Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Temperaturmessung PT1000


von Thomas (Gast)


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Hallo zusammen,


ich habe vor Lufttemperatur mit einem PT1000 zu messen (ja ich weiß, da 
gibt es hier 1000 Threads zu, aber irgendwie werde ich, selbst nach 2 
Tagen stöbern, daraus nicht so recht schlau. Mag an meinem mangelnden 
Kenntnisstand in diesem Bereich liegen :/ )

Ich habe vor mit dem Signal auf ein fertiges Modul (12-Bit Auflösung, 
Spannungsbereich von 0-4095mV,link: 
http://www.voelkner.de/products/82951/USB-12-Bit-Datenerfassungssystem-Baustein.html) 
zu gehen. Nachher möchte ich daran noch einen Feuchte- und einen 
Gewichtssensor anschließen (sobald ich nen bisschen Ahnung habe :P ).

Als grobe Rahmenbedingung stehen eine Genauigkeit von ca +-1 C° im Raum. 
Die Auflösung des A/D-Wandlers würde ich gerne auf einen 
Temperaturbereich von ca. 0-50 C° verteilen.

Ich hatte zuerst an eine simple Brückenschaltung (mit deren Abgriff ich 
dann auf den analogen Eingang gehen kann) gedacht, aber nachdem ich hier 
etwas gelesen bin ich davon abgekommen.

Nun habe ich nach einiger suche hier im Forum aber keine Schaltung 
gefunden die allseits für "gut" befunden wurde.

Ich würde es jetzt mit dieser Schaltung 
(http://www.mikrocontroller.net/attachment/25716/Pt1000Verst_rker.PNG) 
aus dem "PT1000 - konkrete Schaltung"-Thread probieren. Allerdings wird 
in diesem Thread auch die zu hohe Eigenerwärmung beschrieben. Was kann 
ich jetzt dagegen tun? Oder wäre eine komplett andere Schaltung 
geeigneter?

Sorry für die wahrscheinlich dummen Fragen.

Gruß,
Thomas

von ntc (Gast)


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Der große Vorteil von PT100 und PT1000 ist, dass ein PT100 in deiner 
Schublade fast genauso ist, wie ein PT100, der irgendwo in Südafrika in 
ner Schublade liegt. Und er ist relativ linear. Das war's dann aber auch 
schon.

Die verlinkte Schaltung hat zig OPs und tausende Widerstände.
Wenn man alle Toleranzen zusammenrechnet landet man bei einer 
erstaunlich hohen Ungenauigkeit. Würde man den WorstCase ausrechenen, 
wäre diese Schaltung bestimmt unbrauchbar.

Es gibt NTCs mit 0.2°C Genauigkeit. Ein Pullupwiderstand an die 
Referenzspannung des 12Bit ADCs. 10 Zeilen C-Code und fertig ist ein 
sehr präzises Temperaturmessgerät.

Gibt auch integrierte, digitale Sensoren.

von Thomas (Gast)


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Also eine Schaltung nach diesem Muster?


+5V-------------------------------------
        |
        -
       | | R
       | |
        -
        |
        |-----------------Analoger Eingang
        |
        |
        -
       | | NTC
       | |
        -
        |
GND-------------------------------------

Habe ich dann nicht das Problem, dass sich der NTC sehr stark selbst 
erwärmt?

von ntc (Gast)


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Genauso. Messtechnik ist umso besser, je einfacher sie ist.

Ja. das Problem hast Du immer.
Man schaltet deshalb die Sensoren weg,  und nur für die Messung kurz zu.

von El Prozzo (Gast)


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Zur Selbsterwaermung... eine Frage des Stromes, den man durchlaesst. Es 
gibt NTC mit verschiedenen Werten.
Eine Fehlerrechnung zeigt wie gross der Widerstand in Serie sein mus 
fuer maximale Empfindlichkeit.

von Kai K. (klaas)


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>Habe ich dann nicht das Problem, dass sich der NTC sehr stark selbst
>erwärmt?

Wenn man es richtig macht, sind erstaunliche gute Resultate möglich:

http://www.sprut.de/electronic/temeratur/temp.htm

von Ingo (Gast)


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Also ich habe die Schaltung von Helmut Lenzen mit etwas anderen Werten 
aufgebaut, mit hochwertigen Komponenten versehen und den Messbereich 
etwas angepasst. Ich erreiche 0,05 Grad Auflösung und ich vermute mal 
+\- 0,5 Grad Genauigkeit.
Kann die Schaltung nur empfehlen...

