Guten Tag. Ich habe vor, die Temperatur eines kleinen Kühlschrankes zu überwachen. Programmieren kann ich grundsätzlich, Schaltungen entwerfen ebenfalls, mit A/D Wandler habe ich noch nicht gross gearbeitet aber was nicht ist kann ja noch werden. Ich bin auf der Suche nach einem Sensor, der möglichst gut im Bereich zwischen 5° und 15° arbeitet.. ausserhalb dieses Bereiches muss die Genauigkeit nicht so extrem sein. Ich würde gerne einen Sensor am A/D Wandler betreiben, also keine IIC Lösungen bitte. Wäre ein PT100, resp. PT1000 für meine Wünsche passend? Oder gibt es etwas geeigneteres speziell für diesen Bereich? Ach ja, wenn die Temperatur auf 0.5°-1° genau ist, reicht das vollkommen. Ich weiss halt nicht wie realistisch 0.5° mit einem analogen Sensor sind, deswegen frage ich hier nach :) Gruss & danke im Voraus
digitale Sensoren wie DS18S20 oder TSIC206 gehen an jeden uC, da dein AVR Analogeingänge hat kannst du auch analoge Sensoren wie NTC 10k oder KT130 verwenden, allerdings sind die alle ungenauer als 1 GradC und man müsste vorher kalibrieren (also bekannte Temperatur anlegen, Messwert ermitteln, dem die Temperatur zuordnen). Mit TSIC306 (digital) oder Pt100 (Analog) kannst du direkt eine Schaltung aufbauen, die ohne Kalibrierung besser als 1 GradC genau ist. Der TSIC kommt direkt an den uC, der Pt100 mit so einer Schaltung: +-----+---+------- Vref+ R1 R2 | +-----)---)-R3-+ | | | | TS507 oder OPA188 +-R6--)--|+\ | | | | >--+-- A/D | +--|-/ | | | | | RTD +---)-R5-+ | R4 | +-----+---+------- Vref- berechnet auf deinen gewünschten Temperaturbereich mit 0.1% Widerständen (dadurch wird die Schaltung nicht billiger als der teure digitale Sensor): http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html
KTY81: Gute Genauigkeit, einfacher Aufbau und preiswertes Bauteil. Beitrag "Re: wie aus AD-Wert die Temperatur berechnen"
Hi MaWin, deine Schaltung sieht sehr vielversprechend aus, 0.1% Widestände sind nicht so ein Problem.. werde das Ganze mal ausprobieren und dann berichten! Ach ja, deine verlinkte Seite http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html Zeigt bei 7.3.4 (praktische Schaltung) die ganze Schaltung mit Referenzspannungsquelle, ich denke ich werde wohl diese einsetzen. Gruss
> Zeigt bei 7.3.4 (praktische Schaltung) die ganze Schaltung
Nein, sie zeigt bei 7.3.4 eine 4 mal komplexre Schaltung mit drastisch
schlechteren Daten, denn blöderweise verwendet sie eine ZWEITE
Referenzspannung (neben der Referenzspannung mit der der A/D-Wandler
misst) und damit gehen alle Abweichungen der beiden Refernzen (die
initial nicht 0.36% genau also nicht 1 GradC genau sind) voll auf's
Messergebnis.
Die Schaltung ist NICHT 1 GradC genau sondern müsste kalibriert werden.
Nimm besser die gezeigte Schaltung mit nur 1 OpAmp, die an ARef des
A/D-Wandlers hängt, welche problemlos aus den (schwankenden, ungenauen)
5V gewonnen werden kann, denn die einfache Schaltung mit nur 1 OpAmp ist
immun gegen Referenzspannungsschwankungen. Die Schaltung ist mit 0.1%
Widerständen und einem halbwegs genauen OpAmp (z.B. den genannten
Modellen) direkt nach dem Aufbau 1 GradC genau - ohne Kalibrierung.
