Announcement: there is an English version of this forum on Hallo zusammen, ich habe in meinem Studiumprojekt nun die Aufgabe in einem Wassertank angebrachte PT1000 Messwiderstände (ca. 100 Stück) zu messen und die Ergebnisse auf einem Computer darzustellen. Nun gibt es schon etliche Threads darüber, ich habe leider kaum einen gefunden, wo sehr viele PT1000 Messwiderstände gemessen werden. Meine Idee ist ein Multiplexer vor den PT1000s zu schalten und die alle nacheinander messen. Für die Auswertung würde ich gern einen uC verwenden. Ich habe schon mit uCs von Silicon Labs Erfahrung. Als Grundschaltung würde ich diese nehmen: Beitrag "PT1000 OPV-Schaltung Verständnissfragen" Eine relativ einfache Schaltung würde mir genügen. Die Toleranz kann ruhig bei +-1 Grad liegen. Kann mir jemand tipps geben ob meine Idee hinhaut?
Im Prinzip kann es mit dem Multiplexer gehen. Man darf aber den Übergangswiderstand des Multiplexers nicht vernachlässigen. Das wird dann als auf je 2 CMOS Schalter (als Teil einen MUX) pro RTD hinauslaufen: einer für den Strom, der andere für die Spannung. Dabei wäre es ggf. sogar ausnahmsweise besser eine echte Stromquelle zu nutzen, weil dann der Übergangswiderstand auch beim Strom rausfällt. Die Alternative wäre sonst jedem der RTD einen eigenen Widerstand zu spendieren und dafür nur einen CMOS Schalter für die Spannung zu haben. Bei ca. 100 Widerständen wäre zu überlegen ggf. mehr als 1 Kanal gleichzeitig zu messen, damit man für die Messungen mehr Zeit hat und so jeweils eine ganze Netzperiode je Kanal messen kann. Mit Einschwingen wird man halt schon etwa 25-30 ms je Kanal brauchen. Mein Konzept wäre da eher Einheiten für je 32 Kanäle, und davon halt 3-5 Stück. Für so viele Kanäle lohnt es dann ggf. schon bei der Auswertung etwas mehr Aufwand zu treiben. Ein großer Teil des Aufwandes insgesamt sind ja die RTDs, Kabel/Stecker und MUX. 1-4 etwas besserer Verstärker und ADCs fallen da nicht mehr so ins Gewicht.
Bei den angegebenen, erlaubten Toleranzen stellt sich mir die Frage: Muss es denn PT1000 sein? Es gibt jede Menge Sensoren mit Toleranzen in diesem Bereich, die einfacher auszulesen sind und mit einfachen, eventuell sogar digitalen, Multiplexern auslesbar sind.
Hi, welche Temperaturen sollen erfasst werden? Vll. wäre ja der ein Busfähiger Sensor besser? (1-Wire oder so) MfG ich
Wenn ich den Alex richtig verstanden habe, soll er keine Sensoren raussuchen. Er soll die bereits vorhandenen Sensoren ausmessen.
30ms für Einschwingungen sind völlig in Ordnung. Das mit den Kanälen hört sich gut an. Der Wassertank steht schon mit den PT1000s in der Maschinenhalle. Ich komme also um die nicht herum. Ich werde mal was rumspielen und eine Schaltung auf der Basis der Grundschaltung zusammensetzen und hier posten.
Amateur schrieb: > Muss es denn PT1000 sein? Alex Student schrieb: > die Aufgabe in einem Wassertank > angebrachte PT1000 Messwiderstände (ca. 100 Stück) Wer lesen kann...
Temperaturfühler schrieb: >> angebrachte PT1000 Messwiderstände (ca. 100 Stück) er wäre nicht der erste der "angebracht" mit "anzubringend" verwechselt. Die Frage nach dem wirklichen Aufbau ist schon sinnvoll. Und wenn es noch nicht gebaut ist, halte ich die Wahl eines andern Sensors auch für sinnvoll.
Alex Student schrieb: > Der Wassertank steht schon mit den PT1000s in der > Maschinenhalle. Ich komme also um die nicht herum. Düsendieb schrieb: > Die Frage nach dem wirklichen Aufbau ist schon sinnvoll.
@Temperaturfühler Gib Dir keine Mühe. Es gibt Leute, die den Sinn von Beiträgen nicht erfassen können, dennoch aber Recht behalten wollen. Lass es gut sein, schone Deine Nerven.
Düsendieb schrieb: > Die Frage nach dem wirklichen Aufbau ist schon sinnvoll. Er schrieb doch schon, daß die PT1000 bereits verbaut sind. Lies doch mal, was Alex geschrieben hat!
npn schrieb: > Er schrieb doch schon, daß die PT1000 bereits verbaut sind. Lies doch > mal, was Alex geschrieben hat! wer baut denn sowas ohne sich über die Auswertung Gedanken zu machen? Ich würde auch die Sensoren rauswerfen Zugunsten der einfacheren Auswertung.