Ingo

von Thomas (Gast)


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Das hört sich ja gut an.
Dann wird das ja doch nicht so kompliziert wie befürchtet.

Danke erstmal für die schnellen antworten.

@ Ingo
Welche Schaltung meinst du genau?

von W.S. (Gast)


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Also, mal was ganz Grundsätzliches:

Einen PT100 oder PT1000 oder so setzt man ein, wenn man die fertige 
Schaltung nicht selbst temperaturmäßig kalibrieren will, denn die PT's 
sind ab Werk abgeglichen. Das sollte man sich erhalten und für eine 
PT100 die gleiche Schaltung verwenden, wie sie Thomas für den NTC 
gepostet hat. Allerdings ist es ein bissel blöd, so einen in den uC 
eingebauten ADC mit 10 oder 12 Bit benutzen zu wollen, wo die letzten 
2..3 Bit Hausnummern liefern. Es gibt heutzutage genug SigmaDeltaADC's 
mit 20 Bit oder mehr, die für solche Zwecke viel besser sind. Guck mal 
bei MicroChip, die haben da was mit 20 Bit, was nur 200 uA (0.2 mA !!) 
Betriebsstrom braucht.

Mit Thermistoren (also NTC's) kann man auch gut arbeiten, gar keine 
Frage. Deren Temperaurbereich ist zwar eingeschränkt im Vergleich zu 
PT100, die es auch für >300°C gibt, aber dafür ist der Temperatureffekt 
deutlich größer. Allerdings sind sie nichtlinear. Guck mal nach 
"Steinhart-Hart-Formel", damit haben die beiden eine Absolutgenauigkeit 
besser als 0,1°C erreicht und das in einem erstaunlich großen Bereich 
(ich glaub von -40°C bis +60°C oder so). Allerdings braucht man dafür 
einen Dreipunkt-Abgleich mit realen Temperaturen. Das ist eben anders 
als beim PT, wo man nur einmal einen präzisen Referenzwiderstand 
anstelle des PT anklemmen muß und damit seine Kalibrierung erledigt hat.

W.S.

von MaWin (Gast)


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> http://www.voelkner.de/products/82951/USB-12-Bit-D...

Was für ein Schrott.

> Nun habe ich nach einiger suche hier im Forum aber keine Schaltung
> gefunden die allseits für "gut" befunden wurde.

Siehe
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.7.8
Suche "Pt1000"
finde:

  +-----+---+------- Vref+ (4.096V)
 R1    R2   |
  +-----)---)-R3-+
  |     |   |    |
  +-R6--)--|+\   |
  |     |  |  >--+-- A/D
  |     +--|-/   |
  |     |   |    |
 RTD    +---)-R5-+
  |    R4   |
  +-----+---+------- Vref-

Rechenformeln siehe http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 
http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html

Komplexere Schaltungen brauchst du nur, wenn du lange Zuleitungen 
kompensieren musst (3-Draht oder 4-Draht Messung).

von Thomas (Gast)


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Danke für die Erklärung :)

Nur macht mich das was du über die integrierten ADS's geschrieben hast 
etwas nachdenklich.

W.S. schrieb:
> Allerdings ist es ein bissel blöd, so einen in den uC
> eingebauten ADC mit 10 oder 12 Bit benutzen zu wollen, wo die letzten
> 2..3 Bit Hausnummern liefern. Es gibt heutzutage genug SigmaDeltaADC's
> mit 20 Bit oder mehr, die für solche Zwecke viel besser sind. Guck mal
> bei MicroChip, die haben da was mit 20 Bit, was nur 200 uA (0.2 mA !!)
> Betriebsstrom braucht.


Ich habe nämlich leider keine Ahnung wie ich so etwas aufbauen müsste. 
Deshalb wollte ich das fertige Modul verwenden.

Werde es aber glaube ich trotzdem mal versuchen. Ich brauche zu dem A/D 
Converter dann aber trotzdem noch einen uC um die Daten auf den Pc zu 
bekommen, oder gibt es da noch ne andere Möglichkeit?

von Ulrich (Gast)


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Sofern man noch einen ganz alten PC hat, und Hardware nahe programmieren 
kann, gibt es noch die Möglichkeit so einen höher Auflösenden A/D 
Wandler direkt vom PC aus über den LPT Port, oder den mit passenden 
Pegelwandlern über die RS232 anzuschließen. Nur bei neueren PCs mit nur 
noch USB fällt die Möglichkeit auch weg.

