PT 100 oder PT 1000 mit Atmega 8 /Basom auswerten

OP #3657558
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Hallo,

ich möchte gernen entweder einen PT 100 oder einen PT 1000 mit einem 
Atmel Atmega 8 auswerten.

1. : Was würdet ihr mir empfehlen ? PT 100 oder PT 1000?

Das ganze soll die Öltemperatur an einem Motorrad messen.

Die Genauigkeit sollte ungefähr auf 4°C genau passen.
(Also eigentlich nicht allzu genau)

Die Auswertung will ich ohne externe IC´s machen.

Das ADC und die Berechnung soll der AVR machen.

Wie gehe ich das an? Einfach einen Widerstand in Reihe zum PT 100 /PT 
1000?

Wie könnte die Berechnung in Bascom ausschauen?

Ich bin dankbar für jede hilfreiche Antwort ;-)

mfg
#3657811
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Als Sensor passt der PT1000 besser - weil man eine höhere Spannung 
bekommt, bzw. nutzen kann. Trotzdem wird die Eigenerwärmung mit dem 
PT1000 und 1-1,5 K in Reihe schon recht stark - eigentlich zu viel für 
PT1000, aber bei gutem Thermischen Kontakt und nicht so hohen 
Anforderungen wohl noch akzeptabel.

Ein höherer Widerstand gibt weniger Erwärmung, aber auch weniger 
Spannung und damit weniger Auflösung etwas mehr als 1 K wären ggf. auch 
noch akzeptabel. Für mehr Auflösung könnte man ggf. als Ref. Spannung 
nicht direkt VCC, sondern etwa VCC/2 wählen (dann 1,5 K als Widerstand).

Die Umrechnung ADC-wert in Temperatur kann man per Polynom (vermutlich 
reicht 2. oder 3. Grad) machen.
#3657877
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Einfache Rechnung:
PT100 etwa 0.39 Ohm/K, PT1000 etwa 3.9 Ohm/K
Übliche Messströme: PT100 1 mA, PT1000 0.1 mA
D.h. ein °C entspricht etwa 390 uV...
Der Mega8 hat im Gegensatz zu anderen AVRs (z.B. dem tiny861) weder die 
Möglichkeit differentiell zu messen, noch das Signal zu verstärken.
Da die Referenzspannung beim Mega8 min. 2V betragen sollte, wären das 
bspw. bei 2.048V / 1024 = 2 mV Auflösung, gebraucht würden 390 uV. Die 
restlichen Fehler des ADCs, der Referenz, des Sensors etc. fehlen jetzt 
noch...
Gast #3657884
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Bei einer Messung der Öltemperatur kann der Strom deutlich erhöht werden 
ohne dass der Temperaturfühler merklich steigt. Die Eigenerwärmung des 
Sensors geht im Öl unter. Damit steigt die Steifheit. Prinzip  Sau <> 
Eiche
#3657894
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Ghost Rider schrieb:
> Wie gehe ich das an?

Zu erwähnen wäre, dass für eine Temperaturmessung mit einem PT 
Widerstand eine Konstantstromquelle von grossem Vorteil ist.

Bronco schrieb:
> Was spricht gegen einen NTC?
> Die lassen sich einfacher auswerten, weil ihre Widerstandsänderung
> deutlich höher ist als beim PT.

Stimmt. Ein NTC bzw. PTC könnte je nach zu messendem Temperaturbereich 
vielleicht sinnvoller sein. Weiss nicht genau wie das aussieht wenn man 
damit Dinge wie Öltemperatur messen will.
Ein Nachteil von NTC und PTC: Starke Nichtlinearität. Müsstest also die 
Kennlinie Softwäremässig Linearisieren. Keine Hexerei, Excel kann da 
sehr gut weiterhelfen.
Gast #3657914
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Im Automotive-Bereich werden oft NTCs eingesetzt, weil PT viel zu teuer 
sind (da wird ja auf jeden Microcent geschaut).

PT braucht man nur dort, wo man präzise messen will und die Sensoren 
tauschen können will, ohne etwas kalibrieren zu müssen.
OP #3658053
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Hallo,

vielen Dank erstmal für die Zahlreichen Antworten!

Find ich super das einem hier so schnell und kompetent geholfen wird.


 Ulrich H.:

Deine Erklärung leuchtet natürlich ein, allerdings ist die 
Selbsterwärmung denke ich zu vernachlässigen, da das ganze ja eh im Öl 
schwimmt..

Was ein Polynom ist, und wie ich das in Bascom umsetzen kann, da muss 
ich mich wohl noch informieren...


