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Hallo an alle, Ich muss in der Schule ein Schaltung zur Temperaturmessung mit einem PT100 Sensor aufbauen die die Temperatur an z.B. einem kleinen Elektromotor misst, die Daten dann an einen Prozessor weiterschickt und dort dann verarbeitet wird. Der E-Motor soll per Pulsbreitenmodulation gesteuert werden. Soviel zur Aufgabenstellung. Da sowohl meine Gruppenmitglieder als auch ich nicht gerade in Elektronik erleuchtet sind wollte ich mich an euch wenden und wäre für jede Hilfe sehr dankbar! Ich hab die angehängte Schaltung irgendwo gefunden und wir haben uns gedacht dass se passen sollte. Nun stehen wieder aber vor einigen "Rätseln", z.B. wie groß die unbeschrifteten Widerstände sein müssen. Dies wäre Bitte NR.1: Helft mir bitte die Widerstände zu berechnen. Ein ehemaliger Schüler hat uns für die Pulsbreitenmodulation noch eine Art Ausgleichschaltung empfohlen, für eventuelle Störungen oder so. Dort war ein N-Kanal MOSFET enthalten. Nun stehen wir vor der Bestellung und sind etwas ratlos wie groß eben die Widerstände sein müssen, was für einen MOSFET wir nehmen müssen da Conrad einen da mit Möglichkeiten überschüttet, und bei den OPV´s wissen wir auch nicht so recht. Wäre euch für jede Hilfe dankbar! MfG Georg
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> Ich hab die angehängte Schaltung irgendwo gefunden Dein Gedächtnis ist ofenbar sher kurz, das war Bei Pollin: http://www.pollin.de/shop/dt/NTU4OTgxOTk-/Bausaetze_Module/Bausaetze/Bausatz_PT1000_Messwandler.html Nicht diese unsägliche Schaltung. Deren Ergebnis hängt mehr von der Temperatur bzw. Versorgungsspannung der Schltung, als von der Temperatur des Pt1000 ab. Grober Murks. Warum man zielgerichtet immer den gröbsten Schrott im Internet findet, statt ordentlicher Schaltungen. Ein Link weiter wäre was ordentliches gewesen: http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html
Hallo Georg, Mawin hat Recht: unter "SUCHE" gibst Du den Namen Pt100 ein und bekommst Seitenweise Treffer mit besseren Auswerteschaltungen. Für den Motor reicht das Stichwort "PWM". :-) Muss es denn tatsächlich Pt100 sein? Hast Du Vor- und Nachteile zu einem anderen Sensor abgewogen? Welche Auflösung und welche Genauigkeit willst Du denn haben? Welchen Temperaturbereich? Wenn Du einen Prozessor nutzt, kannst Du auch einen DS1820 oder z. B. einen (analogen) KTY 81 am ADC-Eingang nutzen. Gruß Helmut
Georg schrieb: > Ich muss in der Schule ein Schaltung zur Temperaturmessung mit einem > PT100 Sensor aufbauen Neben den schon geschilderten Problemen ist der erste Fehler schon ganz links: Ein LM317 ist hier nicht als Konstantstromquelle geeignet. Ganz allgemein gilt: Man kann mit PT100 unheimlich präzise Thermometer bauen, hat dafür aber einen erhöhten Aufwand. Dieser erhöhte Aufwand lohnt sich nur, wenn man die hohe Präzision auch wirklich nutzen will. Bei gewünschter Präzision von >=1° sind andere Temperaturfühler wesentlich besser geeignet. Der einfachste Fühler ist übrigens eine gewöhnliche Universaldiode. Die passende Schaltung dafür findet man im Datenblatt des 7106. Gruss Harald
Wenn der Pt100 nur per PWM einen Motor steuern soll, kann man jede RTD-Schaltung nehmen +----+---+----------+---+-- +12V | | | K| | | P1 | BYW29 Motor | | | A| | R1 +---(-R6-+ +-+-+ | | | | | | +--|+\ | | | | | >--+--R4--|I MOSFET +----(--|-/ R5 |S | | | | | +-R3-(---(-P2-+ | | | | | | R2 Pt100 | C1 | | | | | | +----+---+----+-------+ So eine Schaltung kann man ja mit den Widerstandswerten an jeden Sensor anpassen auch einen Pt100. So bleibt WENIGSTENS die Berechnung der Widerstandswerte als einzige intellektuelle Herausforderung übrig.