MaWin schrieb: > Nimm besser die gezeigte Schaltung mit nur 1 OpAmp, die an ARef des > A/D-Wandlers hängt, welche problemlos aus den (schwankenden, ungenauen) > 5V gewonnen werden kann, denn die einfache Schaltung mit nur 1 OpAmp ist > immun gegen Referenzspannungsschwankungen. Die Schaltung ist mit 0.1% > Widerständen und einem halbwegs genauen OpAmp (z.B. den genannten > Modellen) direkt nach dem Aufbau 1 GradC genau - ohne Kalibrierung. Danke für deine guten Tipps! Dann werde ich wohl diese Schaltung aufbauen. Damit ich das richtig verstanden habe, das Aref meines Controllers kann ich also einfach mit der 5V Speisung versorgen? Oder wäre eine Referenz notwendig? Ich hätte einen OPA134 zur Hand, ist dieser empfehlenswert? Ein erster Blick ins Datenblatt lässt mich vermuten, dass ich auch diesen einsetzten könnte. Bin allerdings nicht gerade der Experte, deshalb die Frage. Ich hatte leider noch nicht sehr viel mit A/D Wandlung zu tun, verzeih' mir deshalb bitte meine etwas unbedarfen Fragen.
Ach ja, ein OP241 hätte ich auch noch, der sieht mir ein bisschen geeigneter aus, was meinst du? Gruss
Freeze schrieb: > Ich habe vor, die Temperatur eines kleinen Kühlschrankes zu überwachen. Freeze schrieb: > Ich bin auf der Suche nach einem Sensor, der möglichst gut im Bereich > zwischen 5° und 15° arbeitet.. ausserhalb dieses Bereiches muss die > Genauigkeit nicht so extrem sein. Ein Kühlschrank sollte idealerweise 4°C haben max. 6°C. Bei Temperaturen bis 15° vergammelt dein Kühlgut. Ausser du hast nur Bier drin. Freeze schrieb: > Damit ich das richtig verstanden habe, das Aref meines Controllers kann > ich also einfach mit der 5V Speisung versorgen? Oder wäre eine Referenz > notwendig? Das nennt sich ratiometrische Messung. Da der A/D Wandler und die Schaltung an der selben Referenzspannungsquelle hängen, gleichen sich die Fehler aus. Beispiel: Bei 2% höherer Ref. Spannung ist der Ausgang der Schaltung auch 2% höher, der A/D Wandler braucht dann aber auch eine 2% höhere Eingangsspannung um den selben Wert anzuzeigen.
Udo Schmitt schrieb: > Bei 2% höherer Ref. Spannung ist der Ausgang der Schaltung auch 2% > höher, der A/D Wandler braucht dann aber auch eine 2% höhere > Eingangsspannung um den selben Wert anzuzeigen. Das macht allerdings Sinn :) Danke für die Erklärung. Udo Schmitt schrieb: > Ein Kühlschrank sollte idealerweise 4°C haben max. 6°C. Ist kein idealer Kühlschrank :) 4° werde ich kaum erreichen und die 15° sollte ich nicht erreichen. War einfach mal so eine grobe Angabe, damit ihr einen Anhaltspunkt habt. Gruss
Ach, kannst/willst evtl. du mir sagen, ob der OPA214 oder OPA134 ein etwaiges Äquivalent zum OPA188 wäre? Falls du gerade Zeit und Lust hast, das wären die Datenblätter: OPA188: http://pdf1.alldatasheet.net/datasheet-pdf/view/424503/TI1/OPA188.html OPA134: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa134.pdf OPA214: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa4251.pdf Ich hätte jetzt gesagt der OPA214 klingt recht vielversprechend, aber ich frage lieber nochmals nach. Gruss
Freeze schrieb: > Damit ich das richtig verstanden habe, das Aref meines Controllers kann > ich also einfach mit der 5V Speisung versorgen? Oder wäre eine Referenz > notwendig? wenn du den Aref-Pin meinst: lieber nicht an 5V anschliessen! du kannst per Programm die 5V als Referenzspannung auswählen
Walter S. schrieb: > du kannst per Programm die 5V als Referenzspannung auswählen Also wie jetzt, intern? Ich benutze im Moment einen Atmega8, der hat nur eine 2.56V interne Referenz.
Freeze schrieb: > Walter S. schrieb: >> du kannst per Programm die 5V als Referenzspannung auswählen > > Also wie jetzt, intern? Nein, nicht "intern". Aber du kannst per Programm auch die Versorgungsspannung als Referenz auswählen. Die musst du nicht extern an den ARef Pin anlegen.
