieren könnte und die Spannung hochohmig über
> eine 3 oder 4 Leitermessung direkt am Platin-Element abgreifen könnte.


Nein, das kannst Du bei ratiometrsich genauso. Es ist KSQ  somit kein 
Vorteil. Lediglich bringst du mit KSQ ein weiteres komplexes Element 
ein, welches Du mühevoll optimieren mußt (damit es die nötige 
Genauigkeit in der Schaltung langfristig einhält).



> Auf den Konstantstrom komme ich, da das hier im Forum oft so
> bewerkstelligt wird.

Wir sind hier nicht bei Jauch, Publikumsjoker.

Du kennst es das MIST (ich vermeide mal das Wort Sch..ße) gut sein muß?? 
Denn Millionen Fliegen werden dir das bestätgien, Millionen Fliegen 
können nicht irren.


Wenn Du etwas mehr hier im Forum durchliest, wirst Du feststellen dass 
es bereits Dutzende von Posts gibt die die Vor- und Nachteile KSQ/Ratio 
aufzeigen.


> Aber wie denn dann allgemein aufbauen für verschiedene PT-Elemente?

3 Widerstände (100/500/1000) umschalten, (elektronisch, reedrelais, 
hg-relais, röhre, was immer du möchtest)

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Andrew Taylor schrieb:
> 3 Widerstände (100/500/1000) umschalten, (elektronisch, reedrelais,
> hg-relais, röhre, was immer du möchtest)

Das hieße aber, dass ich in einer Brücke messen würde?

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

Was vergessen ging, ist die Verlustleistung des Platinwiderstandes. 
Einem PT100 sollte man hoechstens 30mV zumuten, einem PT1000 daher 
hoechstens 300mV.
Der Bereich von -200 ..+850 ist sinnlos gross. Das bringt nichts ausser 
Sorgen. Bei den tiefen Temperaturen nimmt man vorher was anderes, wie 
Dioden, Bei hoeheren Temperaturen nimmt man vorher Thermoelemente.

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Milli Oschi schrieb:
> Der Bereich von -200 ..+850 ist sinnlos gross. Das bringt nichts ausser
> Sorgen.

Das ist ja klar, mir geht es ja jetzt grad erstmal auch nur um die 
Theorie der ganzen Geschichte, denn wenn ich da schon auf dem Holzweg 
bin, dann brauche ich ja erstmal garnicht weiter machen.

von Arc N. (arc)


Lesenswert?

Fred schrieb:
> Der Konstantstrom hätte halt den Vorteil, dass ich die
> Leitungswiderstände eliminieren könnte und die Spannung hochohmig über
> eine 3 oder 4 Leitermessung direkt am Platin-Element abgreifen könnte.

Konstantstrom und ratiometrisch.
Beitrag "Re: Sehr hoch auflösender PT100 Messverstärker"

p.s. zur Auflösung/Genauigkeit des ADCs einiger MSP430 gab's hier auch 
schon einige Aussagen...
Beitrag "16-Bit-ADU in MSP430F2013"

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Milli Oschi schrieb:
> Einem PT100 sollte man hoechstens 30mV zumuten

Die habe ich ja auch erstmal nicht erreicht bei mir.

von Arc N. (arc)


Lesenswert?

Milli Oschi schrieb:
> Was vergessen ging, ist die Verlustleistung des Platinwiderstandes.
> Einem PT100 sollte man hoechstens 30mV zumuten, einem PT1000 daher
> hoechstens 300mV.

Angenommen max 400 °C d.h der PT100 hat ~250 Ohm
0.03 V / 250 Ohm = 120 uA. Bei den üblichen PT100 wird mit 1 mA 
gemessen...
Bei Drahtwiderständen lässt
http://www.jumo.de/attachments/JUMO/attachmentdownload?id=4247&filename=t90.6022de.pdf 
z.B. max 20 mA zu
Bei Dünnschicht-Widerständen max 7 mA (PT100) bzw. 1 mA typ. und 100 uA 
bei PT1000
http://www.jumo.de/attachments/JUMO/attachmentdownload?id=3644&filename=t90.6121de.pdf

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Üblich ist bei Temperaturkontroller im industriellen Umfeld, daß man sie 
mit einer bestimmten Eingangsart bestellt, dann werden dazu passend die 
Festwiderstände auf einer universell bestückbaren Platine eingelötet.

