Guten Abend, ich habe (mal wieder) ein Problem damit, wie ich (m)ein Gedankenproblem am Besten lösen soll. Also, mit einem Thermoelement vom Typ K soll eine Temperatur gemessen werden, so weit so gut. Prinzip ist klar: Standardverfahren anwenden, also passendenden OPV, ADC und Referenz suchen. Die Kaltstellenkompensation lasse ich mal weg, das ist schon (mit digitalem Temperatursensor) gelöst. Gut, ich habe schon länger nix mehr in dem Bereich gemacht, möchte ich gleich vorneweg sagen, insofern bin ich wohl auch ein bisschen eingerostet. Problem: Die Schaltung wird unter Anderem im Aussenbereich (aber wettergeschützt) eingesetzt. Ergo kann's da im Winter auch schon 'mal negative Temperaturen (Celsiusskala) haben, und dann gibt das Thermoelement eben auch eine "verkehrte" Spannung aus. Ich hab' mich da 'mal so umgesehen (als ich das mit der Winterfestigkeit noch nicht genau wusste), da war mein Plan wie folgt: Single-Supply Präzisions-OP mit kleinem Offset (Analog Devices oder Linear) Brauchbarer aber bezahlbarer ADC mit I2C (wahrscheinlich von TI) Meßbereich war damals roundabout 0-300 Grad Celsius. Jetzt stellt sich eben das Problem mit der negativen Spannung, der Meßbereich wäre jetzt schön wenn er von -50 bis + 300 Grad Celsius ginge. Die Schaltung, die nebenbei nicht viel Sinnvolles macht, aber 5V braucht, wird übrigens durch einen Schutztrafo mit Sekundär 5V gespeist. Meine Überlegung war jetzt wie folgt: Der Single-Supply-OP bleibt, zusätzlich kommt ein kleiner Negativ-Spannungsregler (mit ungefähr 1,5V) rein. Masse der Digitalschaltung wäre dann eben positiv gegenüber der Masse von OP und ADC, aber macht eigentlich nix. Frage: Kann ich mich auf den Spannungsregler verlassen, oder muß ich eine zusätzliche Referenz einbauen? Alternative 1: Wie oben, aber mit echtem Differential-ADC. In Summe wahrscheinlich teurer, zusätzliche Referenz obligatorisch. Alternative 2: Anderen Trafo (zB 9V) mit Mittelanzapfung nehmen. Dann könnte man OPs mit positiver und negativer Versorgungsspannung nehmen. Aber ob die um so viel besser sind wie die Präzisionstypen mit Single Supply ist fraglich. Zusätzliche Referenz und Differential-ADC auch hier nötig. Dazu ein weiterer Gleichrichter. Die teuerste Lösung. Wie würdet Ihr das also machen? Mit bestem Dank, N.
Hallo! Thermoelemente geben keine negativen Spannungen aus; die Thermospannung ist im Bezug zur Vegleichsstelle höher oder niedriger. Aus der Differenzbildung entsteht erst eine negative Spannung.
>Thermoelemente geben keine negativen Spannungen aus; die Thermospannung >ist im Bezug zur Vegleichsstelle höher oder niedriger. Großer Blödsinn.
>Wie würdet Ihr das also machen? Ich machs immer mit dem AD595 http://www.analog.com/en/mems-sensors/digital-temperature-sensors/ad595/products/product.html
Hallo, für ganz faule, wie mich, ist der der Beste http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX6675.pdf (ähnliche gibts auch von anderen Firmen) Gruss
Ich nochmal, hatte leider nicht aufgepasst dass speziell von negativer Temperatur die Rede ist, deshalb noch ein weiteres IC http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX31855.pdf Gruss Karlheinz
Karlheinz schrieb: > hatte leider nicht aufgepasst dass speziell von negativer Temperatur die > > Rede ist, Hallo! Es gibt keine negative Temperatur. Unter großem Aufwand ist es bisher gelungen sehr dicht an Null heran zu kommen. Unter quantenmechanischen Gesichtspunkten sind auch schon Effekte beobachtet worden, die negativen Temperaturen entsprechen könnten - da ist es aber wie bei Schrödingers Katze: was man beobachtet und was gerade ist sind zwei verschiedene Sachen. Thermolelemente: Genau wie bei den elektrochemischen Spannungsquellen hat jeder Leiter eine Position auf einer Skala. http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannungsreihe http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelektrische_Spannungsreihe Auf Grund der unterschiedlichen Elektronenbeweglichkeit bei unterschiedlichen Temperaturen entsteht durch den Seebeck-Effekt die entsprechende Thermospannung. Wie bei Kohle-Zink-Elementen misst man nur dann eine negative Spannung, wenn man verpolt misst oder im Verhältnis zu einer anderen Kohle-Zink-Zelle - wenn diese einen anderen Ladezustand hat.