Im Prinzip gäbe es eventuell noch eine Möglichkeit den PT1000 an die 
Soundkarte anzuschließen, und so zu messen. Da hängt es aber ggf. etwas 
von der Soundkarte ab, wie stabil da die Amplitude ist, und ob es für 
die gewünschte Genauigkeit reicht. Mit einem passenden kleine Übertrager 
sollte man auch da eine brauchbare Brücke hin bekommen.

von Thomas (Gast)


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Wie müsste denn die variante mit der RS232-Schnittstelle aussehen?

von Kai K. (klaas)


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>Wie müsste denn die variante mit der RS232-Schnittstelle aussehen?

So wird das nichts. Du mußt erst mal erzählen, was du ganz konkret 
vorhast: Warum PT1000? Was willst du messen? Was willst du mit den 
Meßdaten anstellen? Bloß anzeigen, oder etwas steuern? Und und und ???

von Thomas (Gast)


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Es muss nicht unbedingt ein PT1000 sein, dachte nur das der dafür 
genommen wird.

Ich möchte in einem kleinen Raum die Temperatur messen, diese an den PC 
übertragen und von dort aus dann nachher auch regeln.

Komme aber eher aus dem Softwarebereich und habe daher von der Hardware 
oder Elektronik im Allgemeinen leider noch keine Ahnung.

von Pol (Gast)


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Hallo hat jemand ein Bascom Programm mit einem Pt1000?
Wir wollen mit hilfe Bascom eine Temperatur mit dem PT1000 messen

von Georg (Gast)


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Pol schrieb:
> Hallo hat jemand ein Bascom Programm mit einem Pt1000?

Das ist eine ziemlich unsinnige Frage, weil die Auswertung per Software 
natürlich von der Hardware abhängt - z.B. ob die Linearisierung in 
Hardware erfolgt oder nicht und wie überhaupt der Pt1000 beschaltet ist 
und welcher ADC verwendet wird, ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Es 
gibt sicher eine Million Bascom-Programme, die dafür in Frage kommen. 
Ohne die zugehörige Schaltung ist das sinnloses Gebrabbel.

Nach 4 Jahren Ruhe sollte man einen eigenen Thread aufmachen.

Georg

von W.S. (Gast)


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Thomas schrieb:
> ich habe vor Lufttemperatur mit einem PT1000 zu messen

Thomas schrieb:
> Ich habe vor mit dem Signal auf ein fertiges Modul...zu gehen.

Thomas schrieb:
> Nun habe ich nach einiger suche hier im Forum aber keine Schaltung
> gefunden die...

Na dann fang an mit deinen Vorhaben!
Zu allererst würde ich dir die Lektüre des Tietze-Schenk empfehlen. 
Anschließend solltest du beginnen, Schaltungen selber zu verstehen und 
nicht bloß im Internet nach was Fertigem zu suchen. Wenn du dir das 
partout nicht zutraust, dann such den Rat einer 
Haus-Automatisations-Firma und laß dir dazu ein Projekt erstellen.

Meiner Meinung nach reichen die schier unzähligen Threads zu diesem 
Thema völlig aus. Also lies nochmal, lerne daraus, mach dir dein eigenes 
Projekt und vermeide die Fehler deiner Vor-Schreiber zu diesem Thema. 
Eines geht allerdings nicht: Einfach bloß nach irgendeinem fertigen 
Zeugs suchen und dann blind nachbauen. Das wird nur Bastelpfusch.

Und nochwas: Sowas wie "ich habe vor Lufttemperatur..zu messen" ist 
eigentlich ein Tritt vor die Köpfe deiner Leser. Schreib lieber, was du 
eigentlich veranstalten willst und zu welchem Zwecke. Dein 
Eröffnungsthread lautet im Klartext nämlich so:
"ich hab mir ein falsches Ziel gesetzt und ihr sollt es mir jetzt mal 
lösen, aber ich sage nicht, was das Ziel eigentlich ist, sondern 
schmeiße euch nur ein paar Brocken vor die Füße".


W.S.

von Kalender (Gast)


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W.S. schrieb:
> Na dann fang an mit deinen Vorhaben!

Das wird er längst fertig haben.

W.S. schrieb:
> sondern
> schmeiße euch nur ein paar Brocken vor die Füße".

So lange irgenwelche Großmäuler die Brocken auch nocht nach drei Jahren 
aufheben, wird sich nie was ändern.

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