Aber es gibt auch universelle Eingangsmodule
http://www.pryde.com.au/Data_Sheets/03/Texmate/TM-2DLI.pdf
leider weiß ich nicht, wie deren interner Schaltplan ist.

Natürlich könnte man eine Verdrahtung auf einem Klemmenfeld vornehmen, 
denn automatisches Umschalten muss ja wohl nicht sein, der Sensor wird 
sich ja nicht automatisch verzaubern.

Also Präzisions(zumindest von der A/D Referenzspannung 
abhängende)-Konstantstromquellen 1mA, 500uA und 100uA und 2 Klemmen Pt+ 
und Pt- und dann je nach Sensor eine Brücke von der Stromquelle zu Pt+, 
es sei denn, der Sensor ist sowieso schon ein Dreidrahtsensor.

von Fred (Gast)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> leider weiß ich nicht, wie deren interner Schaltplan ist

Ich habe so ein ähnliches Teil hier liegen - da ist auf jeden Fall ein 
Analogschalter drin (MAX4581). Da wird also zwischen verschiedenen 
Widerständen hin- und hergeschaltet. Leider ist das Layout mindestens 
4-lagig, daher ist das Reverse-Engineering nicht so leicht.

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Dann haben wir noch einen OPA2336, eine 2,5V Referenz, einen AT90S2313 
und ein LC125A...und bissel Kleinkram.

von Arc N. (arc)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Aber es gibt auch universelle Eingangsmodule
> leider weiß ich nicht, wie deren interner Schaltplan ist.

Den gibt's in den Datenblättern der ADCs oder in den AppNotes der 
Hersteller (und für die meisten Anforderungen ausreichend).
So kompliziert ist das ja nicht: Einstellbare Stromquelle (z.T. im ADC), 
Referenzwiderstand und passender ADC

Fred schrieb:
> Dann haben wir noch einen OPA2336, eine 2,5V Referenz, einen AT90S2313
> und ein LC125A...und bissel Kleinkram.

+MAX4581 und dann eine vierlagige Platine? Wenn's der Kunde bezahlt...

von W.S. (Gast)


Lesenswert?

Fred schrieb:
> Dann haben wir noch einen OPA2336, eine 2,5V Referenz, einen AT90S2313
> und ein LC125A...und bissel Kleinkram.

Oh je!

Ich habe so das Gefühl, daß du wie ganz viele andere hier in diesem 
Forum sehr beratungsresistent bist. Wie man auf einfache und gute 
und präzise Weise ein PTxxx sprich Platinsensor-Thermometer baut, ist 
doch schon soooooooo oft erläutert worden!

Also hier im Schnelldurchgang:
a) du brauchst einen ordentlich auflösenden ADC mit herausgeführter oder 
von außen zuzuführender Referenzspannung. Wenn dein Lieblings-Controller 
sowas eingebaut hat, dann ist gut, ansonsten benutze einen 
Sigma-Delta-Wandler von Microchip, die sind auch nur 8 beinig und kommen 
mit ca. 0.2 mA bei 3..5 Volt aus. Gibt's bei Reichelt.

b) du brauchst einen temperaturstabilen Widerstand, deutlich größer als 
dein PT.

c) der PT und der Widerstand kommen in Reihe und das Ganze an GND und 
die Referenzspannung des ADC.

d) der E- des ADC geht an die Seite des PT, die gegen GND zeigt und der 
E+ geht an die andere Seite. Somit hast du den PT in 4 Leitertechnik 
angeschlossen und deine Kontaktwiderstände gehen nicht mehr direkt 
in's Ergebnis ein.

