Hi, ich möchte einen Mikrokontroller mit möglichst genau 5V versorgen (ist auch die Referenzspannung) damit die 10 bit ADC Messung auch ziemlich genau ist. Strombedarf also höchstens 20mA. Gemessen werden soll Temperatur bei ca. 600°C und das so genau wie halt geht. Kann mir bitte jemand sagen welche von den beiden Schaltungen ich nehmen soll: lg Triti
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Bei beiden ist die TL431 das Referenzelement. => Tempco der Widerstände und des TL431 bestimmen den Temperaturdrift => Genauigkeit des TL431 und der Widerstände bestimmen die Genauigkeit Figure 23 wäre zu bevorzugen aufgrund der vielfältigen Schutzmechanismen eines LM317 (kurzschlussschutz, überstromschutz, überlastschutz, temperaturschutz, ...). Bei beiden willst du mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Diode von In nach Out einfügen, Kathode bei In. Edit: Oh und ich würde keine der beiden nehmen. Schau dir mal den LP2950 an.
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H. Triti schrieb: > Gemessen werden soll Temperatur bei ca. 600°C Womit? > und das so genau wie halt geht. Dann schließe eine 2.048 V Referenz an und messe gegen die. Denn "genau" und "einfach" oder "billig" passen meist nicht ins selbe Design.
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Ja, Diode fehlt noch.
> Schau dir mal den LP2950 an.
Angeschaut. Super, nehme ich, Danke!
Nur weils mich interessiert: Sind die beiden Schaltungen eigentlich
(viel) genauer als ein 7805?
lg
Triti
Und warum verwendest du nicht einfach einn Spannungs-Referenz-IC am ADC Referenz-Pin mit der geforderten Genauigkeit?
Ein billiger 7805 kann schon mal +-10% Ungenauigkeit haben. Und +-5% ist normal...
H. Triti schrieb: > Sind die beiden Schaltungen eigentlich > (viel) genauer als ein 7805? Das kommt hauptsächlich auf dein 7805 Derivat an. Die haben meistens irgendwas um 2 bis 5 %. LP2950 0.5 %. TL431 kommt auf die Version an, gibts in 0.5, 1, 2 und Chinesisch %.
H. Triti schrieb: > ich möchte einen Mikrokontroller mit möglichst genau 5V versorgen (ist > auch die Referenzspannung) Das ist eine etwas weniger gute Idee. Man kann zwar die Versorgung so genau wie nötig machen, aber wenn man die auch als Referenz für ADCs/DACs nimmt, koppelt man jede Störung auf der Versorgung ins Analog-System ein. Daher sollten Versorgung und Referenz immer getrennt werden. Georg
Georg schrieb: > H. Triti schrieb: >> ich möchte einen Mikrokontroller mit möglichst genau 5V versorgen (ist >> auch die Referenzspannung) > > Das ist eine etwas weniger gute Idee. Man kann zwar die Versorgung so > genau wie nötig machen, aber wenn man die auch als Referenz für > ADCs/DACs nimmt, koppelt man jede Störung auf der Versorgung ins > Analog-System ein. Daher sollten Versorgung und Referenz immer getrennt > werden. > > Georg Mit einem Tiefpaß für Aref / Avcc geht das problemlos, wenn die Genauigkeit der Versorgung einem ausreicht.
Und was fuer ein Sensor soll denn fuer die 600 Grad verwendet werden? in Thermoelement? Typ K bringt 40uV/Grad. Da kommst du mit einem 10Bit ADC in einem controller nicht sehr weit. Ninn einen 24Bit. Nein. Guenstig & Einfach ist anders.