Alex Student schrieb: > Hallo zusammen, > ich habe in meinem Studiumprojekt nun die Aufgabe in einem Wassertank > angebrachte PT1000 Messwiderstände (ca. 100 Stück) zu messen und die > Ergebnisse auf einem Computer darzustellen. > Nun gibt es schon etliche Threads darüber, ich habe leider kaum einen > gefunden, wo sehr viele PT1000 Messwiderstände gemessen werden. Meine > Idee ist ein Multiplexer vor den PT1000s zu schalten und die alle > nacheinander messen. Für die Auswertung würde ich gern einen uC > verwenden. Ich habe schon mit uCs von Silicon Labs Erfahrung. Als > Grundschaltung würde ich diese nehmen: > Beitrag "PT1000 OPV-Schaltung Verständnissfragen" > Eine relativ einfache Schaltung würde mir genügen. Die Toleranz kann > ruhig bei +-1 Grad liegen. > Kann mir jemand tipps geben ob meine Idee hinhaut? So was wie hier http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/47-09/3_wire_rtd.html beschrieben auf die passende Anzahl skaliert bzw. wie schon vorgeschlagen wurde in mehrere Gruppen a bspw. 32 Kanäle aufteilen. Als Controller bzw. statt des ADCs von Analog ginge z.B. der C8051F350/2. Ob eine Zweileiterschaltung noch reicht müsste man mal nachrechnen (Leitungslängen, div. Multiplexer/Schalter bzw. deren Fehler zw. den Kanälen etc.) Maschinenhalle klingt nach genügend Störquellen... http://electronicdesign.com/analog/improve-noise-immunity-rtd-ratiometric-measurements also anschauen was da auftreten kann
Joachim B. schrieb: > wer baut denn sowas ohne sich über die Auswertung Gedanken zu machen? > > Ich würde auch die Sensoren rauswerfen Zugunsten der einfacheren > Auswertung. Klar. Am besten I2C (da müsste auch gemultiplext werden) oder 1-Wire (dort am besten noch die Stromversorgung aus dem Bussignal) mit 100 Sensoren an einem Bus und das in einer Maschinenhalle... Theoretisch alles einfach machbar... Mal eben zum Laufen zu kriegen dagegen mit Sicherheit nicht. Aber Hauptsache es hört sich einfacher an...
Arc Net schrieb: > und das in einer Maschinenhalle... OK habe ich überlesen, aber dann wird PT1000 auch nicht einfacher, ist mir fast schon zu hochohmig, was sollen denn da für ungestörte Ströme fliessen ohne den Sensor eigen zu erwärmen?
Vielen Dank! Das ist schon sehr Input, den ich verarbeiten muss^^. Also die Aufgabe ist einen Pufferspeicher zu simulieren. Normal warmes Wasser im Tank wird durch ein Ventil, aus dem heißes 60 Grad warme Wasser fließt erwärmt. Dies soll nun mit den PT1000 an vielen Stellen im Tank gemessen werden. Durch die gemessenen Werte sollen dann mit einem mathematischen Modell von COMSOL verglichen werden. Edit: Temperaturbereich 10-70 Grad
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Wäre ein Spezialist dafür nicht sinnvoll? Z.B. ADS1248 kann jeweils 4 PT1000 abfragen, hat Kalibrierung und div. Schutzmechanismen und ist für die industrielle Umgebung gemacht. http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0e92/0900766b80e92e4c.pdf
Ich bin ebenfalls auf der Suche nach einer geeigneten Lösung zur Temperaturmessung. - Widerstandsmessung für PT1000 - ich habe ein 5€ Multimeter und einen 10€-Transistortester. Beide können sehr genau Widerstände messen. Beschaltung nur Kondensatoren und Widerstände. Warum misst man die PT1000 nicht mit der Ladedauer im RC-Glied aus?
grundschüler schrieb: > Widerstandsmessung für PT1000 - ich habe ein 5€ > Multimeter und einen 10€-Transistortester. Beide können sehr genau > Widerstände messen. Als Grundschüler solltest Du Dich eher mit einfacheren Themen beschäftigen. Dir ist schon klar das eine Abweichung von 0,4% bei der Messung des Widerstands bereits 1 Grad Fehler bedeuten? Da ist schon etwas mehr Aufwand nötig. Deshalb lohnen sich PT100- Sensoren m.E. nur, wenn man auch deren hohe Messgenauigkeit benötigt. Gruss Harald
Die PT1000 sind schon richtig, dann sind die Spannungen etwas hoeher. Einen PT100 darf vielleicht 30mV drueber haben, ein PT1000 dann eben 100mV. Natuerlich muss man eine 4 Leiter Messung machen. Am besten mit einem Referenzwiderstand als Spannungsteiler in Serie. Und ja, ich denke das Projekt ist etwas zu aufwendig fuer einen Studenten.
2-Leiter, 3-Leiter oder 4-Leiter-Schaltung? Bei 3-Leiter- oder 4-Leiterschaltung kann man mit Hilfe einer Konstantstromquelle die Übergangswiderstände eliminieren, dann stört auch der Multiplexer nicht mehr. Joachim B. schrieb: > was sollen denn da für ungestörte Ströme > fliessen ohne den Sensor eigen zu erwärmen? Wie viel Leistung willst Du denn in einem PT1000-Widerstand verbraten, um einen mit Wasser gefüllten Tank nennenswert aufzuheizen?
Alex Student schrieb: > Meine Idee ist ein Multiplexer vor den PT1000s zu schalten und > die alle nacheinander messen. Das geht schon, wenn man 3-leiter Messung macht. | 8 1mA Konstantstromquelle | +-----------------+ | 1:100 AnalogMUX | z.B. CD4051 +-----------------+ | | | +----+ +--(----------(---| | VRef | | | | | | | +----------(---| | R5 +---R6---+ | | | | MUX|-----|+\ | | | | | | | | | >--+--R3--(--+--|+\ | | | | | | +--|-/ | | | >--+-- A/D | | +---| | | | +-----|-/ | | | +----+ +--R2----+ | Pt1 Pt2 Pt100 | R4 | | | R1 | +--+----------+--- GND ---+---------------+ Entscheidend ist, daß der 1mA Strom nicht durch den Analogmultiplexer mitgemessen wird. Wenn man A/D-Wandler mit differentiellen Eingängen hat und die Pt1000 nicht unbedingt mit Masse verbunden sein müssne, kann ma auch einige in Reihe schalten, das verringert den 1:100 AnalogMUX.