Deine gesuchte Seite ist unter: "Konstruktion eines PT100 Messverstärker Dirk Faust" zu finden Hans Peter
Danke für die, für diese Zeit, vielen Antworten. Ja wir gesagt, wir haben so ziemlich die erst beste Schaltung genommen, da wir einfach nicht wissen worauf wir achten müssen. Unserer Gruppe wurde der PT100 zugeteilt, deshalb MÜSSEN wir diesen machen =/ Ferner bräuchten wir eine Genauigkeit mit 0,1 Schritten. Es wäre zumindest anzustreben. Der Temperaturbereich wird, hab noch keine Erfahrung damit wie warm son kleiner 12V E-Motor wird, denke ich mal von Zimmertemperatur bis vielleicht 60°C oder so sein. Als Prozessor liegt uns ein Infeneon C167 vor. In der letzten Antwort ist eine Schaltung dabei die mich jedoch etwas verwirrt^^ (Tut mir Leid wenn ich mich etwas doof anstelle ) Habe mir den Link aus der ersten Antwort angeschaut (http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html) und die Schaltung ganz unten. Dort wird ein PT1000 verwendet. Könnte ich diese Schaltung auch für den PT100 verwenden und was müsste ich verändern?
> Könnte ich diese Schaltung auch für den PT100 verwenden Sicher. > und was müsste ich verändern? Die Widerstandswerte anpassen, Formeln stehen ja dabei.
Du verwirrst auch: was meinst Du mit 0,1 Schritten? Eine Temperaturauflösung von 0,1°C?? Für einen Motor??? Welcher Lehrer vergibt (sorry) so dämliche Aufgaben?? Was ist ein "Infeneon"? Ein infernalischer Prozessor? <kopfschüttel>
OK, etwas konstruktiver: Du hast einen PT100. Temperaturbereich: musst Du herausfinden. Ein Infineon C167 löst 10 Bit auf, bei 5V hast du 4,88mV pro Schritt. Auf welcher Schule bist du denn: darfst du ein fertiges Modul kaufen, oder sollst du selber mit OPs einen Aufbau starten? :-) Pt100 ist 1/10 von PT1000. Du hast also z. B. 100 Ohm bei 0°C bei PT100, bei PT1000 sind es 1kOhm. Wie Mawin sagt: neu durchrechnen.
Georg schrieb: > Ferner bräuchten wir eine Genauigkeit mit 0,1 Schritten. Wenn Du damit meinst 0,1° ist das auch für geübte Schaltungs- Entwickler schon sportlich. Habt ihr denn ein Thermometer mit einer Auflösung von 0,01° zur Verfügung, mit dem Ihr Euer Präzisionsthermometer kalibrieren könnt? Auf jeden Fall braucht Ihr dann einen AD-Wandler mit mindestens 16 Bit. Gruss Harald
ich hab das teil von matuta aufgebaut. das auswertteil schimpft sich elektrometersubtrahierer. am ausgang kommen 0 ... 10v bei 0 ... 100°c raus. die schaltung ist für aquarienzwecke mehr als genau genug und zudem rel. einfach. pt100 ... weil im schrank vorrätig.... mfg
Tut mir Leid wenn ich in der Hitze verwirrt hab! =/ Ich geh auf ne Berufsschule. Die ganze Schaltung sollen wir selbst aus einzelnen Komponenten (eben dem Sensor, den Widerständen, den OPV´s etc.) selbst aufbauen. Ok, hätte nicht gedacht das so eine Auflösung komplizierter als sonst schon wird. Wenn dem so ist werde ich den Lehrer davon überzeugen dass wir die Auflösung in 1°C Schritten machen werde. @Helmut & Mawin: Was mich bei dem "neuen" Schaltbild verwirrt hat ist der R5, R51 und der R4, da ich die nirgends in der Rechnung finden kann. Die Berechnung der "restlichen" Widerstände (R1, R2 und R3) kriegen wir wohlmöglich hin. Hoffe ich zumindest =/ Muss ich bei den OPV´s irgendetwas beachten? Wir sollen nach Möglichkeit bei Conrad bestellen und ich weiß nicht welche ich nehmen soll.