Hi, > Daher sollten Versorgung und Referenz immer getrennt werden. Meine picaxe nimmt als Vref immer Vcc. Darum möglichst genau. > Mit einem Tiefpaß für Aref / Avcc geht das problemlos, ... Schüchterne Frage - wie ?R/?C in dem Fall > Und was fuer ein Sensor soll denn fuer die 600 Grad verwendet werden? Da bin ich noch am suchen. Der hier geht nicht hoch genug rauf: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/172412-da-01-de-PT100_1_3_B_Fuehler.pdf Bin für Vorschlag dankbar :-) Interessant sind eigentlich nur Temperaturen zwischen 500 und 650°C. Jedenfalls soll ich dort herummessen (falls das klappt). lg Triti
Für den Messbereich kommen Thermoelemente oder Platin-Widerstände (Pt100/PT1000) in Frage, eventuell noch ein IR thermometer, aber das ist schon relativ kompliziert. In beiden Fällen wird man noch eine Aufbereitung (Verstärkung) des Signals brauchen. Die Genauigkeit der Referenz für den ADC ist dabei eher das kleinere Problem. Für einen PT100 wäre tatsächlich ein externer höher auflösender ADC (mit externer Referenz und differentiellen Eingang) eine passende Lösung, weil man damit die externe Aufbereitung vereinfachen kann.
Vielen Dank ... > In beiden Fällen wird man noch eine Aufbereitung (Verstärkung) des Signals brauchen. Hm. Ich denke da an einen TS912 als Spannungsfolger. Das alles ist reichlich kompliziert. Muss ich noch länger begrübeln. lg Triti
H. Triti schrieb: > ich möchte einen Mikrokontroller mit möglichst genau 5V versorgen was unnötig ist. > (ist auch die Referenzspannung) damit die 10 bit ADC Messung auch ziemlich > genau ist. Als Referenz nimmt man nicht die Betriebsspannung, sondern eine entsprechend genaue und vor allem stabile Spannungsreferenz wie z.B. REF02 http://www.ti.com/lit/ds/sbvs003b/sbvs003b.pdf > Strombedarf also höchstens 20mA. Gemessen werden soll > Temperatur bei ca. 600°C und das so genau wie halt geht. Je nach Sensortyp und Möglichkeiten der Kalibrierung bei den hohen Temp. ist eine Genauigkeit zwischen ca. +/-1grd bis +/-5grd leicht zu erreichen. Die Auswertung des Sensorsignals scheint mir hier auch ein Thema, das deutlich mehr Erfahrung braucht, als das triviale Problem der Referenzspannung. Gruß Öletronika
H. Triti schrieb: > Ich denke da an einen TS912 als Spannungsfolger. Viel zu ungenau bei Thermoelementen. LT1013 oder AD820 oder LTC1152 oder AD8551 doer MCP6V11/6V31, die letzten 4 bei Reichelt.
Beim PT100 Sensor kürzt sich die Referenzspannung raus. Einzig der Referenzwiderstand bestimmt die Genauigkeit. Will mans einfach, nimmt man einen geeigneten ADC, z.B. AD7793.
Sowohl ein PT100 als auch ein Thermoelement liefern eine kleine Spannung (z.B. 20 mV). Da wird man in der Regel (nicht für einige externe ADCs) die Spannung verstärken müssen - ein Spannungsfolger ist dagegen wegen des relativ kleinen Widerstandes eher nicht nötig. Der TS912 ist für ein kleine DC Spannung schon wegen des Offsets bzw. Drift keine gute Wahl. Passend wäre da eher ein Chopperstabilisierter OP wie AD8551 oder MCP6V31. Wie die Verstärkung aussehen kann hängt vom Sensor ab. Da gibt es halt ein paar mögliche Kombinationen als Sensor und Verstärkung, etwa: 1) Ein PT100/PT1000 mit einem hochauflösenden ADC wie etwa AD7792 oder MCP3551. 2) Ein PT1000 mit Verstärker / Brückenschaltung (OP+präzise Widerstände) 3) Ein Thermoelement (K) mit Verstärker (z.B. mit AD8551) 4) Ein Thermoelement (K) mit hochauflösendem ADC (z.B. MCP3421) 5) Ein Thermoelement (K) mit speziellem TE Chip Bei den Thermoelementen braucht man noch eine extra Messung des Ref. Lötstelle, z.B. über einen NTC, Diode oder digitalen Temperatur-Sensor.