Bei ca. 100 Sensoren muss man auch an Mechanik und Verdrahtung denken. Da empfiehlt es sich, ein wenig in die SPS-Welt zu schielen. Z.b. eine Beckhoff-Lösung mit etwa einem Dutzend KL3228, einer kleinen SPS der die Daten im Netzwerk zu Verfügung stellt, Schaltschrank und Netzteil und Kleinzeug drumherum. Preis pro Kanal für die ganze Hardware im EK etwa 40,-€.
Ob man 4 Leiter braucht, hängt von den Ansprüchen und der Länge der Leitungen ab. Beim PT1000 geht es noch recht gut auch als 2 Leiter. Man hat immerhin etwa 3,8 Ohm / Grad. Nur den MUX sollte man halt wie beim 4-Leiteranschluss getrennt für Strom und Spannung machen, etwa so wie MaWin oben vorgeschlagen hat. Wenn man mag könnte man die Schaltung so ähnlich auch für 3 Leiter nutzen - man braucht dann halt einen Multiplexer mehr. Als Kontrolle könnte man ggf. auch je einen 1 K Widerstand auf einen Kanal mitmessen. Die Stromquelle sollte von der Ref. Spannung des AD-wandlers abgeleitet sein. 1 mA sind schon recht viel für einen PT1000. Solange es nur gepulst ist kann das aber noch gehen. Es ist ein Abwägung zwischen Offset vom Verstärker bzw. Thermospannungen und der Eigenerwärmung - wo das Optimum liegt hängt vom Verstärker und den PT1000 ab. Im der Schaltung oben fehlen noch ein paar Filterkondensatoren hinter und ggf. auch vor dem MUX. Was man da braucht hängt vom ADC ab.
Öh, wenn hier schon vorgeschlagen wird 100 Sensoren auszutauschen die das stück warscheinlich 40eu gekostet haben, würde ich mal vorschlagen 50st PT1000 Thermofühlerklemmen für ne Beckhoff oder Wago zu kaufen und die dann über CAN, Ethernet oder DP einlesen...> Fertig an einem Tag. 100te Stunden Arbeit gespart, Ersatzteilgarantie auf Jahre, kann beim Abbau wieder verkauft werden. Geht mit Bastel oder Sonderlösungen nicht. Manschmal denke ich die Leute basteln hier zum selbstzweck...
Harald Wilhelms schrieb: > Deshalb lohnen sich PT100- > Sensoren m.E. nur, wenn man auch deren hohe Messgenauigkeit > benötigt. Oder ein einfacher Austausch möglich sein soll. Alex Student schrieb: > Eine relativ einfache Schaltung würde mir genügen. Die Toleranz kann > ruhig bei +-1 Grad liege Da würde ich versuchen pro acht Kanäle einen µC zu verwenden und per Bus die Daten auszulesen. Damit spart man viel Verdrahtung. Bei 0,4%/K würde schon ein 10 Bit ADC (eines AVR) reichen. Andreas Müller schrieb: > Geht mit Bastel oder Sonderlösungen nicht. Och, wenn es extrem sein soll, dann 13 x Arduino-Boards verwenden und über USB-Hub versorgen und ansprechen. Das geht auch schnell ;-)
Andreas Müller schrieb: > Manschmal denke ich die Leute basteln hier zum selbstzweck... Nee, eher um 3960 EUR einzusparen. Hey, anbringen und verkabeln muss ich die Sensoren trotzdem, da kommt es auf 32 ICs auf einer Lochrasterplatine nicht mehr an. Und die ICs gibt es bestimmt viel länger, als die Fertigmodule. Warum Leute immer fertig kaufen, als ob sie nur 2 linke Hände haben...
Andreas Müller schrieb: > Manschmal denke ich die Leute basteln hier zum selbstzweck... Nein. Der TO ist Student und wird wahrscheinlich genötigt, die 1001. Lösung für das Problem zu planen und zu bauen. Die anderen 1000 fertigen Lösungen für die Aufgabe wären sicher zu einfach und zu betriebssicher. MfG Paul
MaWin schrieb: > Nee, eher um 3960 EUR einzusparen. Indem du die sowie so schon vorhandenen, bereits montierten PT1000 allesamt wieder abbaust und durch andere ersetzt, die auch erstmal gekauft werden müssen und die mit großer Wahrscheinlichkeit anders montiert werden und deswegen für die Umarbeitung einen großen (Arbeits-)Zeitaufwand bedeuten. Ganz zu schweigen davon, daß die Schaltung für die neuen Sensoren auch erstmal entworfen und gebaut sein will. Das ist vermutlich kein Bastelkeller, also sollte die ganze Sache auch einigermaßen Hand und Fuß haben und keine Bastellösung sein. Und die gebrauchten, rausgeschraubten PT1000 verkaufst du dann bestimmt zum Neupreis, oder? :-))
Richtig , die Aufgabe soll einen elektrotechnischen Anspruch haben =). Fertig kaufen ist nicht.