e) jetzt mißt du mit dem ADC und kriegst eine Zahl X heraus. Die Zahl X 
ist natürlich proportional der Spannunung über dem PT. Jetzt brauchst du 
nur noch die Spannung Y über dem o.g. Widerstand. Die rechnest du dir 
aus, indem du

 Y = Skalenendwert - X

rechnest. (Wenn du prinzipbedingt eine Skalierung x2 oder x4 ... x64 
...? usw. in deinem ADC hast, mußt du die natürlich berücksichtigen)

f) jetzt hast du die Spannungs-Werte X (über PT) und Y (über R) und 
kannst sie ins Verhältnis setzen. Dann noch mit dem Wert von R 
multiplizieren und du hast den aktuellen Widerstandswert des PT. Den 
Rest (Widerstand<-->Temperatur) lies aus einer Tabelle für PT-Sensoren.

Du brauchst also als "Meßschaltung" nur einen einzigen Widerstand.

W.S.

von Reinhard Kern (Gast)


Lesenswert?

W.S. schrieb:
> Du brauchst also als "Meßschaltung" nur einen einzigen Widerstand.

Das ist doch gerade das Problem - die Schaltung ist viel zu einfach. In 
der Ausbildung werden die Leute drauf getrimmt, dass alles in 
Grundschaltungen wie Wheatstone, Kelvin-Varley oder Carey-Foster-Bridge 
einzuteilen ist, und dann kommen sie hierher und fragen, wie man einen 
digitalen Sensor mit einer Wheatstone-Brücke auswertet.

Die von dir vorgeschlagene Schaltung ist zu primitiv, um einen so 
wohltönenden Namen zu haben, also existiert sie in der Ausbildung 
garnicht. Ratiometrisch beschreibt ja nicht eine bestimmte Schaltung, 
sondern die Tatsache, dass die Messung auf einen Vergleichswiderstand 
genau bekannten Wertes zurückgeführt wird, dafür gibt es ja mehrere 
verschiedene Möglichkeiten. Kein Wunder, dass der Fragesteller nicht 
drauf eingeht, das liegt ausserhalb dessen was er gelernt hat.

Gruss Reinhard

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

W.S. schrieb:

> c) der PT und der Widerstand kommen in Reihe und das Ganze an GND und
> die Referenzspannung des ADC.

c.1) Es ist oft sinnvoll, das ganze zu takten, also den PT nicht
dauernd, sondern nur während der Messzeit mit Strom zu beaufschlagen.
Dadurcg verringert sich die Eigenerwärmung. Wenn man dann noch
abwechselnd zwei verschiedene Ströme durch die Widerstände schickt,
kann man noch schön die Thermospannungen rausrechnen. :-)
Gruss
Harald

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Also ersmtal vielen Dank für die Antworten!

W.S. schrieb:
> Ich habe so das Gefühl, daß du wie ganz viele andere hier in diesem
> Forum sehr beratungsresistent bist.

Das bin ich eigentlich nicht, nein - das, was du in deinem gut 
aufgelisteten Schnelldurchgang aufgezählt hast, leuchtet mir auch voll 
und ganz ein, nur ging es ja um die Realisierung des Anschlusses der 
verschiedenen Platin-Elemente.

W.S. schrieb:
> Oh je!

Wenn das zu der Auflistung meiner Bauteile gehört, dann wieso? Ich habe 
doch nur gesagt, was hier vor mir liegt. Das Gerät ist von 
Endress+Hauser.

Reinhard Kern schrieb:
> Die von dir vorgeschlagene Schaltung ist zu primitiv, um einen so
> wohltönenden Namen zu haben, also existiert sie in der Ausbildung
> garnicht.

Das kann ich nicht bestätigen, die von W.S. beschriebene Variante habe 
ich hier auch schon im Einsatz, gerade weil sie so einfach ist. Ich 
dachte nur, der Aufwand im E+H-Gerät muss ja auch irgendeinen 
Hintergrund haben. Und da kann man halt verschiedene Elemente 
anschließen. Und die sind halt auch sehr genau.

Gruß, Fred

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Reinhard Kern schrieb:
> Kein Wunder, dass der Fragesteller nicht
> drauf eingeht, das liegt ausserhalb dessen was er gelernt hat.

