LMP90100 Schaltung für Thermoelement an Atmel MC

KrD schrieb:

> Anforderung an die Schaltung:
>   -Drei Thermoelemente mit Vergleichsstelle
>   -Möglichst geringer aufwand um eine gute genauigkeit zu erreichen
>   -Digitale Anbindung an den MC
>   -Aufbau als Modul
>
>  Thermoelemnte sollen übrigens diese verwendet werden: HSTC von omega
> http://www.omega.de/produkt/t2/hstc.html
> MC ist ein Atmega 1284P-PU mit Display und Bedienfeld.
>
> Freue  mich auf Vorschläge und Anregunden oder aber auch eagle Daten.
> Gruß

Nimm lieber was einfacheres, das billiger ist und auch schn länger am 
Markt ist: es gibt viele Thermoelementschaltungen, die sehr einfach 
aufgebaut sind.

Ich hab hier mit 22-bit-Wandlern von Microchip (MCP3550-50 und einer 
MAX6190 als Referenz) ohne weitere Elektronik (abgesehen vom notwendigen 
EMV-Schnickschnack) gute Erfahrung gemacht. Dazu ein NTC, der die 
Vergleichsstelle erfaßt (über den AD vom AVR)  und gut ist es. 
Linearisierung & Filterung (Rauschen des Wandlers) & alles weitere läßt 
sich sehr leicht in SW lösen und der Wandler kostet fast nix (4€/stk bei 
Schukat).  Die AD Wandler gibts auch in Mehrkanalausführungen und von 
unterschiedlichen Herstellern, also such Dir aus, was für Dich paßt....
Einziges Kriterium ist - Du solltest wissen, wie ein Thermoelement an 
eine Platine angeschlossen wird und welche Fallstricke da lauern.

Für dich könnte der MCP3424 interessant sein, schau Dir einmal das 
Datenblatt auf Seite 34 und 35 an.... da ist ein bischen Rechnerei 
erläutert.

Grüße

MiWi

PS - TI hat uns auf der electronica diesen Chip auf eine Weise angeboten 
daß ich den Eindruck hatte, das da Abhängigkeiten geschaffen werden 
sollen. Eine Visitenkarte ohne ausdrücklichen Wunsch nach Mustern 
hinterlegt und am Abend die Versandbestätigung von FedEx für 3 Muster 
aus den USA bekommen.... Sehr nett aber nicht das, was ich eigentlich 
von ihnen haben wollte....

Servus,

also der MCP3424 ist ein kandidat der durchaus interessant aussieht. 
Meine hoffnung ist jedoch das ich mit nur dem TI Chip eigentlich alles 
zusammen habe und nur noch Werte abholen muss. Das der Chip Preislich 
nicht die beste Option ist ist mir bewusst. Auch das es mehr Arbeit ist 
dazu eine Lib zu schreiben als nur ein Paar Werte abzuholen und zu 
Verrechnen per I2C. Ich sehe das auch als längerfristiges Projekt.

Für Tips zum Thema Vergleichstellen Aufbau bin offen. Ich würde es 
ähnlich machen wie bei dem TI EvalBoard für den LMP90100 da wurde 
einfach ein SMD Temperatursensor unter dem Steckkontakt für das 
Thermoelement Verlötet, ich würde zusätzlich größe Kupferflächen zur 
besseren Wäreverteilung drunter legen. Für Praktische Hinweise und 
Erfahrungen beim Aufbau einer Vergleichsstelle wäre ich sehr Dankbar.

Ist jemand bereit seine Thermeolement Schaltung zu teilen und würde von 
seinen Erfahrungen damit berichten?

Gruß
KrD

KrD schrieb:

> Ist jemand bereit seine Thermeolement Schaltung zu teilen und würde von
> seinen Erfahrungen damit berichten?
>


Ähem, hast Du das angegebene Datenblatt auch auf den von mir angegebenen 
Seiten genauer angeschaut? Da ist nur ein bischen Rechnerei nötig...

das mit der Vergleichsstelle - paßt schon so. mach einfach alles, was du 
gerade geschrieben hast und verpacke das Ganze dann so, daß die Platine 
nicht auf der einen Seite schon zum Rauchen anfängt und auf der anderen 
schon Rauhreif ansetzt...

Und was die reine Abholung von Werten betrifft: soooo schwer ist das 
umrechenen von Volt in Grad im uC nun auch wieder nicht als das ich 
dafür für jede Platine einen besonderen Obulus an TI abführen würde....