Hei, das Thema interessiert mich auch. Weil ich es selbst schon mit anderen Sensoren gemacht habe: https://www.youtube.com/watch?v=-4rBRaiAmNc Ist es Dir evtl. erlaubt, ein Foto von der Fühleranordnung zu posten? Leider habe ich von µC und PT1000 Auswertung keine Erfahrung. Wago hat just in diesen Tagen eine 8-Kanal Temperaturmessklemme herausgebracht. Leider steht der Preis wohl noch nicht fest. Ich schätze mal so 20-30€/Kanal. Aber das ist leider nicht das was Du machen sollst. Poste aber bitte unbedingt Deine Lösung! Grüße, Tom
Digitale DS18B20 Sensoren mit ihrer Auflösung von 0,06°C sollten bei minimalen Verdrahtungsaufwand den Temperaturbereich 10 .. 70 °C locker abdecken. Nur wasserfest sind die ohne zusätzliches Gehäuse, dass dann auf die Zeitkonstante schlägt, leider nicht. Und gegenüber professionellen Lösungen wohl auch nicht teuer genug.
Ulrich H. schrieb: > Es ist ein Abwägung zwischen Offset vom > Verstärker bzw. Thermospannungen und der Eigenerwärmung - wo das Optimum > liegt hängt vom Verstärker und den PT1000 ab. Ich glaube nicht, dass die Eigenerwärmung des PT1000 bei der Montage in einem Wassertank noch irgendeine Rolle spielt.
GB schrieb: > Ich glaube nicht, dass die Eigenerwärmung des PT1000 bei der Montage in > einem Wassertank noch irgendeine Rolle spielt Dann glaubst du auch an einen Wärmewiderstand von 0. Glauben kann man viel, aber das ist nicht die Physik der Welt in der wir leben. Georg
Georg schrieb: > Dann glaubst du auch an einen Wärmewiderstand von 0. Glauben kann man > viel, aber das ist nicht die Physik der Welt in der wir leben. Physik ist, die Effekte zu unterscheiden und bei der Modellbildung das Wesentliche vom Unwesentlichen zu unterscheiden.
Georg schrieb: >> Ich glaube nicht, dass die Eigenerwärmung des PT1000 bei der Montage in >> einem Wassertank noch irgendeine Rolle spielt > > Dann glaubst du auch an einen Wärmewiderstand von 0. Glauben kann man > viel, aber das ist nicht die Physik der Welt in der wir leben. Andere glauben, dass man die Eigenerwärmung in diesem Fall rauskalibrieren kann. Bei konstanter Heizleistung muss auch die Temperaturdifferenz zum Wasser konstant sein. Bei Temperaturänderungen ist etwas MAthe und Hirnschmalz angesagt, aber auch das geht. Daher kann man theoretisch sogar alle Sensoren dauerbestromen und muss nur noch den Messverstärker umschalten. :-)
Hallo Alex Student, dein Vorschlag als MITTEL ZUM ZWECK ist prinzipiell i.O. Eventuelle Fehler durch ungewollte Spannungsteiler z.B. durch den Multiplexer im Zusammenspiel mit dem Messverstärker, Nichtlinearität des Sensors, usw. können oder müssen sogar in einem einmaligen Kalibiervorgang korrigiert werden. Die Mess-Spannung muss NICHT exakt oder linear sein, aber sie muss REPRODUZIERBAR sein ! D.h. > eine definierte Temperaturstufung durchfahren und zu jeder Mess-Stelle über eine Tabelle den "richtigen" Messwert zuordnen. Vierleitersystem, Abschirmung, "saubere" Brückenspannung, niedrige HF Impedanz sollten berücksichtig werden.
Schreiber schrieb: > Bei konstanter Heizleistung muss auch die > Temperaturdifferenz zum Wasser konstant sein Muss sie keineswegs, das gilt nur, wenn es im Wasser keine Bewegung gibt. Die Temperaturdifferenz durch Heizung wird sogar als Strömungssensor benutzt. Georg
So ich würde gern auf einem Steckbrett eine Basis-Schaltung (wie die zb von MaWin) aufbauen und mich mit einem uC (mit einem Development Kit) mich vertraut machen (immernoch am besten einen von Silicon Labs). Mein gegenwärtiger Plan ist die gemessenen Werte über eine Schnittstelle an den Rechner zu bringen und dann auf die OPC-Ebene zu heben (schwerig). Mittels OPC Server/Client die Daten speichern bzw. visuell anzeigen lassen(einfach). Aber das kommt später, ist jedoch vieleicht wichtig bei der Auswahl des uCs. Eine fertige Lösung kann ich nicht kaufen. Womit soll ich am besten starten? ich fühl mich momentan etwas überfordert. habe jedoch dafür viel Zeit (mehrere Monate). Ist ne 3-Leiterschaltung.
Alex Student schrieb: > Womit soll ich am besten starten? ich fühl mich momentan etwas > überfordert. habe jedoch dafür viel Zeit (mehrere Monate). Bau mal eine Auswertung mit einen µC und einem Sensor. Anschließend so viele Sensoren wie AD-Wandler vorhanden sind an einen µC hängen. Vor Analogmultiplexern kann ich nur warnen, das sorgt für nichts als Ärger! Wenn die Schaltung dann zuverlässig läuft zur Datenübertragung einen CAN-Bus einsetzen. Damit dann den µC an einen PC hängen (CAN-auf-USB-Wandler gibts fertig). Wenn auch das läuft die Schaltung einfach mehrfach aufbauen. Fertig. wenn du willst kannst du sogar für jeden einzelnen Temperatursensor einen eigenen µC verwenden...