Welche Schulform besuchst du genau? Berufsschule kann von der "Schulpflichterfüllungsklasse" über "Radio und Fernsehtechniker" zum "Technischem Abitur" reichen. Auflösung kann man ja ganz leicht umrechen: Tmax-Tmin (60-20)K --------- = ------------- = 400 Schritte delta T 0,1K/Schritt Sind 8,6 bit -> nächst höhere ist 10bit. Nur was nützt eine hohe Auflösung wenn es an der Genauigkeit scheitert? Wenn ich mich recht erinnere liegt der Koeffizent bei 3,85*10-3/K. Du hast einen Widerstand der zwischen 107,7Ohm 20°C 123,1Ohm 60°C liegt. Die Schaltung die zuerst gepostet hast besteht aus einem LM317 der wohl eine Stromquelle darstellen soll(Bauteil Verschaltung kenne ich nicht aus dem Kopf, benutze mal das Datenblatt) Wie hoch ist der Drop über Vin und Vout? Wie viel Spannung fällt über R1 und wie viel über den PT100 maximal ab? Das muss unter 5V bleiben. Dann einen Impedanzwandler um den PT100 nicht zu belasten. Der 2. OP stellt ebenfalls einen Impedanzwandler dar, hier sollten R1 und R2 so gewählt werden das dort die Spannung gleich dem PT100 bei Zimmertemperatur ist. Der 3. OP ist als Differenzverstärker verschaltet, V=1. Naja und der letzte OP ist ein nichtinvertierender Verstärker, hier müssen die Widerstände so gewählt werden das bei Tmax 5V herauskommen. Der 4k7 und der C bilden einen Tiefpass, nimm irgendwas 100nF hast du vielleicht noch rumfliegen, oder gibt es Dynamik-Wünsche?. Die Dioden sollten dir die Eingänge des Mikrocontrollers retten. Jetzt sollte es mit einer Formelsammlung klappen das Dingen genau so einzustellen, wie du es möchtest. Eine Auflösung von 0,1K sollte somit möglich sein. Aber keine 0,1K Genauigkeit. Da ist der obrige lineare Ansatz schon zu grob. http://www.ces.karlsruhe.de/culm/culm/culm2/th_messtechnik/sensoren/pt100.pdf
> Nur was nützt eine hohe Auflösung wenn es an der Genauigkeit scheitert? Es ist durchaus üblich, daß die Auflösung höher ist als die Genauigkeit, die meisten Zimmerthermometer zeigen 0.1 GradC an, sind aber gerade mal auf 2 GradC genau. > Aber keine 0,1K Genauigkeit. Schon gar nicht, wenn die Schaltung so saublöd konstruert ist, daß die 5V eines 7805 als Differenzbildungswert verwendet wird, die sinkt um typisch 0.8mV/GradC (Maximalwert nicht angegeben) und trägt damit nach Spannungsteiler 5:1 um die Hälfte dessen sich die Spannung eines Pt1000 bei 1mA verändert, falls der überhaupt 1mA bekommt, der LM317 schwankt seinerseits um 0.3mV UND steuert noch 50uA aus dem ADJ-Anschluss bei, also 5% die um 5uA schwanken, also 0.5%, also über 1 GradC. Die Schaltung ist einfach Scheisse.
Georg schrieb: > Ich muss in der Schule ein Schaltung zur Temperaturmessung mit einem > PT100 Sensor aufbauen die die Temperatur an z.B. einem kleinen > Elektromotor misst, die Daten dann an einen Prozessor weiterschickt und > dort dann verarbeitet wird. Dann mach es richtig und baue nicht irgendwelchen Murks nach. Bei Reichelt gibt es kleine 8 beinige ADCs (SigmaDelta) von Microchip, die sich sehr einfach benutzen lassen. So einen ADC und dazu einen einzigen Widerstand von ca. 6k8 brauchst du, um deine Temperatur per PT100 stinkegenau messen zu können. Mehr nicht. Alle diese saublöden Analogschaltungen mit einem Haufen OpV's und tonnenweisen Widerständen sind OBERMIST und gehören auf den Müllhaufen der Geschichte. Bedenke mal eines: die PT100 zeichnen sich dadurch von den meisten anderen Meßfühlern aus, daß sie beim Hersteller auf Normwerte abgegelichen sind. Deshalb sollte man diesen Abgleich nicht dadurch zunichte machen, daß man anschließend mit ungenauen Widerständen und noch ungenaueren Versorgungsspannungen irgendwelche Kompensationen auf analogem Wege herum hantiert. Wenn schon, dann heißt es zuerst digitalisieren mit vernünftiger Auflösung und dann digital weitermachen. Anleitung dazu findest du in den Appnotes von Microchip. W.S.
