Hallo, ich wollte bei mir eine einfache Konstantstromquelle mit dem LM317 einbauen um eine Widerstandsmessung durchzuführen. Problem ist, ich habe nur 3,3V Betriebsspannung zur Verfügung. Damit scheidet der LM317 aus. Könnt ihr mir da was empfehlen? Die KSQ muss High-Side eingebaut werden. Ich möchte damit Widerstände im Bereich von 0-200 Ohm messen mit einer Genauigkeit von 0,1 Ohm (12bit ADC).
@ Michael N. (betonmicha) >Könnt ihr mir da was empfehlen? Die KSQ muss High-Side eingebaut werden. >Ich möchte damit Widerstände im Bereich von 0-200 Ohm messen mit einer >Genauigkeit von 0,1 Ohm (12bit ADC). Eine Herausforderung. Kennst du den Unterschied zwischen [[Auflösung und Genauigkeit]]? Für 0,1Ohm Auflösung braucht man eine Vierdrahtmessung.
Eventuell ein LM334? Der müsste mit den verbleibenden 1.3V auskommen: http://www.ti.com/product/lm334
Michael N. schrieb: > Problem ist, ich habe nur 3,3V Betriebsspannung zur Verfügung. Möglicherweise könnte es ein moderner OP tun, der mit 3,3V Betriebsspannung funktioniert, und Rail-to-Rail-Outputs (und evtl. Inputs) hat. Dort macht man an den OP-Ausgang einen NPN-Transistor (z.B. BC547) als Emitterfolger dran, Basis direkt an den OP-Ausgang, Kollektor an 3,3V, und vom Emitter einen Shunt an Masse, der den Konstantstrom vorgibt, der am Plus-Eingang des OP vorgegeben wird. Die Rückführung vom Shunt kommt an den Minus-Eingang des OP. Wenn man zwischen Emitter und Shunt auftrennt, kann man dort den zu messenden Widerstand einfügen. Die Meßspannung ist dann der Spannungsabfall von Shunt plus Meßobjekt. Die feste Spannung am Shunt kann man dann von der gesamten Meßspannung per Software subtrahieren. Sorry, ich bin gerade zu bequem, einen Schaltplan in LTspice zu malen. Das ist mal so meine einfache spontane Idee.
Falk Brunner schrieb: > @ Michael N. (betonmicha) > >>Könnt ihr mir da was empfehlen? Die KSQ muss High-Side eingebaut werden. >>Ich möchte damit Widerstände im Bereich von 0-200 Ohm messen mit einer >>Genauigkeit von 0,1 Ohm (12bit ADC). > > Eine Herausforderung. Kennst du den Unterschied zwischen [[Auflösung und > Genauigkeit]]? Für 0,1Ohm Auflösung braucht man eine Vierdrahtmessung. Ich meinte schon Genauigkeit. Obwohl der Hinweis mit dem 12bit ADC wohl eher der Auflösung dient. Ich denke fürs erste würde auch eine Genauigkeit von 1 Ohm ausreichend sein. 0,1 ist übertrieben für meine Anwendung. Beim LM334 steht was von initial Accuracy 3%. Kann ich durch einen Abgleich dann trotzdem eine Genauigkeit von 1 Ohm hinbekommen?
Hallo, man muss sich da nicht auf eine Konstantstromquelle versteifen, einen Widerstand kann man auch im Vergleich zu einem Referenzwiderstand messen. Gruss Reinhard
Also einen 330 Ohm Widerstand in Reihe. Damit wäre der Strom auf max. 10 mA begrenzt und dann R2 berechnen: R2 = R1 * U2 / (Ub - U2) Hört sich gut an. Mit nem 0,1% Widerstand sollte ich doch ne gute Genauigkeit hinbekommen, oder?