Der erste Schritt wäre sich mit einem µC System Vertraut zu machen. So wirklich hoch sind die Anforderungen an den µC nicht: - genügend IO Leitungen (etwa 5-8 für die Auswahl des Kanals) - ggf. AD Wandler mit genügend Auflösung und externer Referenz (10 Bit sollten reichen, mehr wäre auch nicht schlecht) - etwa 4-5 AD Eingänge wären hilfreich, wenn man alles mit 1 µC machen will - ein Interface zum PC (muss aber nicht schnell sein) Bei der Rechengeschwindigkeit und dem Speicher sind die Anforderungen eher gering, Strom sollte auch nicht knapp sein. Das Interface zu den Analogschaltern wird ggf. einfacher wenn der Pegel passt (weniger als 3 V wären ggf. ungünstig). Der Erste Aufbau wäre auch eher 1 Sensor und ein paar LEDs um sich mit dem µC vertraut zu machen. Der Schritt auf mehr Sensoren ist dann nicht mehr so schlimm. Von daher sind ein paar Monate reichlich Zeit. So wirkliche Probleme machen die analogen Schalter nicht, wenn man die Grenzen der Teile berücksichtigt. Sensoren wie PT1000 sind aber relativ unkritisch, da weder hohe Ströme und Spannungen, noch super kleine Spannungen gefragt sind. In diesen Fall sollte sogar die Low-Cost Lösung mit 74HC4051 ausreichend sein. Wo man wohl drauf achten muss ist EMV - damit sich das Teil nicht so leicht gestört fühlt.
Schreiber schrieb: > Vor > Analogmultiplexern kann ich nur warnen, das sorgt für nichts als Ärger! Was glaubst du denn, was der Controller macht - oder denkst du etwa, wenn 8 ADC-Anschlüsse da sind, dann sind da 8 ganze ADCs drin? Ein ganz klein bisschen auskennen muss man sich für Multiplexen und S&H schon. Georg
Alex Student schrieb: > Aber das kommt später, ist jedoch vieleicht > wichtig bei der Auswahl des uCs. So arg viele Möglichkeiten gibts da ja nicht, für die Schnittstelle zum PC kommen RS232C/RS485, USB oder Ethernet in Frage. Eine serielle Schnittstelle ist am Controller der geringste Aufwand, das geht mit jedem, USB oder Ethernet sollte hard- und softwaremässig mitgeliefert werden, selber machen ist unwirtschaftlich. Am PC ist das alles verfügbar. Damit du ein geeignetes Systemchen aussuchen kannst, solltest du das schon frühzeitig überlegen. Zum Protokoll gibts nicht viel zu sagen, der PC schickt eine Anfrage an Modul X und das antwortet mit dem neuesten Messwert. Georg
Schreiber schrieb: > Vor Analogmultiplexern kann ich nur warnen, das sorgt für nichts als Ärger! Nun, damit bekommt man bei Vierpolmessung immerhin Genauigkeiten im mK-Bereich hin.
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So, ich habe nun einen uC Board und konnte etwas damit rumspielen. Meine Frage nun: Wie stelle ich am einfachsten eine 1mA Konstantstromquelle her? Ich habe hier viel über den LM317 gelesen aber im Thread Beitrag "Konstantstromquelle 1mA" wurde er als nicht geeignet betrachtet. Kann ich ruhig eine Schaltung von Helmut Lenzen nehmen? Mit den OPs?(Anhang) Wie gesagt ich bin nicht auf fancy Schaltung aus. Es soll nur den Zweck erfüllen. Ich habe leider auch keine JFETs gefunden für 1mA... Ich habe keine "Spielsachen" hier rumliegen, daher würde ich die Sachen bestellen bzw. im Servicepoint für das Projekt nehmen.
Die Schaltung mit dem OP passt im Prinzip. Die Ref. Spannung sollte aber mit der Ref. Spannung für den AD zur Auswertung zusammenhängen. Für den Transistor sollte man eher einen Darlington-transistor oder MOSFET (ggf. auch JFET) in Betracht ziehen, damit der Basisstrom weniger Fehler gibt.
Die einfachste Stromquelle wäre doch damit: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0207011.htm Ein BF245 sollte dafür geeignet sein.
Alex Student schrieb: > Wie stelle ich am einfachsten eine 1mA Konstantstromquelle her? Suche nach "spannungsgesteuerte Stromquelle für geerdete Verbraucher". Es gibt Schaltungen für einen bzw. zwei OP-Verstärker. Der Strom wird dann mit der Spannung eingestellt, die auch als Vref für den ADC dient (ggf. per Spannungsteiler anpassen). Stichwort: ratiometrische Messung. Die Schaltungen mit einem JFET bzw. LM317 taugen für LED Schaltungen, aber nicht als Stromquelle für PT-Widerstände.
Ich würde für deine Aufgabe auch mal den Einsatz einer SPS andenken. Dann sind so Dinge wie OPC controllerseitig auch schon gelöst. Ich würde auch nicht den Aufwand unterschätzen bis (d)eine Eigenbau-Lösung ordentlich funktioniert.
m.n. schrieb: > Die Schaltungen mit einem JFET bzw. LM317 taugen für LED Schaltungen, > aber nicht als Stromquelle für PT-Widerstände. Der LM317 ist schon auf Grund seines hohen Mindeststroms nicht geeignet. Der JFET schon eher, wenn man nicht nur die PT100, sondern auch einen bekannten Referenzwiderstand regelmäßig mit dem gleichen Strom misst. Aber die paar Cent für eine OPV-Stromquelle sollten doch wohl noch aufzubringen sein. Gruss Harald
Die Aufgabenstellung ist am besten mit wie schon erwähnt mit einer SPS zu lösen. Alles andere in diesem fall ist leider Unsinn. S7 z.B. hat von der Messwert Aufnahme bis zur Visualisierung alle Möglichkeiten icl. einer Historie aller Messwerte Kurvenschreiben usw. Ein kompletter Eigenbau icl. PC Anbindung und Software ist sicher machbar hier aber unsinnig. Falls dann doch einmal fertiggestellt sehr unflexibel bei einer Änderung.