Georg schrieb: > schon wird. Wenn dem so ist werde ich den Lehrer davon überzeugen dass > wir die Auflösung in 1°C Schritten machen werde. Um das nochmal aufzuwärmen (wurde ja auch schon angesprochen). Wenns denn sein muss, kannst du auch eine Anzeige zaubern, die tausendstel Grad anzeigt. Nur stimmen wird die Anzeige nicht! Dazu kommt, dass euer Motor mit Sicherheit nicht durchgängig überall die gleiche Temperatur hat. Was ist denn die Temperatur des ganzen Motors? Je nachdem, wo du misst, kriegst du einen anderen Wert. Und der schwankt mit Sicherheit mehr als nur um ein paar Zehntel. (Damit du mal ein paar Argumente für den Lehrer hast)
W.S. schrieb: > Anleitung dazu findest du in den Appnotes von Microchip. http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01154a.pdf
W.S. schrieb: > So einen ADC und dazu einen einzigen > Widerstand von ca. 6k8 brauchst du, um deine Temperatur per PT100 > stinkegenau messen zu können. Ok das klingt auf jeden Fall so als ob sich unsere Gruppe das Leben unnötig schwer machen wollte. Dann frag ich einfach mal ganz doof: Wie sollte die Schaltung denn aussehn? Und könnte es in Folge der "einfachen" Schaltung Probleme mit der Regelung per PWM geben? An der Stelle möchte ich euch aber schon mal für die zahlreichen erläuternden Antworten danken! :)
moin !!! das c würd ich meiden . total überteuert. W.S. schrieb: > Alle diese saublöden > Analogschaltungen mit einem Haufen OpV's und tonnenweisen Widerständen > sind OBERMIST ok meine sps hat kein i2c.... dafür einige 0 ...10v analogeingänge. verrate mir mal wie ich den ad wandler da ran bekommen soll! is nich. da gehen nur vernünftig aufgebaute analoge schaltungen. kann man i2c nutzen dann ist die vorgeschlagene lösung ok. mfg
W.S. Scheint ein Digitaler zu sein, ich muss was messen -> ADC dran und die Aufbereitung per Software machen. OPVs würde ich nicht auf den Müll schmeißen, Digitaler Kram kommt schnell an die Grenzen wenn es um Schnelligkeit UND Genauigkeit geht. Oft muss man auch schauen was ist günstiger? Was nützt ein Mikrocontroller im Bügeleisen wenn ein Bimetall ein bruchteil davon kostet. Da fällt mir ein: Ein Bimetallstreifen mit DMS bestückt zum Temperaturmessen... Pot Wasser mit Ultraschall Ausdehnung des Wassers bestimmen...
Leerda schrieb: > Da fällt mir ein: > Ein Bimetallstreifen mit DMS bestückt zum Temperaturmessen... > Pot Wasser mit Ultraschall Ausdehnung des Wassers bestimmen... Erinnert mich irgendwie an die Frage: "Wie kann man mit einem Barometer die Höhe eines Turmes messen?" Eine der Antworten war: "Barometer runterschmeissen und die Sekunden bis zum Aufprall zählen." Gruss Harald
>Ich muss in der Schule ein Schaltung zur Temperaturmessung mit einem >PT100 Sensor aufbauen Ich habe die die von dir favorisierte Schaltung mit den vier OPs vor etwa einem Jahr auf einem Steckbrett aufgebaut. Ich wollte damit den Meßwerteingang eines PID-Reglers versorgen. Meine Erfahrung: Als schulischer Versuchsaufbau zur Vertiefung des praktischen Verständnisses im Umgang mit Operationsverstärkern ist die Schaltung durchaus ok. Meßtechnisch ist sie allerdings eine Katastrophe (somit auch als Negativbeispiel für schlechtes Schaltungsdesign edukativ nutzbar ;-) . Mehr wie drei Grad Genauigkeit waren nicht drin. Was war los: Der als Konstantstromquelle geschaltete Spannungsregler hatte elende Drift, mein Meßstrom lief häufig zwischen 0,9 u. 1,2mA hin und her. Nächstes Prob: Ich hatte eine sehr kleine PT-100 Perle, vielleicht 2x2mm die schon durch den rel. hohen Strom unter Eigenerwärmung litt. Der LM324 