PTC und Opamp

HanPe schrieb:
> Im Datenblatt ist auch noch angegeben:
> To keep the temperature error low, an operating current of Icont = 1 mA
> is
> recommended for temperatures above 100°C
>
> Soweit ich das verstehe sollte man 1mA nicht überschreiten da sich der
> Sensor sonst unnötig selber aufheizt, ist das richtig?

Laut der Aussage ist dies eigentlich nur für die Präzision bei Messungen 
über 100°C nötig. Kann dir aber nur Empfehlen, den Strom generell tief 
zu halten. Unnötige Fehlerquellen.

HanPe schrieb:
> Generell möchte ich eine temperatur 40-150°C auslesen, möglichst auf 1°C
> genau. Ist meine Vorgehensweise in Ordnung?

Soweit nicht verkehrt. Vergiss blos nicht, dass der OpAmp auch bei 
solchen Temperaturen arbeiten muss, falls dieser nicht getrennt von der 
Messeinrichtung ist.

Desweiteren, woher kommen die 3V3 für dein PTC? Ist das eine normale 
Versorgungsspannung? Falls ja, lohnt es sich auf jeden fall mal über 
einen Spannungsregler nachzudenken, da ein schwanken dieser Spannung 
deine Messresultate schnell verfälscht. Und falls dies die 
Betriebsspannung ist an welcher sonst noch alles mit 3V3 dranhängt, wird 
diese ziemlich sicher nicht sehr stabil sein.

HanPe schrieb:
> Nunja, nun habe ich die Schaltung etwas vereinfacht und umgestrickt
> (siehe Circuit1) und erhalte eigentlich recht passable Werte (in der
> Simulation).
> Kann man das so machen, oder kann man es sogar noch besser machen?

Sagen wir so, es ist nicht falsch. Meine Abschlussarbeit vor ein paar 
Monaten war auch die Temperaturmessung mit einem NTC. Ging aber etwas 
anders vor. (Siehe Screenshot im Anhang).
Erklärung dazu:
Eine Stablie Referenzspannung von 2,5V wird um den Faktor 4 Verstärkt. 
(10V). Diesen Schritt habe ich gewählt, um auch bei kleinen 
Temperaturschwankungen einen grösseren Spannungsabfall über dem NTC 
erzeugen zu können. Danach wieder per Spannungsteiler durch 4 Dividiert. 
Man denkt jetzt vielleicht, wo hier der Sinn sei, denn schliesslich ist 
(X * 4) / 4 genau 1. Kann dir aber aus meinen Messungen sagen, dass das 
ganze so um einiges Präziser wurde.
Danach natürlich Impedanzwandler, welche dann auf die Analogen Eingänge 
am uC gehen. Hab da mal auf die Schnelle noch ein Ersatzschaltbild 
zusammengekritzelt, vielleicht hilfts ja etwas zum besseren 
Verständniss.

Hoffe ich konnte dir helfen.

Gruss

Der LM358 ist keine so gute Wahl für den OP. Sonst sollte die 
unrsprüngliech Schaltung funktionieren, wenn der OP auch 
Versorgungspannung bekommt. Je nach Versorgung wäre ein Rail to Rail OP 
(z.B. MCP6002, ggf. was bessere wie AD8551) wohl besser gegeignet.
Die Widerstände R7 und R1 muss man ggf. noch etwas an den gewünschten 
Messbereich anpassen.

HanPe schrieb:
> Ich möchte einen PTC (KTY 83-110) mit einem IC auslesen
Mit welchem IC? Wenn der IC ein µC ist, gibt es schöne digitale 
Temperatursensoren wie z.B. den DS18B20 der laut Herstellen von -10°C 
bis +85°C auf ±0.5°C genau ist.

Guten Morgen

Sorry, kam leider nicht dazu früher zu antworten!

HanPe schrieb:
> Die Eingangsspannung beträgt zwar 10V, jedoch reicht das nicht für den
> Opamp. Direkt an die Versorgung möchte ich ihn auch nicht hängen (zu
> starke Schwankungen). Mal schauen....

Die Versorgungsspannung des OpAmp's lässt sich mit einem 100nF 
Kondensator direkt zwischen + und - relativ stabil halten. Viel ist da 
also nicht vorzusehen.

HanPe schrieb:
> Soweit ich sehe ist R19 und R24 dein Spannungsteiler, wozu dient denn
> C16?

Genau. Naja, in dem Sinne gibt es ja eigentlich zwei Spannungsteiler. 
Einmal R17 und der PTC bzw. NTC und einmal wie von dir richtig erkannt 
R19 und R24. Die Schaltung ist ja für den Anschluss von zwei PTC bzw. 
NTC, ich erwähne jetzt mal nur die Bauteile für einen Messeingang, denke 
das erklärt sich ja von selbst.

C16 bildet in diesem Fall einen Tiefpassfilter. Ist nicht unbedingt 
nötig, aber ist halt schöner. So werden kleine Störungen direkt 
herausgefiltert und es entstehen keine falschen Messergebnisse. Nach dem 
Impedanzwandler welcher auf den OpAmp geht ist je nachdem auch noch 
einmal ein Tiefpassfilter notwendig, dazu müsstest du mal ins Datenblatt 
deines Mikrocontrollers sehen. Bei meinem waren diese Beispielsweise 
vorgeschlagen, habe sie aber aus Platzgründen dann weggelassen.

HanPe schrieb:
> Ich denke ich werde doch einen NTC
> verwenden...Aber das ist dann ja einfach eine Software Sache.

Ja ist es. Falls du bei der umrechnung des Analogen Wertes in den 
Temperaturwert hilfe benötigst, kannst du dich bei mir melden. Ich habe 
für meine Abschlussarbeit genau dies realisiert, inklusive 
linearisierungskurve! (Die sollte nicht vergessen werden, sonst gehts 
nach hinten los).

HanPe schrieb:
> Achja, hast Du noch eine Idee zur Schutzschaltung? falls der NTC (aus
> irgendeinem Grund auch immer) ausfällt bzw das Kabel durchtrennt wird,
> liegen am Ausgang ja knappe 8.3V an, wie sollte man das am besten
> schützen?

Den Teil hier versthee ich nicht ganz. Ohne einen angeschlossenen 
Widerstand hast du ganz einfach drei Widerstände, welche einen 
Spannungsteiler bilden. Die Spannung am Punkt "NTC0" auf dem ersten Bild 
wäre dann:
UNTC = ((R19+R24) / (R17+R19+R24) * 10V
UNTC = ((150k + 49k9) / (10k + 150k + 49k9) *10V = 9,5V

Sehe daher nicht ganz, wie du auf die 8,3V kommst. Allerdings sind auch 
9,5V kein sonderlich grosses Problem. Ein Riesen Strom kann ja ohnehin 
nicht fliessen, da der Kurzschlussstrom am Ausgang durch den 10K 
Widerstand begrenzt werden würde.

Gruss