Michael N. schrieb: > Hört sich gut an. Mit nem 0,1% Widerstand sollte ich doch ne gute > Genauigkeit hinbekommen, oder? Ob du das so machst oder mit einer Konstantstromquelle, es bleibt immer das Problem, dass du nur in einem bestimmten Messbereich die maximale Genauigkeit hast, in diesem Fall dann wenn Rref und Rx etwa gleich gross sind. Ist Rref = 100 x Rx oder umgekehrt, kannst du nix Gescheites mehr messen, da hilft nur eine Bereichsumschaltung. Soll heissen, du kannst natürlich 0 Ohm messen, aber einen Widerstand < 1 Ohm nicht mit derselben relativen Genauigkeit wie 200 Ohm. Aber das ist wohl das was du wolltest, von der Genauigkeit abgesehen geht der Messbereich ja tatsächlich von Null bis Unendlich. Was die Genauigkeit angeht, Falk hat ja schon erwähnt, dass man eine Vierdrahtmessung braucht, was in diesem Fall eine Dreidrahtmessung ist, m.a.W. du musst den Fusspunkt getrennt von GND an den ADC führen und den Plus-Anschluss getrennt von VCC, damit du hochohmig die Spannungen über Rref und Rx bestimmen kannst. Gruss Reinhard
Reinhard Kern schrieb: > Ob du das so machst oder mit einer Konstantstromquelle, es bleibt immer > das Problem, dass du nur in einem bestimmten Messbereich die maximale > Genauigkeit hast, in diesem Fall dann wenn Rref und Rx etwa gleich gross > sind. Ist Rref = 100 x Rx oder umgekehrt, kannst du nix Gescheites mehr > messen, da hilft nur eine Bereichsumschaltung. Soll heissen, du kannst > natürlich 0 Ohm messen, aber einen Widerstand < 1 Ohm nicht mit > derselben relativen Genauigkeit wie 200 Ohm. Aber das ist wohl das was > du wolltest, von der Genauigkeit abgesehen geht der Messbereich ja > tatsächlich von Null bis Unendlich. Ja die größte Genauigkeit liegt natürlich in der Nähe des Referenzwiderstands. Nach unten und nach oben wirds ungenau. Nach unten bräuchte ich natürlich eine gute Genauigkeit. Mir reicht allerdings eine Genauigkeit von einem Ohm, 0,1 Ohm ist doch übertrieben. > Was die Genauigkeit angeht, Falk hat ja schon erwähnt, dass man eine > Vierdrahtmessung braucht, was in diesem Fall eine Dreidrahtmessung ist, > m.a.W. du musst den Fusspunkt getrennt von GND an den ADC führen und den > Plus-Anschluss getrennt von VCC, damit du hochohmig die Spannungen über > Rref und Rx bestimmen kannst. Das bedeutet ich messe einmal die Spannung über beide Widerstände und einmal über den Rx und berechne dann den Wert des Widerstandes? Oder jeweils die Spannung über Rref und Rx und setze diese dann ins Verhältnis? Ich muss mir glaub ich nochmal estwas mehr zur Vierdrahtmessung durchlesen. Gruß Micha
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Michael N. schrieb: > Ich muss mir glaub ich nochmal estwas mehr zur Vierdrahtmessung > durchlesen. Vielleicht kommst du mit dieser Beschreibung klar. Du hast nicht erklärt, ob du einen fest angeschlossenen Widerstand (z.B. Pt100) messen willst oder eine Messschaltung für verschiedenen Widerstände bauen, das ist nämlich ein Unterschied. Prinzip ist, dass der Messstrom und die Messspannung bis zum Widerstand auf getrennten Leitungen geführt werden. Ist Rx fest angeschlossen, so entspricht das der linken Schaltung, dabei wird die untere Spannung von Rx und die obere Spannung von Rref mit der gleichen Leitung gemessen. Ist Rx auswechselbar oder weiter von Rref entfernt, so muss nach dem rechten Bild verschaltet werden. die 4 Leitungen dürfen erst direkt am Widerstand zusammengeschaltet werden, die anderen Leitungen können länger sein. Bei einer Messschaltung für verschiedene Widerstände darf der Strom auch nicht über die gleichen Kontakte laufen wie die Messspannung für den ADC, einfach 2 Bananenbuchsen geht also nicht - wenn man die 2 Buchsen mit 4 Leitungen anschliesst, so werden die Kontaktwiderstände der Buchsen eben nicht eliminiert. Es gibt dafür spezielle Kelvin-Testanschlüsse, sowas kann man sich auch basteln aus Krokodilklemmen, deren Kiefer an getrennte Kabel gehen (wären sie verbunden, würde der Vierdrahteffekt aufgehoben). Man kann sich auch ein Kabel mit 4 Krokoklemmen basteln, das ist halt umständlicher zu handhaben. Michael N. schrieb: > Das bedeutet ich messe einmal die Spannung über beide Widerstände und > einmal über den Rx und berechne dann den Wert des Widerstandes? > Oder jeweils die Spannung über Rref und Rx und setze diese dann ins > Verhältnis? Das ist egal. Du kannst die Spannungen über Rx und Rref mit 2 Differentialeingängen messen, wenn der ADC sowas hat, oder du misst eben die 4 Spannungen. Gruss Reinhard
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