PeterZ schrieb: > Die Aufgabenstellung ist am besten mit wie schon erwähnt mit einer SPS zu lösen. Es kann doch wohl nicht so schwierig sein, einen Messumformer für PT1000 mit einer Genauigkeit von +-1° zu bauen. Irgendwie schafft die sps das ja auch. Die Transistortester-Schaltung kann dies ohne großen Aufwand ja auch. Auch die Messung über Timer und R/C-Glied müsste die hier geforderte Genauigkeit von nur 1° locker hinbekommen.
Nö die SPS macht das nicht das macht der Kopftransmitter am Messfühler. Außerdem ist dein Post klar als Trollversuch entlarvt. :P
PeterZ schrieb: > Die Aufgabenstellung ist am besten mit wie schon erwähnt mit einer SPS > zu lösen Lesen sollte man können: es geht nicht um einen Pt1000, sondern um 100 Stück davon. Möglicherweise kann man eine S7 so ausbauen, aber das kann keiner bezahlen. Georg
Georg schrieb: > Möglicherweise kann man eine S7 so ausbauen Georg schrieb: > Lesen sollte man können Du solltest bevor du solche Aussagen tätigst wissen was eine S7 kann und was nicht. Dort wo diese Anlage steht sollte dies auch bezahlbar sein. 100x PT1000 hat man nicht zuhause sondern in der Industrie und dort hat man auch Geld und wünscht sich dafür keine Bastlerlösung. Zur S7 eine Karte 16x AI in 13Bit kostet ca. 400€
PeterZ schrieb: > Dort wo diese Anlage steht sollte dies auch bezahlbar sein. Es handelt sich doch zumindest nach Darstellung des TO um ein Studienprojekt. Da geht es dann möglicherweise um das selbstständige Auffinden eines gangbaren Lösungswegs und nicht darum, sich eine fertige Lösung einzukaufen.
Ich würde die REF200 als Stromquelle nehmen. Mag für 1K zwar schon zu schade sein...und mit ~5EUR/Stck nicht gerade ein Schnäpchen, aber die ist dann eben auch konstant :) http://www.ti.com/product/ref200
grundschüler schrieb: > Es kann doch wohl nicht so schwierig sein, einen Messumformer für PT1000 > mit einer Genauigkeit von +-1° zu bauen. Trivial ist es aber auch nicht. 1° Änderung sind noch nicht einmal 0,4% Widerstandsänderung. Zusätzlich ist die Kennlinie von PT100 unlinear. Im Privatbereich sollte man PT100 meiden. Da gibts genug andere Fühler, die deutlich einfacher auszuwerten sind. Wenn man, wie hier, 100 Fühler hat, ist PT100 schon eher sinnvoll. Man sollte dann aber auch eine genaue Fehlerrechnung machen. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Zusätzlich ist die Kennlinie von PT100 > unlinear. Im Privatbereich sollte man PT100 meiden Es soll auch privat Leute geben, die programmieren können - für die ist die Korrektur kein Problem. Georg
Für die Stromquelle kommt es nicht drauf an, dass der Strom wirklich konstant ist, sondern nur das der Strom proportional zur Ref. Spannung für den ADC ist. Wenn man als ADC einen mit Differentiellem Eingang nutzt, könnte man sogar einfach einen (ggf. auch 2 für den Gleichtaktbereich)) Widerstand nutzen. Da man vermutlich eine Stromquelle und einen ADC für etwa 22-32 Kanäle nutzen wird, macht es auch nichts, wenn da der Aufwand etwas höher ist. Von der Genauigkeit aber zumindest von der Auflösung sollte man deutlich besser als 1 K anstreben, denn der meiste Aufwand sind die Sensoren, Multiplexer und Verkabelungen. Da lohnt es nicht an 4 ADCs und Stromquellen zu sparen. Um so etwa sinnvoll nutzen zu können würde ich eher 0,1 K oder besser an Auflösung verlangen - die Genauigkeit sollte auch von den Sensoren und nicht Messschaltung begrenzt sein. Wie man die Stromquelle am besten macht hängt halt auch vom ADC ab, insbesondere wie da die Referenz angeschlossen wird.
