Hallo, Ich möchte einen PTC (KTY 83-110) mit einem IC auslesen, also eine Spannung von 0-VCC erhalten (wobei VCC= 3.3V ist). Ich habe die Schaltung auf folgender Seite mal gezeichnet und simuliert: http://www.rn-wissen.de/index.php/PTC/NTC#Schaltungsbeispiele Jedoch bekomme ich da eine negative ziemlich wirre Spannungen bei Raus.... Stimmt da etwas an der Schaltung nicht, oder ist es mein Programm (nutze multisim) ? Bei einem Widerstand von 3K erhalte ich bspw -3.289V, bei 0Ohm 772mV (positiv). 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? 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? Generell möchte ich eine temperatur 40-150°C auslesen, möglichst auf 1°C genau. Ist meine Vorgehensweise in Ordnung? Grüße Hans
Angehängte Dateien:
-
Circuit_rn-wissen.PNG
20 KB -
Circuit1.PNG
26 KB
Angehängte Dateien:
-
ntc_messung.png
6 KB -
NTC_Messung_Ersatz.png
4,5 KB
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
Wow, vielen Dank! Ja, das ist top! Ja, die Messung ist nicht stationär am Opamp, der PTC wird über ein Kabel angeschlossen, von daher sollte es kein Problem sein. Ich habe auch überlegt zur Messung eine höhere Spannung zu nutzen da ich das Signal noch gegen Überspannung schützen möchte (wie genau weiss ich noch nicht) und da die Kennlinien der Zener Dioden bei solch niedrigen Spannung nicht wirklich passend für Messungen sind (das ist wohl erst bei ungefähr 6 Volt) müsste ich eine höhere Spannung nutzen. 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.... Als Referenzspannung wollte ich eigentlich die 3.3V nutzen, welche auch meinen IC versorgen, alle anderen Chips nutzen einen seperaten Spannungsregler. Jedoch werde ich dann nun wohl auch 2.5V nutzen, ist ja kein großer Aufwand. Soweit ich sehe ist R19 und R24 dein Spannungsteiler, wozu dient denn C16? Die große Frage die ich mir nur gerade stelle, wie verträglich ist das zu EMV? Eigentlich wollte ich damit Temperaturen an einem Verbrennungsmotor auslesen (4-Takt). Ich denke ich werde doch einen NTC verwenden...Aber das ist dann ja einfach eine Software Sache. Mit deiner Schaltung bin ich auch bei 0 Ohm NTC Widerstand auch noch unter den geforderten 1mA (genauer 999.99uA), top! :) 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?
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: > Stimmt da etwas an der Schaltung nicht, Die Schaltung ist ok, den OpAmp sollte man an eine Versorgungsspannung anschliessen, und dazu hast du wohl 0V und 3.3V, nur läuft der LM358 nicht mit 3.3V, nimm also einen tauglichen, z.B. TS912. HanPe schrieb: > nun habe ich die Schaltung etwas vereinfacht und umgestrickt Die ist Murks, sie benötigt eine negative Versorgungsspannung für den OpAmp. Die hat man normalerweise nicht. HanPe schrieb: > 40-150°C Also 1105 bis 2292 Ohm. Also liegen an +In 0.328 bis 0.615V HanPe schrieb: > möglichst auf 1°C genau Dein KTY ist nicht auf 1 GradC genau, sondern auf 5.57 GradC (bei 150 GradC) ungenau. Zwischen 0.331V und 0.574V liegen 2mV/GradC, ein LM358 und auch TS912 ist aber auf 3 bis 7mV ungenau. Auch schlecht, du brauchst einen genaueren OpAmp, Reichelt hätte beispielsweise den MCP6051. Bleiben die passenden Widerstandswerte für R1 und R7 per Dreisatz auszurechnen. Geschätzt 1k2 und 20k.
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.
Ach, daran hab ich noch garnicht gedacht, Danke. Ja, es ist ein Cortex M3 Prozessor. Habe dann bei Farnell mal nachgeschaut und den LM95172 gefunden. Eigentlih genau was ich brauche. Den muss ich dann nur in eine M10 Hülse einfriemeln, sollte aber kein Problem sein. Zudem gibt es bei Farnell sonst noch den EMC1053, dieser ist aber, soweit ich gesehen habe, kein Temperatursensor (bzw braucht externe Sensoren). Ausserdem:
1 | The high noise immunity of the Serial I/O (SI/O) output makes the LM95172EWG ideal for use in challenging electromagnetic environments. |
Sehr gut, genau das was ich brauche. Der Sensor braucht zwar anstatt 2 Kabel 5 Stück, aber das kann ich verkraften :)
Okay, hat sich erledigt mit dem LM95172EWG, der kostet anscheinend bei allen Händlern knappe 110€ :). Habe aber noch den TMP112AIDRLT und den ADT7410TRZ gefunden. Die gehen beide bis 150°C
Will ja keine Werbung machen, aber ein TSIC306 macht für gut 5 EU -50...150 °C auf 2 °C genau. Bei -20...110 °C sind es 1 °C und bei 10...90 °C sind es 0,3 °C Am µC braucht man (während der Messwertabfrage) einen Timer und einen PinChange-Interrupt. (Oder INT/INT1 bei AVRs.) Software-Beispiele findet man auch.
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
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.