Route_66 schrieb: > Es gibt keine negative Temperatur Wie war das gleich wieder mit Celsius oder gibt es jetzt keinen Winter mehr. Hab ich da was verpasst?
Hallo allerseits erstmal danke für die gutgemeinten Ratschläge. Ich hatte mich schon im Vorfeld mit der Problematik der Thermoelemente besfasst, und mir ist auch klar, daß es da fix-und-fertige Frontend-Chips für diesen Zweck gibt, wo der OP-Amp und der ADC schon drin sind und die auch eine (mehr oder weniger gute) Kaltstellenkompensations-Funktion beinhalten. Ich will ja nicht undankbar oder unverschämt klingen, aber: DAS war eigentlich nicht mein Anliegen. Es gibt jedenfalls Gründe, warum ich diese "Fertigchips" in meiner Schaltung nicht einsetzen möchte. Es tut zwar nichts zur Sache, aber falls es jemanden Interessiert wären diese: 1.) Selbstbau-Trieb: Weil Ich nicht unbedingt die einfachste Lösung nehmen muß, sondern aus Lust am Besteln frei in meiner Entscheidung bin, das ganze so aufzubauen, daß Ich damit zufrieden bin. 2.) Verfügbarkeit: Einen pinkompatiblen OP oder ADC werde ich auch in zehn Jahren noch finden. Der ist dann sogar besser und/oder billiger als der von heute. Ob's in ein paar Jahren die Frontend-Chips überhaupt noch gibt und wenn Ja zu welchem Preis darüber bin ich mir nicht sicher. 3.) Kosten: OP + ADC + Zusatzaufwand für deren Beschaltung in Summe noch immer billiger als Frontend-IC. Ich würde mich Freuen, wenn eine(r) noch seine/ihre Meinung zu den von mir vorgeschlagenen Lösungen aus dem Ursprungsposting abgeben würde, also auf meine eigentliche Frage eingehen würde. Ansonsten gehe ich davon aus, daß das schon so passt, wie ich mir das ursprünglich vorgestellt habe, also "Alles 'normal' machen, aber zusätzliche negative Versorgung rein". Um eine negative Referenz komme ich so und so nicht rum, habe ich inzwischen bemerkt. Besten Gruß, N.
Nandfänger schrieb: > 2.) Verfügbarkeit: Einen pinkompatiblen OP oder ADC werde ich auch in > zehn Jahren noch finden. Der ist dann sogar besser und/oder billiger als > der von heute. Ob's in ein paar Jahren die Frontend-Chips überhaupt noch > gibt und wenn Ja zu welchem Preis darüber bin ich mir nicht sicher. > 3.) Kosten: OP + ADC + Zusatzaufwand für deren Beschaltung in Summe noch > immer billiger als Frontend-IC. Siehe oben http://www.ti.com/lit/an/sbaa189/sbaa189.pdf Das Thermoelement wird mit einem Offset beaufschlagt -> keine negative Spannung und Referenz nötig. Wenn ein OpAmp benutzt wird braucht es auch (immer) einen Widerstand um einen Pfad für den Eingangsstrom zu haben.
Arc Net schrieb: > Siehe oben > http://www.ti.com/lit/an/sbaa189/sbaa189.pdf Damn, ich hatte mir das PDF sowohl gestern am Vormittag als auch nochmal heute vor meinem neuen Post durchgelesen, aber beides Mal übersehen, daß der Pullup an der einen Seite des Thermoelements die Spannung dort auf 3V3 raufzieht. Ich Esel! > Das Thermoelement wird mit einem Offset beaufschlagt -> keine negative > Spannung und Referenz nötig. Die Lösung ist einfach und genial und ich hätte sie vor lauter Betriebsblindheit fast übersehen. I mache mir Sorgen über eine zusätzliche negative Versorgungsspannung und Differental-ADCs, dabei liegt der Königsweg nach KISS-Prinzip doch soh nah! Ich möchte Dir herzlichst dafür danken, daß Du mich nocheinmal ausdrücklich darauf hingewiesen hast! Ich hätte es ansonsten wohl wirklich übersehen :-( Verzeihe mir meine Dusseligkeit bzw. mein fehlendes Sehvermögen. Du hast mir meinen Tag gerettet, mögest Du gutes Karma bekommen. Mit freundlichem Gruße, N. (der sich nun hier auch endlich angemeldet hat)
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