Karl Heinz Buchegger schrieb: > Aber du kannst per Programm auch die Versorgungsspannung als Referenz > auswählen. Die musst du nicht extern an den ARef Pin anlegen. Ach so. Danke für den Tipp, soll eben eine einlagige Platine werden, da bin ich froh um jede Verbindung weniger! Gruss
Es gibt 3 Möglichkeiten * an ARef eine Spannung anschliessen (ARef ist dann Eingang) * per Programm die Versorgungsspannung als Referenz auswählen (ARef ist dann Ausgang) * per Programm die interne Referenz als Referenz auswählen (ARef ist dann Ausgang) du willst die 2.te Variante. Die erste willst du nur dann benutzen, wenn die Referenzspannung eine andere als die Versorgungsspannung ist (was selten vorkommt). Was du aber auf keinen Fall willst: deinen µC beschädigen, indem du per Programm eine der anderen Referenzen auswählst UND extern eine Spannung an Aref anlegst, die dann gegeneinander arbeiten. Daher: An ARef wird im Regelfall nur ein 100nF Kondensator in Richtung Masse angeschlossen und sonst nichts. Damit verbaut man sich erst mal nichts, hat 2 Varianten für die Referenzspannung und kann immer noch eine externe Referenz irgendwann nachrüsten, wenn man sie braucht.
> Damit ich das richtig verstanden habe, das Aref meines Controllers > kann ich also einfach mit der 5V Speisung versorgen? Keine Ahnung, du hattest bis zu der Frage nicht geschrieben, welchen uC du verwendest. Schlag also selber in dessen Datenblatt nach. Beim ATmega8 geht das, passende Beschaltung und Programmierung steht im Datenblatt. OPA134 geht nicht (kein Rail-To Rail) OPA214 geht. Falls du dessen interne 2.56V Referenz verwendest, musst du sie puffern: +5V ARef -----|+\ | | | >--+--+-----+ | | +--|-/ | R1 R2 | 100nF | | +-----)---)-R3-+ | +--------+ | | | | OPA214 | +-R6--)--|+\ | | | | | >--+-- A/D | | +--|-/ | | | | | | | RTD +---)-R5-+ | | R4 | +----------------+-----+---+------- Vref- Auch dabei ist die absolute genauigkeit der 2.56V egal, und die Stabilität der 5V auch egal.
MaWin schrieb: > Keine Ahnung, du hattest bis zu der Frage nicht geschrieben, welchen uC > du verwendest. Stimmt, sorry. MaWin schrieb: > Beim ATmega8 geht das, passende Beschaltung und Programmierung steht im > Datenblatt. Habe ich gefunden, alles klar :) MaWin schrieb: > OPA134 geht nicht (kein Rail-To Rail) OPA214 geht. Klasse, danke für die Auskunft! MaWin schrieb: > Falls du dessen interne 2.56V Referenz verwendest, musst du sie puffern: Nein, ich werde wohl für Aref die 5V Speisung benützen. Danke für die Unterstützung! Gruss
Ich zeichne mal die Schaltung, und versuche die Werte auszurechnen. Wenn das oke ist, stelle ich das dann nochmal rein, falls jemand kurz Zeit hätte um dann drüber zu schauen.
Hallo nochmals. Also ich habe nun die Schlatung von MaWin: Beitrag "Re: Temperaturmessung Kühlschrank" abgezeichnet (siehe Anhang). Mit der angegebenen Seite von MaWin: http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html zu berechnen, allerdings finde ich keinen wirklichen Zusammenhang zwischen deiner Schaltung aus deinem Beitrag und deiner verlinkten Seite? Leider ist mein Verständnis für OP's recht beschränkt. Gruss
Hi Elux.. danke für deinen Beitrag. Allerdings habe ich mich schon für die PT1000/PT100 Variante entschieden, da das Projekt einen gewissen Umfang haben sollte und auch ein bisschen ein Gemisch aus Digital und Analog. Gruss
Ich wuerd NTC-10k empfehlen, die Anforderungen an die Praezision der Schaltung ist geringer. Aber vielleicht fuer das naechste Mal.
> Und selbstverständlich habe ich den Anhang vergessen :P DAS ist dein Rechenergebnis ? Ich bin verblüfft. > allerdings finde ich keinen wirklichen Zusammenhang > zwischen deiner Schaltung aus deinem Beitrag und deiner verlinkten Die Schaltung von Unicom ist komplexer, meine entsprach der Schaltung von Maxim Figure 4.
MaWin schrieb: > DAS ist dein Rechenergebnis ? Ich bin verblüfft. Ne, das wär ziemlich bescheiden. Ich habe noch gar keine Werte (10k ist als Standard definiert). Wollte nur nochmal die Schaltung von dir in "Reinform" zeigen. MaWin schrieb: > meine entsprach der Schaltung von Maxim Figure 4. Habe ich sie falsch abgezeichnet? ASCII Schaltungen finde ich ein bisschen verwirrend, deshalb die Unsicherheit.