Irgendwie klingt das immer so beleidigend...

von Martin (Gast)


Lesenswert?

warum fragt  hier eigentlich niemand  weshalb  es unbedingt ein
pt100 sein muss?  ist doch voll der Mist,  so einen kleinen Signalhub 
mit einem 10bit ADC zu digitalisieren.

Kauf  doch gleich einen digitalen 1-wire Sensor  und gut iss.

Hab ich gemacht, innerhab  von  2 Stunden lief der.
Hat so lange gedauert weil ich Anfänger bin.

Auflösung  0.1 Grad, mach das mal  mit nem  PT100

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Fred schrieb:
> Reinhard Kern schrieb:
>> Kein Wunder, dass der Fragesteller nicht
>> drauf eingeht, das liegt ausserhalb dessen was er gelernt hat.
>
> Irgendwie klingt das immer so beleidigend...


Glückwunsch, Willkommen in der realen täglichen Firmen-Welt!


Abhilfe schafft Dir das tägliche Mantra.

Und nun sage den Waldorf-KiGa Spruch: Du bist ok, ich bin ok, wir sind 
ok.

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Martin schrieb:
> warum fragt  hier eigentlich niemand  weshalb  es unbedingt ein
> pt100 sein muss?

Ganz einfach: WIR lesen den Eröffnungspost des TE, und halten uns daran.

>
> Kauf  doch gleich einen digitalen 1-wire Sensor  und gut iss.

JA, ABER: Wie kiregen wir den in die Wheatstone Brücke integriert ohne 
den KElvin-Varley-Divider zu nutzen?


SCNR.

> Auflösung  0.1 Grad, mach das mal  mit nem  PT100

Stimmt, so schlecht kann man kaum sein mit dem Pt- Sensor. Denn damit 
machen wir locker 0.005 K Auflösung.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Fred schrieb:
> Also ersmtal vielen Dank für die Antworten!
>
> W.S. schrieb:
>> Ich habe so das Gefühl, daß du wie ganz viele andere hier in diesem
>> Forum sehr beratungsresistent bist.
>
> Das bin ich eigentlich nicht, nein - das, was du in deinem gut
> aufgelisteten Schnelldurchgang aufgezählt hast, leuchtet mir auch voll
> und ganz ein, nur ging es ja um die Realisierung des Anschlusses der
> verschiedenen Platin-Elemente.

Das lässt sich mit einer im Eingang umschaltbaren Auswerteschaltung
ja jederzeit nachrüsten. Ob das sinnvoll ist, ist eine andere Frage...
Eierlegende Wollmilchtiere sind in unserer Fauna nicht ohne Grund
unüblich.

> Das kann ich nicht bestätigen, die von W.S. beschriebene Variante habe
> ich hier auch schon im Einsatz, gerade weil sie so einfach ist.

Einfach? Der Teufel steckt da im Detail, wenn es genau werden soll.
Siehe auch meine Ergänzung zu dem Beitrag.

> Es dachte nur, der Aufwand im E+H-Gerät muss ja auch irgendeinen
> Hintergrund haben. Und da kann man halt verschiedene Elemente
> anschließen. Und die sind halt auch sehr genau.

Im Endeffekt kochen alle nur mit Wasser...
Gruss
Harald

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

> pt100 sein muss?  ist doch voll der Mist,

Deswegen verwendet 95% der Welt Pt100 ? Manche sogar Pt25.

Du hast da vermutlich etwas noch nicht so ganz verstanden...

von Fred (Gast)


Lesenswert?

Martin schrieb:
> so einen kleinen Signalhub
> mit einem 10bit ADC zu digitalisieren.

Fred schrieb:
> Der MSP430F2013 hat intern einen 16Bit Sigma-Delta-Wandler

Auch wenn, nach dem Link zum SD16, nur 14 effektive Bits übrig 
bleiben...

Harald Wilhelms schrieb:
> Im Endeffekt kochen alle nur mit Wasser...