Peter Dannegger schrieb: > Beim PT100 Sensor kürzt sich die Referenzspannung raus. > Einzig der Referenzwiderstand bestimmt die Genauigkeit. Aber nur vielleicht. Bei der grossen Mehrheit der hier im Forum propagierten Schaltungen ist das nicht der Fall, am üblichsten ist eine Konstantstromquelle und Spannungsmessung. Dass schon 1000mal Besseres vorgeschlagen wurde ändert nicht das Geringste. Georg
> Will mans einfach, nimmt man einen geeigneten ADC, z.B. AD7793. Einfach. röchel Kann nur einer sagen der sich auskennt. Also 1) einen PT100 dazu 2) einen LT1013 und 3) wenn ich rauskriege wie das Ding funktioniert und gelesen wird den AD7793. Ich werde versuchen, mir das irgendwie ins Hirn zu stopfen. Guten Nacht! lg Triti
H. Triti schrieb: >> Und was fuer ein Sensor soll denn fuer die 600 Grad verwendet werden? > Da bin ich noch am suchen. Der hier geht nicht hoch genug rauf: > http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/172412-da-01-de-PT100_1_3_B_Fuehler.pdf > Bin für Vorschlag dankbar :-) > Interessant sind eigentlich nur Temperaturen zwischen 500 und 650°C. > Jedenfalls soll ich dort herummessen (falls das klappt). Dann kein Thermoelement Typ K Stichwort Kristallstrukturveränderungen zw. 250 °C und 600 °C siehe z.B. http://www.temp-web.de/cms/front_content.php?idcat=146 Besser wäre da ein Typ N oder ein PT100 (knapp, da vielfach nur bis 600 °C angeboten wobei es durchaus für deutlich höhere Temperaturen spezifizierte Widerstandsthermometer gibt. Dann aber eher PT25, PT2.5 oder PT0.25, da auch der Isolationswiderstand des in den Sensoren verwendeten Materials z.B. MgO, drastisch sinkt) Für beides gäbe es, falls deren Genauigkeit ausreicht, fertige ICs z.B. MAX31855 für Thermoelemente oder MAX31865 für PT100. Für Thermoelemente könnten auch bspw. die AD8494/95/96/96 Verstärker genutzt werden. Siehe AppNote http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN-1087.PDF Passende Fühler werden u.U. nicht ganz so günstig... Wobei da noch die wichtigsten Fragen offen sind: Wo soll was mit welcher Genauigkeit gemessen werden?
Der AD7793(oder AD7792) kann direkt einen PT100/PT1000 (2 Leiter oder 4 Leiter) auswerten. Da braucht man nur einen Präzisen Widerstand als Referenzelement. Dazu sollten Ggf. noch ein paar Dioden und Kondensatoren als Schutz bzw. gegen HF Störungen. Der AD7793 ist tatsächlich nicht ganz einfach zu verstehen, aber auch eine sehr genaue Lösung, mit wenig Teilen. Die extra Verstärkung braucht man, wenn man den µC internen AD nutzen will. Für eine 2-Leiter Schaltung (eher für PT1000) geht das auch noch relativ einfach: dafür braucht man halt 3(besser 4) präzise Widerstände und einen guten OP. Vom Aufwand her ist das vermutlich noch die einfachste Lösung, und man kann das ggf. auch noch auf Lochraster hinbekommen. Die Genauigkeit ist allerdings schlechter als mit dem AD779x - sofern nicht der Sensor das Limit ist.
Fuer Thermoelemente kann man sich den Verstaerker sparen, indem man einen ADC mit internem Verstaerker verwendet. Ein AD7799 hat zB einen zuschaltbaren.
> Wo soll was mit welcher Genauigkeit gemessen werden? Hm. So weit ich bis jetzt weiß in einem kleinen Muffelofen eine Materialmischung. Sollte ´so genau wie möglich´ sein aber wie genau muss ich erst fragen. > Passende Fühler werden u.U. nicht ganz so günstig... Ich zahls nicht :-)) ich soll "nur" jemand helfen. Student <-> Diplomarbeit. Ich werde das jetzt mal alles gründlich durchgehen und hoffe dass ich es im Hirn sortiert bekomme. Vielen Dank erst mal Triti
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