> Habe ich sie falsch abgezeichnet
Nein, lediglich R1 der Maxim-Schaltung fehlt bei dir, aber der darf auch
0 Ohm haben (er dient nur der Eingangs-Bias-Strom-Kompensation, der Bias
ist allerdings bei guten OpAmps vernachlässigbar klein)
Achso, und R2 meiner Schaltung fehlt bei Maxim, damit ist der Nullpunkt bei Maxim nicht verschiebbar sondern müsste hinterher kompensiert werden.
MaWin schrieb: > Nein, lediglich R1 der Maxim-Schaltung fehlt bei dir, aber der darf auch > 0 Ohm haben (er dient nur der Eingangs-Bias-Strom-Kompensation, der Bias > ist allerdings bei guten OpAmps vernachlässigbar klein) Wenn mir der fehlt, dann habe ich ja 2 Widerstände zu viel in der von mir (ab-)gezeichneten Schaltung?
R6 wäre zu viel, denn der Platinsensor kommt wohl noch an X2. Aber R6 kann nach Berechnung auch 0 Ohm bekommen. Vielleicht wolltest du auch R6 an dem Platz von R1 haben, und es ist dir misslungen.
Freeze schrieb: > Ich habe mich schon für die PT1000/PT100 Variante > entschieden, > Leider ist mein Verständnis für OP's recht beschränkt. Nun, bei PT-Schaltungen musst Du Dich schon etwas besser mit OPV-Schaltungen auskennen, da diese Schaltungen eine höhere Präzision erfordern. Mit NTC oder Halbleiterfühlern wirds dagegen wesentlicH einfacher. :-) Gruss Harald
Wenn Du keine Lust auf einfache Lösungen (digitale Sensoren) hast, kannst Du auch den LM335 nehmen. Der ist billig und liefert 10mV/°K. Die Sache mit OPVs und Präzisionswiderständen wird beim unerfahrenen Bastler nicht auf Anhieb laufen, Und deutlich teurer ist sie obendrein. Peter
Peter Dannegger schrieb: > Die Sache mit OPVs und Präzisionswiderständen wird beim unerfahrenen > Bastler nicht auf Anhieb laufen, Und deutlich teurer ist sie obendrein. Ganz abgesehen davon, dass eine Lösung mit einem DS1820 schon seit 29 November fertig gewesen wäre.
Angehängte Dateien:
-
pt100.png
7,9 KB
So, muss mich doch nochmals zu Wort melden. Ich habe jetzt mal die Schaltung von Maxim übernommen. (http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/3450 -> Abbildung 4) Namen und Werte habe ich nur der besseren Übersicht halber übernommen (werden noch berechnet). Das einzige was ich noch nicht ganz kapiert habe ist wo der Widerstand R2 (aus deiner Schaltung, der für die Verschiebung des Nullpunktes) hinkommt. Kannst du mir das evtl. noch kurz mitteilen? Karl Heinz Buchegger schrieb: > Ganz abgesehen davon, dass eine Lösung mit einem DS1820 schon seit 29 > November fertig gewesen wäre. Ja, wenn ich's fertig gekauft hätte, wäre es schon vorher fertig gewesen :) Peter Dannegger schrieb: > Die Sache mit OPVs und Präzisionswiderständen wird beim unerfahrenen > Bastler nicht auf Anhieb laufen, Und deutlich teurer ist sie obendrein. Ja, ich stelle mich auch darauf ein, dass es nicht auf Anhieb laufen wird. Ich werde (sobald die Schaltung vollständig ist) mal versuchen die Werte für meine Anwendung entsprechend zu berechnen und dann teste ich mal. Sollte es nicht klappen, werde ich hier (etwas detailliertere) Fragen stellen. Und wegen dem Preis.. der ist eig. nicht so wichtig, da wir noch mehr als genug Präzisionswiderstände rumliegen haben und den OPV habe ich sowieso schon mal geordert. Gruss
Ach ja.. an X-2 kommt der PT100 (nur damit es keine Missverständnisse gibt). Gruss