ist als OP für so geringe Meßspannungen ungeignet (wahrscheinlich neben dem LM741 der schlechteste OP aller Zeiten bzw. einfach nicht mehr zeitgemäß), die hohe Offsetspannung im Vergleich zum Meßsignal verdirbt dir den Tag. Ich habe ihn schließlich gegen einen TLC274 ausgetauscht, damit war wenigstens an dieser Front Ruhe. Es war noch mehr madig, die Spannung meines aufgebauten Subtrahierers reagierte auf Rauschen und lief ebenfalls weg (könnte aber auch am Steckbrettaufbau gelegen haben); ich hab dann irgendwann abgebrochen und ein anderes Konzept gewählt. Mein Tip: Baut das Dingens auf (mehr wie 5 EUR Bauteileaufwand werden's ja eh' nicht sein) und hängt ihn an den 10bit breiten AD-Eingang eures C167 der auf 0..102.3°C auflösen kann. Zeigt das Resultat eurem Lehrer - und der Fall hat sich. Zum Abschalten des Motors gegen Übertemperatur bei 125°C +- 5% ist die Schaltung ja auch brauchbar. Wenn ihr mit der Schaltung ein bisschen spielen wollt, dann laßt euch aber die Option offen auf der Platine die 10k-Widerstände gegen 4,7k+10k-Trimmer ersetzen zu können um eventuelle Spannungsdifferenzen ausgleichen zu können.
hallo joachim_01! Hier sind die restlichen Mitglieder der Projektgruppe ^^ Bist du zufällig noch in Besitz dieser Schaltung (der verbesserten mit TLC274)? Sind dort alle Widerstände dimensioniert? Welche Ausgangsspannung bekommst du da(0-5V,...)? Könnte man für diese Schaltung ebenfalls den C167 wie geplant verwenden? da wir die neue Schaltung möglichst bald benötigen schaffen wir es nicht die PT1000 Schaltung umzurechnen. Wäre es möglich deine Schaltung in das Forum zu stellen? mfg
Hallo Georg, ich hätte da noch etwas. Eine Schaltung für einen PT100 oder PT1000 mit einem OP. Drei Widerstände haben "krumme Werte" und müssen mit zwei, drei Widerständen nachgebildet werden. Als OP könnte man auch einen TL071 nehmen. http://www.ti.com/lit/an/slyt437/slyt437.pdf Analog Applications Journal, Fourth Quarter, 2011 Artikel Analog linearization of resistance temperature detectors, ab Seite 21. Dazu gibt es noch eine Excel-Datei mit der man die drei Widerstände berechnen kann. Der Verweis auf die Quelle ist auf Seite 23. http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=SLYT442&fileType=zip Gruss Klaus.
Hallo die Schaltung (http://www.ti.com/lit/an/slyt437/slyt437.pdf) ist sehr hilfreich! Vielen Dank! Wir haben nur noch eine Frage: Wenn wir den TL071 wählen, bleibt der R8 in der Schaltung dann gleich oder muss dieser dem OPV angepasst werden? lg
Simon Grasser schrieb: > Wenn wir den > TL071 wählen, Dir ist klar das der TL071 mit 5V einfacher Versorgung in der Schaltung nicht funktioniert?
Hallo nein dass war uns leider nicht klar... was gäbe es denn dann für alternativen (OPV)? also diesen INA826 können wir bei Conrad leider nicht finden...
Hallo, ich denke es kann auch ein TLC271 sein. Es muss ja nicht immer ein OPA333 sein. INA-Typen halte ich für übertrieben. Gruss Klaus.
Vielen Dank für die Hilfe! Wir haben unsere Schaltung nun dementsprechend angepasst :) ... Nun haben wir aber noch ein Problem: Wir benötigen einen passenden Treiber für einen Mosfet; Wir wollen damit einen Elektromotor(Nennspannung 12VDC und Stromaufnahme 1,46A) betreiben -mithilfe einer PWM; (benötigte Eigenschaften: Ein- und Ausschaltzeit unter einer µs -ungefähr-; für n-Kanal-MOSFET(VDSS 200V, RDS(on)typ: 17mOhm max: 20mOhm;ID 76A;) Spannung des Signalgebers (C167) betragen 5V). Es wäre nett wenn ihr uns auch noch hier helfen könntet :) Vielen Dank im Vorraus!
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