Bronco:
"Was spricht gegen einen NTC?"

Hmm, naja, im Endeffekt währs mir sogar lieber, einen NTC benutzen zu 
können..

Dann müsste man die "nichtlinearität" hald ausgleichen.. Wie genau ich 
das angehen kann, weiß ich natürlich auch noch nicht.

Frage dazu: Stimmt es das der NTC viel "Sensibler" reagiert? Sprich sein 
Widerstand ändert sich viel mehr als der eines PT Typen.
Ausserdem: Einen Temperatursensor für die Öltemperaturmessung hätte ich 
schon bestellt.. Es handelt sich hierbei denke ich um einen NTC. (In der 
Beschreibung sind keinerlei Angaben zu finden, es ist ein Ersatzteil für 
einen fertigen Öltemperaturmesser)

Einen PT Typen der passt, müsste ich erst noch bestellen..

->Kann mir jemand erklären wie ich die "nichtlinearität" in bascom 
ausgleichen kann?

Ich hätte erstmal Stichprobenmessungen vorgenommen, also 
Temperaturfühler ran, und dann in einem ölbad die temperatur langsam 
erhöhen, und mit einem Analogen Themometer abgleichen.


mfg
#3658076
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Dem PT1000 darf man schon etwas mehr als 0,1 mA spendieren - bei etwa 
0,3 mA hätte man eine ähnliche Leistung wie beim PT100 mit 1 mA.

Die meisten NTCs/PTCs haben einen stärkere Abhängigkeit des Widerstandes 
von der Temperatur. Dafür sind sie oft nicht so linear. Ein gute 
Alternative zum PT1000 wäre z.B. ein PTC wie der KTY81 (1 K bei RT - so 
wie der PT1000): zusammen mit einem passenden Widerstand (ca. 2,7 K) 
bekommt man eine Spannung die fast linear von der Temperatur abhängt. 
Außerdem ist die Widerstandsänderung etwa 2 mal so hoch wie beim PT1000.

Eine weitere Alternative wäre eine Diode als Sensor: da ist der TK bei 
der Spannung etwa -2 mV/K, recht konstant bis 200 etwa C. Mit dem ADC im 
AVR reicht das für rund 1 Grad Temperaturauflösung.
Gast #3658079
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Es gilt näherungsweise:

Ich zitiere Wikipedia:

mit
Die einzelnen Formelzeichen stehen für folgende Größen:
RT … Widerstand in Ω bei der absoluten Temperatur T
RN … Nennwiderstand in Ω bei Nenntemperatur
T … Betriebstemperatur
TN … Nenntemperatur (meist 25 °C, das heißt 298,15 K)
EA … Aktivierungsenergie, einstellbar über die Bandlücke des 
Halbleitermaterials
kB … Boltzmannkonstante

B ist eine Materialkonstante und wird vom Hersteller ebenso wie der 
Nennwiderstand im Datenblatt angegeben. Sie liegt etwa zwischen 2000 K 
und 4000 K.


Den Term für T kann man dann in BASCOM einfach berechnen.
Gast #3658254
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Ghost Rider schrieb:
> Die Auswertung will ich ohne externe IC´s machen.

Und genau DAS ist wieder mal ein typischer Bastlerfehler. Ganz besonders 
häufig findet man solche Vorgaben bei Atmel AVR Fans. Seltsam, aber 
wahr.

Also korrigiere dich einfach, spendiere deinem Projekt einen kleinen 
achtbeinigen ADC von Microchip und dazu einen 6K8 Vorwiderstand für 
deinen PT100 und du kannst damit präzise messen, ohne dich zu verrenken 
und den PT zu zerstressen.

W.S.
Gast #3658513
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Mit welchem Temperaturbereich muss man denn bei der
Öltemperatur rechnen?
Ein Pt1000 mit einem simplen Vorwiderstand von 2,2 kOhm
(der sollte genau ausgemessen sein) erreicht bis zu 220 °C
am 10-Bit-ADC der AVRs (Uref = Betriebsspannung) eine
Auflösung von +/- 2 °C.
Oder eine Auflösung von +/- 3 °C bis zu 420 °C.

Mit BASCOM muss dabei der ADC-Wert über die allgemein zugänglichen
Formeln noch in die Temperatur umgerechnet werden.
Das müuss man aber bei jedem passiven Sensor machen.

NTCs könnten mehr Auflösung bieten, sind aber oberhalb von
200 °C nicht mehr so billig, wie ein KTYxxx für max 150 °C.

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