> Jetzt weiß ich garnicht welche Schaltung ich mit dem OP aufbauen muss.
> Als OP dachte ich nehme ich einen LM358N
Bei einem Sensor, dessen Spannung sich pro GradC um 0.00039V ändert,
willst du mit einem OpAmp messen, der 0.007V nicht auseinanderhalten
kann ?
Kann man machen, wird halt nicht besonders genau.
Ich würde mal LT1013 empfehlen, damit wird man besser als 1 GradC, wenn
man 0.1% Widerstände verwendet.
Hier zur ratiometrischen Temperaturmessung mit
Platinwiderstandssensoren:
1 | VCC VCC
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2 | | LT1013 |
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3 | | /+|-----+-- Aref
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4 | +------+---(---------------- Vref+ --+--< | |
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5 | | | | | \-|--+ |
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6 | R1 R2 | | | | |
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7 | | | | +----(---+ |
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8 | +------)---)--R5--+ | |
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9 | | | | | | |
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10 | +--R6--)--|+\ | | |
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11 | | | | >----+--R7--+-- A/D | 100nF
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12 | | +--|-/ | | | |
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13 | | | | | | | |
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14 | Pt100 +---)--R4--+ C | |
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15 | | | | | | |
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16 | | R3 | | | |
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17 | | | | | | |
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18 | +------+---+-------------+-- Vref- -------+------+-- AGND
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Beispielrechnung:
VRef = Vref+ - Vref- = 5V-0V = Referenz für den A/D Wandler und damit
dessen Messbereich, 5V
Pt100 der Temperatursensor, Widerstand bei 0 GradC, Pt100
Tmin = minimale Temperatur, 0 GradC
Tmax = maximale Temperatur, 100 GradC
RTDmin = Widerstandswert des RTD bei minimaler Temperatur, 100 Ohm
(aus Tabelle ablesen)
RTDmax = Widerstandswert des RTD bei maximaler Temperatur, 138.5 Ohm
(aus Tabelle ablesen)
RTD = mittlerer Widerstandswert des RTD = (RTDmin + RTDmax)/2 = 119.25
Irtd = ungefährer Strom durch den RTD, festlegbar, 1mA (Pt1000 sollte
0.1 oder 0.25mA verwenden)
R1 = Vref/Irtd - RTD = 4880.75 Ohm = 4k7
mit R6 kann man R an die vom OpAmp bevorzugte Eingangsimpedanz
anpassen, hier 0 Ohm
R = mittlere Quellimpedanz = R1*RTD/(R1+RTD)+R6 = 116.3, kann man
durch R6 höher wählen wenn R2/R3/R4 aus Stromspargründen hochohmiger
sein sollen
Umin = VRef * RTDmin / (R1+RTDmin) = 5 * 100 / (4k7 + 100) = 0.10417
Umax = VRef * RTDmax / (R1+RTDmax) = 5 *138.5 / (4k7 + 138.5) =
0.14312
U = Eingangsspannungshub = Umax-Umin = 0.03895
Amin = Ausgangsspannung bei minimaler Temperatur (bei single supply
oder R2R OpAmp nicht ganz VRef-), 0.1V
Amax = Ausgangsspannung bei maximaler Temperatur (bei R2R nicht ganz
Vref+), 4.9V
A = Ausgangsspannunghub = Amax-Amin = 4.8V
G = Verstärkungsfaktor = A/U = 4.8/0.03895 = 123.2349
M = Umin + (Umin-Amin)/G = 0.10417 + (0.10417-0.1)/123.2349 = 0.10420
c = Vref/M - 1 = 478
R3 = R*(1+c)/c = 119.25 * (1+478)/478 = 119.5
R2 = c * R3 = 57120.75
R4 = (G-1) * R = 14215.92
mit R5 kann man die Kennlinie um einen quadratischen Faktor
linearisieren, hier nicht gezeigt
mit R7 kann man den nachfolgenden A/D Wandler vor Überspannung
schützen, bei OpAmp mit höherer Versorgung
mit C kann man das Analogsignal filtern wenn R7 vorhanden ist, vor
allem wenn R7 über 10k hat, 10nF
mit dem zweiten OpAmp kann man eine schwache Referenzspannung puffern
Rechenweg mit Linearisierung durch R5, Excel-Spreadsheet:
http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=slyt442
http://www.ti.com/lit/an/slyt437/slyt437.pdf (Seite 21 mit
RTD_Linearization_v7.xls aus slyt442.zip auch als Dreidrahtanschluss)
http://www.linear.com/docs/1544 (letzte Seite, auf 0.1 GradC einstellbar
genau)