Klar, nur sieht viel Elektronik auch erstmal nach viel aus - gerade wenn 
es von so einem namhaften Hersteller kommt.

von Chris (Gast)


Lesenswert?

Martin schrieb:
> warum fragt  hier eigentlich niemand  weshalb  es unbedingt ein
> pt100 sein muss?  ist doch voll der Mist,  so einen kleinen Signalhub
> mit einem 10bit ADC zu digitalisieren.
>
> Kauf  doch gleich einen digitalen 1-wire Sensor  und gut iss.
>
> Hab ich gemacht, innerhab  von  2 Stunden lief der.
> Hat so lange gedauert weil ich Anfänger bin.
>
> Auflösung  0.1 Grad, mach das mal  mit nem  PT100

Ja nee, is klar :-)
Ich möchte mal mehrere 100m Leitungslänge an deinem Sensor sehen.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
>> pt100 sein muss?  ist doch voll der Mist,
>
> Deswegen verwendet 95% der Welt Pt100 ?

Bei einer erwünschten Genauigkeit von 1° im Temp-Bereich von ca.
0...100° sehe ich die Verwendung von PT100 auch als übertrieben an.
Der doch deutlich höhere Aufwand für PT100 lohnt sich m.E. nur dann,
wenn man die Stärken des PT100 auch ausnutzt.
Gruss
Harald

von Ritter-Spocht (Gast)


Lesenswert?

Andrew Taylor schrieb:
> Nein, das kannst Du bei ratiometrsich genauso. Es ist KSQ  somit kein
> Vorteil. Lediglich bringst du mit KSQ ein weiteres komplexes Element
> ein, welches Du mühevoll optimieren mußt (damit es die nötige
> Genauigkeit in der Schaltung langfristig einhält).

Wenn deine Auswertung Industriekonform sein soll, dann musst du mit 
Konstantstrom arbeiten(bei PT100 mit 1mA).
In der Industrie hat man es nicht so gerne, wenn baugleiche Sensoren mit 
unterschiedlichen Strömen betrieben werden. Das bedeutet automatisch 
unterschiedliche Eigenerwärmung und unterschiedliche Kalibrierung.

Die KSQ für die ratiometrische Messung ist vollkommen problemlos, da 
muss kein komplexes Element mühevoll optimiert werden.
Es spielt keine Rolle ob es 1mA oder 1,01mA oder 0,98mA sind. Hauptsache 
die Eigenerwärmung ist bei allen baugleichen PT's identisch.

von Martin T. (mthomas) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Nichts, was nicht bereits in diesem Thread erläutert wurde aber wg. 
Formeln und Abbildungen evtl. hilfreich: Mirza, S.; Shtargot, J.: 
High-accuracy temperature measurements call for PRTDs and precision 
delta-sigma ADCs, 2011 (AppNote 4875 bei Maxim und etwas schöner 
formatiert als Artikel bei edn.com).

von crowbar (Gast)


Lesenswert?

Harald Wilhelms schrieb:
> MaWin schrieb:
>>> pt100 sein muss?  ist doch voll der Mist,
>>
>> Deswegen verwendet 95% der Welt Pt100 ?
>
> Bei einer erwünschten Genauigkeit von 1° im Temp-Bereich von ca.
> 0...100° sehe ich die Verwendung von PT100 auch als übertrieben an.
> Der doch deutlich höhere Aufwand für PT100 lohnt sich m.E. nur dann,
> wenn man die Stärken des PT100 auch ausnutzt.
> Gruss
> Harald

Was haben denn niederohmige PT für welche Vorteile?

mfg

von Purzel H. (hacky)


Lesenswert?

Der Vorteil der Platinwiderstaende ist deren Austauschbarkeit.

von Martin (Gast)


Lesenswert?

Andrew Taylor schrieb:
> timmt, so schlecht kann man kaum sein mit dem Pt- Sensor. Denn damit
>
> machen wir locker 0.005 K Auflösung.