Also der C8051F350, welchen ich für die Auswertung benutzen möchte, hat einen ARef von 2,5 V. Ich habe hier von MAwin folgende Schaltung zu Aref von 2,5V gefunden, die mir erstmal für einen PT1000 zusagt: > Man kann auch aus 2.5V fast 5V machen > > VCC > | > OPA2340| > fast 5V referenzstabil /+|-----+-- Aref > +------+------------+-----< | | > | | | \-|--+ | > R1 R2 | | | | > | | +--7k87-(---+ | > | | | | | > | | | 10k | > +------)--|+\ | | | > | | | >----+-- A/D | |100nF > | +--|-/ | | | | > | | | | | | > Pt1000 +------R4--+ | | | > | | | | | > | R3 | | | > | | | | | > +------+--------------------+---+--+-- AGND > > Fast, weil VCC des OPA2340, undefiniert von 4.75V bis 5.25V, > immer um ca. 100mV höher sein muss als die 5VRef, die also höchstens auf > 4.65V verstärkt werden darf aus den 2.5V die der AVR ausgibt. > > Die 2.5C ARef des AVR darf sogar zwischen 2.3V und 2.7V liegen, sie ist > also nicht genau, aber 1000 mal stabiler als die 5V Versorgungsspannung, > damit 2.7V auf 4.85V verstärkt werden, darf ARef maximal um 1:1.79 > verstärkt werden. Der OPA2340 hat aber als MAX werte im Datenblatt -0,5 bis +0,5V als Input, Wie soll das das funktionieren? Ich frage ,weil ich momentan nur 2 Stk. von den OP habe und nicht gleich diesen zerstören möchte. Ich baue mom. die Schaltungen auf einen Steckbrett und gebe mich erstmal mit wenig zufrieden wenn es denn funktioniert. Danach bin gern breit mehr Aufwand für eine genauere Lösung zu betreiben.
Georg schrieb: > Es soll auch privat Leute geben, die programmieren können - für die ist > die Korrektur kein Problem. Das Hauptproblem ist ja auch eher das im Verhältnis zu anderen Sensoren geringe Ausgangssignal.
Alex Student schrieb: > Ich baue mom. die Schaltungen auf einen Steckbrett und gebe mich erstmal > mit wenig zufrieden wenn es denn funktioniert. Danach bin gern breit > mehr Aufwand für eine genauere Lösung zu betreiben. Für die Brückenschaltung brauchst Du keine Vref = 5 V; 2,5 V gehen auch. Der OPV vor dem A/D-Eingang muß sowieso noch verstärken. Allerdings wird der Aufwand für 100 Aufnehmer recht hoch, wobei jeder Kanal unbedingt auch noch abgeglichen werden müßte. Oder man verwendet engtolerierte Widerstände, was mir persönlich aber zu viel 'Gemüse' wäre. Der Ansatz mit Konstantstrom und Multiplexern ist m.E. sinnvoller, da eine genaue Stromquelle für viele Messaufnehmer verwendet werden kann; ein separater Abgleich ist bei PT1000 und den rel. geringen Ansprüchen nicht mehr notwendig! Aber damit hast Du Dich wohl nicht weiter beschäftigt.
Die 3leiter Schaltung vom Datenblatt des ref200 mit MUX sowie instrumenten Verstärker traditionell aufgebaut habe ich schon verwendet um 20 Sensoren zu messen. Braucht aber eine symmetrische Spannungsversorgung.
Für nur 1 oder 2 PT1000 ist die Brückenschaltung passend- nur braucht man da für jeden Sensor einen OP und 4 gute Widerstände und ggf. einen individuellen Abgleich (wegen Offset des OPs, Widerständen) dazu. Der OPA2340 ist ein einfacher Rail-Rail OP. Der passt schon zu der Schaltung: die Spannungen dürfen bis -0.5 V unter GND bzw. +0.5 V über VCC gehen. Das ist also kein Problem. Für viele Sensoren ist der Vorschlag mit 1 Stromquelle und dann Multiplexern für z.B. 31 Sensoren (+1 mal 1000 Ohm als Test) schon die einfachere Lösung. Für den ersten Test kann man dies auch auf dem Steckbrett aufbauen. So wie ich es sehe hat der geplante µC C8051F350 sogar einen AD mit hoher Auflösung (16-24 Bit) und differentiellem Eingang für die Ref. Spannung. Da könnte dann sogar ein Widerstand als "Stromquelle" reichen. Die Ref. Spannung ist dann einfach die Spannung am Widerstand, sofern der Gleichtaktbereich das erlaubt. Zur klären wäre ggf. noch wie der ADC auf Störungen (vom Umschalten) auf der Ref. Spannung reagiert, und wie schnell das Einschwingen geht. Eine 2. Frage die noch zu klären ist, ist ob man auch 20 ms als Wandlungzeit einstellen kann - sollte eigentlich gehen, weil es relativ oft benötigt wird. In der Minimalversion kämme man wohl tatsächlich mit dem µC, einem Widerstand und dann 3 Kanälen MUX aus (z.B. 12 mal 74HC4051 für 32 Kanäle). Auf dem Steckbrett könnt man das ggf. für 2-4 Kanäle testen.
Vielen Dank Ulrich, das hilft mir schon sehr.Ich werde das mal nachbauen. Wenn das steht, dann traue ich mich an mehr pt1000s dran mit MUX etc.
Ich werfe noch einen anderen Ansatz in die Runde. Pro PT1000 einen Tiny841. Kostet unter 1€. 3 0.1% Widerstände plus PT1000 in die Brücke. Der ADC kann differential auch mit einem Gain von 20 und 100 messen. Eventuell die ganze Brücke nur beim Messen mit einem Pin einschalten und diese Spannung mit einem weiteren ADC-Eingang messen. Macht 4 Pins + max. 3 für eine RS485 Schnittstelle. Insgesamt sollte der Bauelementeaufwand auf <4€/Kanal kommen.