Ansonsten - lese Dich durch die ANs von LT (da gibt es ein paar sehr 
interessante u>f-Wandler, die auch Signale von Thermoelementen direkt 
wandlen), AD, Microchip oder Maxim etc  und Du wirst in den dort 
vorhandenen Schaltungen sehr viel mehr Fachwissen finden.

Ich kann Dir leider nicht viel schicken, weil ich mach das so: 
preiswerter 18 oder 22-bit Wandler und ein bischen Software. Fertig. 
Reicht für meine Zwecke mehr als aus und endich kein Herumlöten oder 
Jupersetzen mehr wenn der Sensor getauscht wird (wenn also zb. ein PT100 
statt einem Thermoelement eingebaut wird) Sehr praktisch im Feld....

Grüße

MiWi

Servus,

ja ich habe mir das Datenblatt angeschaut. Mit der Rechnung habe ich 
auch kein Problem. Ich will nur vermeiden fehler die vor mir gemacht 
wurden zu kopieren. Ich habe auch kein Problem damit die Werte abzuholen 
und zu verrechnen. Ich glaube sogar das es komplizierter ist den TI Chip 
zum funktionieren zu bewegen als die "kleinere" nur ADC variante. Wobei 
ich bei drei MCP3550-50 nicht günstiger weg komme wie bei einem 
LMP90100. Wobei natürlich auch die höhere Samplerate des MCP interessant 
für Experimente wäre.

Ein freund von TI bin ich auch nicht wirklich, schon gar nicht was den 
Hobbysektor an geht. Allerdings ist der LMP90100 bzw. die AFE Serie ein 
bisschen mehr als nur eine ADC Lösung weshalb mein Interesse erst 
geweckt wurde. Zum Beispiel background calibration, bringt das wirklich 
was?

Es wäre super wenn ich ein Layout von einer Vergleichsstelle bekommen 
könnte. Das Thema bereitet mir bisher immernoch am meisten 
Kopfzerbrechen. Da ich schlecht einschätzen kann wie viel Wärmeenergie 
über die Leiter auf die Platine transportiert wird. Wobei auch dabei die 
Platine eine relativ konstante Temperatur aufweisen sollte im Bereich 
der Vergleichsstelle. Meine Frage dazu wäre ob ich drei in der nähe 
liegende Vergleichsstellen mittels einem NTC realisieren könnte und in 
welchem maße durch verschiedene Samplerates bzw durch die 
unterschiedlichen Zeit koeffizienten bei änderungen der Temperatur an 
der Messstelle und der Vergleichsstelle fehler bei der Messung 
auftreten. Das sind leider sehr spezielle Fragestellungen die ich bisher 
aufgrund von Literatur rechereche nicht hinreichend klären konnte. Das 
sind erfahrungen die hoffentlich schonmal jemand gesammelt hat und 
Berichten kann ob es Sinn macht sich darüber gedanken zu machen.

@MiWi Danke für die Einwende du hast auf jedenfall mein interesse 
geweckt das gesamte Lösungskonzept nochmals sorgfälltig zu Überdenken.
Wie hast die es realisiert um einfach den Sensortyp tauschen zu können? 
Da ist doch eine unterschiedliche Beschaltung nötig?! Oder bin ich da 
jetzt auf den Holzweg? Wie erkennst du was angeschlossen ist?

Gruß
KrD

KrD schrieb:
> Servus,
>
> ja ich habe mir das Datenblatt angeschaut. Mit der Rechnung habe ich
> auch kein Problem. Ich will nur vermeiden fehler die vor mir gemacht
> wurden zu kopieren. Ich habe auch kein Problem damit die Werte abzuholen
> und zu verrechnen. Ich glaube sogar das es komplizierter ist den TI Chip
> zum funktionieren zu bewegen als die "kleinere" nur ADC variante. Wobei
> ich bei drei MCP3550-50 nicht günstiger weg komme wie bei einem
> LMP90100.

ein MCP3424 ist für Dich das richtige, der MCP3550 ist für mich der 
passende... das der 3550 bei Dir nicht paßt ist auch klar....

> Ein freund von TI bin ich auch nicht wirklich, schon gar nicht was den
> Hobbysektor an geht. Allerdings ist der LMP90100 bzw. die AFE Serie ein
> bisschen mehr als nur eine ADC Lösung weshalb mein Interesse erst
> geweckt wurde.

genau deswegen versuche ich Dir zu sagen, daß es deutlich preiswerter 
geht und daß das eigentlich recht einfach ist....