Betonung auf  Auflösung.
Leider rauscht  die Konstantstromquelle mit 0.05  K

Wie gesagt,  den  1wire Sensor  hatte ich als Anfänger
nach 2 Stunden am Laufen. Null Zusatzhardware, Kalibrierung ab Werk,
und ich bezweifele dass man einen  pt100 Widerstand an eine
100m  Leitung hängen kann ohne  sich was einzufangen.

von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Martin schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> timmt, so schlecht kann man kaum sein mit dem Pt- Sensor. Denn damit
>>
>> machen wir locker 0.005 K Auflösung.
>
> Betonung auf  Auflösung.
> Leider rauscht  die Konstantstromquelle mit 0.05  K
>
> Wie gesagt,  den  1wire Sensor  hatte ich als Anfänger
> nach 2 Stunden am Laufen. Null Zusatzhardware, Kalibrierung ab Werk,
> und ich bezweifele dass man einen  pt100 Widerstand an eine
> 100m  Leitung hängen kann ohne  sich was einzufangen.

Eine Genauigkeit von ca. 0,01K ist mit recht überschaubaren Aufwand
(siehe Posting von W.S.) zu erreichen. In der PTB schafft man
m.W. auch Genauigkeiten besser 0,001K. Da nimmt man dann allerdings
PT25. M.W. gibt es keine andere Technologie, mit der höhere
Genauigkeit erreichbar ist. Wie bereits an anderer Stelle gesagt:
Für Genauigkeiten um ca 1K tut man es sich mit anderen Sensoren
leichter. Mit etwas Glück schafft man sogar 0,1K z.B. mit NTCs.
Gruss
Harald

von Arc N. (arc)


Lesenswert?

Martin schrieb:
> Andrew Taylor schrieb:
>> timmt, so schlecht kann man kaum sein mit dem Pt- Sensor. Denn damit
>>
>> machen wir locker 0.005 K Auflösung.
>
> Betonung auf  Auflösung.
> Leider rauscht  die Konstantstromquelle mit 0.05  K

Und?`Bei den Sigma-Delta-Wandlern kann man das (je nach Anforderungen 
und Aufbau) vernachlässigen u.a. da der Referenzwiderstand (bzw. die 
daraus abgeleitete Referenzspannung) das selbe Rauschen sieht wie der 
Eingang...
Der Einfluss des Rauschens der Spannungsreferenz kann man wie folgt 
berechnen:
Angenommen die Angaben zum Peak-to-peak-Rauschen der Referenz beziehen 
sich auf die üblichen (0.1 Hz - 10 Hz) eine REF200 liegt dort bei typ. 1 
nAp-p d.h. bei einem 10 kOhm Referenzwiderstand sind das 10 uVp-p
VRp-p = peak-to-peak Rauschen der Referenz = 10 uVp-p
VRn = Rauschen der Referenz RMS = 10 uVp-p / (6.6 * sqrt(10 Hz))
VRn ~ 480 nV
Bezogen auf die Bandbreite bei der Messung (max ein paar Hz)
VRn * sqrt(Bandbreite) bei 1 Hz bleibt's bei den 480 nV.
Bei einem PT100 und der REF200 wären das
77 uV/°C d.h. die 480 nV entsprechen 6 mK (ohne weitere Filterung)


crowbar schrieb:
> Was haben denn niederohmige PT für welche Vorteile?
>
> mfg

I²R, höherer zulässiger Messstrom
PT0.25 (250 mOhm) bis zum Silbergefrierpunkt 961.78 °C (und z.T darüber) 
Messstrom 14.14 mA
PT25.5 von -200 °C bis zum Aluminiumgefrierpunkt 660.323 °C, Messstrom 1 
mA
Hochreines Platin anstatt der Platin/Palladium-Legierung wie bei den 
normalen PTs
Der wichtigere Grund ist allerdings der endliche Isolationswiderstand 
des Quarzglases (insb. bei hohen Temperaturen) d.h. würde man dort einen 
höheren Widerstand verwenden, wäre der Fehler viel zu groß 
(Parallelschaltung)

Bitte 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
Noch kein Account? Hier anmelden.