Freeze schrieb: >> Ganz abgesehen davon, dass eine Lösung mit einem DS1820 schon seit 29 >> November fertig gewesen wäre. > > Ja, wenn ich's fertig gekauft hätte, wäre es schon vorher fertig gewesen > :) Von fertig gekauft kann keine Rede sein. Auch einen DS1820 muss man erst mal ansteuern. Aber: der hat den Analogteil schon fertig integriert. Den schliesst man an, und dann gehts daran, ihn auszulesen und mit dem Wert etwas zu machen. Ich finde es immer wieder lustig: Da kommen Leute nach dem Muster F: Ich will das auf die komplizierte Tour machen, hab aber keine Ahnung A: Warum machst dus dann kompliziert. Hier, so gehts viel einfacher F: Ja, weil ich es lernen will! Bitte helft mir Wenn du es lernen willst, dann musst du das auch selber machen und tatsächlich lernen! Wo lernst du denn, wenn dir sowieso alles vorgekaut werden muss? So ein PT100 ist ja jetzt nicht gerade eine Rarität, dass man nicht mit ein wenig googeln Schaltungen dazu findet und Seiten die sich ausführlich damit auseinandersetzen. Und wenn da dann eben ein Verstärker drinnen ist, dann muss man sich eben auch mal mit Verstärkerschaltungen auseinander setzen. Sorry - aber es war deine Entscheidung, das auf die komplizierte zu machen. Wie ernst soll ich die Aussage "ich will es selber machen und lernen" nehmen, wenn schon ein Nachmittag Google Recherche und Nachverfolgen von Detailproblemen, wie zum Beispiel Verstärkerschaltungen mit einem OpAmp bzw. überhaupt 'was macht eigentlich ein OpAmp und was hat es mit den beiden Eingängen auf sich', zu anstrengend ist?
Ja, ich weiss schon, was du ansprichst. Meine Idee war es grundsätzlich eine fertige Schaltung zu haben, die gut dokumentiert ist, welche ich nur noch berechnen muss. Karl Heinz Buchegger schrieb: > So ein PT100 ist ja jetzt nicht gerade eine Rarität, dass > man nicht mit ein wenig googeln Schaltungen dazu findet und Seiten die > sich ausführlich damit auseinandersetzen. Ja, da gebe ich dir durchaus recht. Nur leider gehen die guten Ergebnisse ein wenig in der Masse unter (wie so oft), deshalb die Frage hier im Forum. Es ist immer gut einen Ansprechpartner zu haben, der sich mit der Materie auskennt. Eine Seite wie die von MaWin mit der Linearisierung der Kennlinie etc. hat mich schon einmal ein Stück weitergebracht (dachte der PT100 sein so schon linear) und die Schaltung auf Maxim ist auch ziemlich gut dokumentiert. Ich wollte eig. nur noch wissen, wie man den Widerstand für die Verschiebung des Nullpunktes einsetzt. Ich finde halt, man lernt bei nichts so gut wie an fertigen Schaltungen mit dem DSO und ein bisschen Pröbelei. Aber klar hast du Recht, grundsätzlich kriegt man alles durch Recherche raus. Aber unter diesem Gesichtspunkt wird ein Forum auch überflüssig.. Karl Heinz Buchegger schrieb: > F: Ich will das auf die komplizierte Tour machen, hab aber keine Ahnung > A: Warum machst dus dann kompliziert. Hier, so gehts viel einfacher > F: Ja, weil ich es lernen will! Bitte helft mir Wenn es nur für mich wäre, hätte ich schon lange einen DS1820 drangepappt. Leider ist es sowas wie eine Vorgabe, die Schaltung auch mit analogen Komponenten zu versehen (die nicht integriert sind). Gruss
Dazu muss ich noch hinzufügen, dass es KEINE Vorgabe ist, die Schaltung ganz alleine zu entwerfen, deshalb ist Fremdhilfe erlaubt. Werde es dann auch nicht als MEIN persönliches Meisterwerk präsentieren :)
> Ich wollte eig. nur noch wissen, wie man den Widerstand für die > Verschiebung des Nullpunktes einsetzt. Die Spannung an X2-1 (in deinem letzten Schaltplan) liegt durch den 3.01k Widerstand nach +5V immer über 0V, z.B. bei 0.3V. Der OpAmp verstärkt ausgehend von 0V um den Faktor 12.4/105k = 9.46, macht also mindestens 2.8V daraus. Der Messbereich von 0V bis 2.8V ist verloren. Daher der Widerstand. Er ermöglicht es, trotz einer Eingangsspannung über 0V am Ausgang 0V zu erreichen. Berechnnung nach Kirchhoff.
Ach soo :) Ja das ist natürlich Schade, wenn ich einfach die Hälfte des Messbereiches opfere. Werde das mal berechnen.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.