>Zum Beispiel background calibration, bringt das wirklich
> was?

ich habe keine Ahnung was diese Background-calibration ist. Ich schalte 
meinen Thermoelementsimulator ein (5mV +/- 40uV) und schau, ob der AD 
das erwartete Signal mißt - fertig. Der Rest ist SW.

>
> Es wäre super wenn ich ein Layout von einer Vergleichsstelle bekommen
> könnte. Das Thema bereitet mir bisher immernoch am meisten
> Kopfzerbrechen. Da ich schlecht einschätzen kann wie viel Wärmeenergie
> über die Leiter auf die Platine transportiert wird. Wobei auch dabei die
> Platine eine relativ konstante Temperatur aufweisen sollte im Bereich
> der Vergleichsstelle. Meine Frage dazu wäre ob ich drei in der nähe
> liegende Vergleichsstellen mittels einem NTC realisieren könnte und in
> welchem maße durch verschiedene Samplerates bzw durch die
> unterschiedlichen Zeit koeffizienten bei änderungen der Temperatur an
> der Messstelle und der Vergleichsstelle fehler bei der Messung
> auftreten. Das sind leider sehr spezielle Fragestellungen die ich bisher
> aufgrund von Literatur rechereche nicht hinreichend klären konnte.

Du denkst zu kompliziert. Viel zu kompliziert. Mach eine Handskizzze vom 
mech. Aufbau, schau Dir die Wärmeströme an, verteile diese mit Cu so gut 
wie möglich und entkopple diese Wärmeinsel mit Schlitzen  vom rest der 
Platine so gut wie möglich - fertig. Ein NTC reicht locker für alle 3 
Stecker...

Das
> sind erfahrungen die hoffentlich schonmal jemand gesammelt hat und
> Berichten kann ob es Sinn macht sich darüber gedanken zu machen.
>

ja, Gedanken sind gut, es muß aber keine Dr.Arbeit werden.

> @MiWi Danke für die Einwende du hast auf jedenfall mein interesse
> geweckt das gesamte Lösungskonzept nochmals sorgfälltig zu Überdenken.
> Wie hast die es realisiert um einfach den Sensortyp tauschen zu können?
> Da ist doch eine unterschiedliche Beschaltung nötig?! Oder bin ich da
> jetzt auf den Holzweg? Wie erkennst du was angeschlossen ist?

Je nach Sensor ist ein bestimmter Messwert zu erwarten. PT100 liefert 
ohne Messtrom keine Messspannung. Wenn also nix da ist wird die 
Stromquelle eingeschalten und - ist was da? Wenn ja - paßt das auch mit 
dem, was zu erwarten ist zusammen? Wenn ja - Pt100, wenn nein - was 
dann? PT1000? oder KTY (die mit 2k) Und wenn alles nicht paßt (weil der 
Sensor gerade bei 90°C herumhängt) - ein vorsichtiger Vorschlag vom 
System an den Benutzer welcher Sensor denn am besten zu dem Messwert 
passen würde... Der wird dann eingestellt, abgespeichert und gut ist es.

es ist sehr... rudimetär, erfüllt aber die Bedingung des lötfreien 
Sensortausches ohne Zicken (das findet alles in einem Servicemenü statt, 
in dem der Benutzer nur nach einem Kennwort hineinkommt, er muß also 
wissen, was er tut)

Denk das ganze einfach, dann wirst schon sehen, daß es sehr einfach ist 
und du gerade zu kompliziert denkst.... :-)

Grüße

MiWi

Servus,

das lichtet doch den Wald. Mir komplizierte Gedanken zu machen ist mein 
Job. Ich habe da anscheinend eine Veranlagung für.

Was für einen Thermoelemnt Simulator verwendest du?

Wenn ein NTC für alle drei Stecker reicht ist der 3424 wirklich gut. 
Danke soweit für die nützlichen Hinweise. Ich werde mich dann mal dran 
machen etwas auf die Beine zu stellen und es dann mal herzeigen.

Gruß
KrD

KrD schrieb:
> Was für einen Thermoelemnt Simulator verwendest du?


einen recht genau ausgemessenen Spannunsteiler mit lanzeitstabilen 
Widerständen in ausreichend temperierter Umgebung.

Grüße

MiWi