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Alex Student schrieb: > Der OPA2340 hat aber als MAX werte im Datenblatt -0,5 bis +0,5V als > Input, Wie soll das das funktionieren? Ich frage ,weil ich momentan nur > 2 Stk. von den OP habe und nicht gleich diesen zerstören möchte. Laut DB sind spezifiziert: Spannungsversorgung maximal: (V+) - (V-) = 5.5V Maximale Eingangsspannungen (V-) - 0.5 V und (V+) + 0.5V Common Mode Voltage Range: (V-) - 0.3V und (V+) + 0.3V Mit dem C8051F35x braucht es fürs erste keine externe Beschaltung bis auf einen Referenzwiderstand und Tiefpass, da mit den beiden Stromquellen/IDACs jede Schaltungsvariante (2-/3-/4-Leiter) direkt umgesetzt werden kann. Zu beachten sind da allerdings die div. Begrenzungen: IDAC output compliance range VDD - 1.2V und die zulässigen (im Sinne von die Messung nicht verfälschenden) Eingangsspannungen des ADCs wenn, was vorzuziehen ist, dessen Eingangsbuffer genutzt werden... Vorgegeben sind PT1000 und ein Messbereich zw. 10 °C und 70 °C Messstrom für PT1000 typ. zw. 0.2 mA und 0.5 mA Widerstandsbereich grob: 1038 Ohm und 1270 Ohm ~200 mV bis 254 mV bzw. bei 0.5 mA 519 mV bis 635 mV über dem PT1000 Zum ersten Bereich würde eine Verstärkung von 8 passen zum zweiten von 4. Die Eingangsspannung des ADC + Eingangsbuffer kann laut Datenblatt mit High Buffer zw. 1.4 V und AV+ -0.1 V und mit Low Buffer zw. 0.1 V und AV+ - 1.4 V liegen Angenommen VDD = AV+ = 3.3V dann ergeben sich für die IDACs: 0 V - 2.1V und für die ADC-Eingänge: 0.1 V - 1.9 V bzw. 1.4 V - 3.2 V Jetzt kann man etwas rechnen und kommt z.B. zu so was wie im Bild
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Alex Student schrieb: > Ich traue mich an mehr pt1000s dran mit MUX etc. Die Lösung: "etwas aufwendigere Auswerteschaltung plus Multiplexer" ist auch typisch für Industriegeräte. Selbst bei wesentlich höherer geforderter Genauigkeit reichen da bei Vierdrahtanschluss einfache CMOS-Multiplexer aus der 4000er-Reihe. Gruss Harald
Kleine Ergänzung zu oben: Die 2-/3-Leiter-Varianten finden sich z.B.: http://www.ti.com/europe/downloads/2-%203-%204-Wire%20RTD%20Measurement.pdf
@temp: Die Idee mit eigener Brücke und µC je Kanal ist hier eher nicht so zielführend. Der Verstärker im µC hat ziemliche Toleranzen und braucht so wohl einen individuellen Abgleich. So günstig ist die Lösung auch nicht. Der Alternative Vorschlag mit dem C8051F350 liegt vom Preis bei ca. 6 EUR für den µC, 12 MUX ICs zu je etwa 40 Cent und 1-2 genaue Widerstände für dann 30-32 Kanäle. Also eher 29 EUR für 31 Kanäle mit deutlich besserer Auflösung / Genauigkeit und ohne Abgleich.
Alex Student schrieb: > Kann ich ruhig eine Schaltung von Helmut Lenzen nehmen? Mit den > OPs?(Anhang) Die rechte Schaltung geht, mit einem P MOSFET wie BS250 noch genauer. Alex Student schrieb: > er OPA2340 hat aber als MAX werte im Datenblatt -0,5 bis +0,5V als > Input, Nö. Bei 5V Versorgung hat er GND-0.5V bis VCC+0.5V, also -0.5...5.5V als Eingangsspannungsbereich. Aber wie soll die ratiometrische linearisierende OPA2340 Schaltung mit gemultiplexter 1mA Konstantstromquellenschaltung mit Dreileiteranschluss zusammenpassen?
Ulrich H. schrieb: > Der Alternative Vorschlag mit dem C8051F350 liegt vom Preis bei ca. 6 > EUR für den µC, 12 MUX ICs zu je etwa 40 Cent und 1-2 genaue Widerstände > für dann 30-32 Kanäle. Also eher 29 EUR für 31 Kanäle mit deutlich > besserer Auflösung / Genauigkeit und ohne Abgleich. Und falls sich schaltungstechnisch irgendwo ein Offset ergeben sollte, reduziert man die Anzahl der nuztbaren Kanäle um 1 und mißt damit einen 1k Widerstand mit 0,1% und <= 25 ppm/K. Mit diesem Referenzwiderstand kann man den Abgleich automatisch in den Messablauf einfügen.
Hier http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html#7.3.2 hat sich jemand verdient gemacht um Stromquelle und Linearisierung für PT1000. Vielleicht hilft das weiter. Die Schaltung ist so simpel, daß sie auch 100x aufgebaut werden könnte.
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Achtung, mit 13 (8x) Mux kann man nur in 2-Leitertechnik und dies auch nur wenn man die Konstantspannung mittels Widerstand macht 100 Kanaele messen. Ansonsten sind es nur 50, sprich man braucht die doppelte Anzahl der Kaneale, da ja zwei Leitungen gemuxt werden muessen. Ich hatte die Schaltung hier verwendet, und vor dem Kabel 4051 mux gesetzt. Instrumentenverstaerker konventionell aufgebaut.
Mit je 3 Mux Kanälen kann man schon auch eine 4 Leiter Messung machen: der Eine Anschluss (z.B. Strom GND Seite) aller Sensoren bleibt immer fest an Masse. Die MUX Schalten die 3 Übrigen 3 Anschlüsse um. Für die 3 Leitermessung müsste man die Schaltung etwas umstellen - kommt aber auch mit 3 MUX Kanälen aus, nur halt etwas anders geschaltet. Beim PT1000 nutzt man auch oft nur 2 Leiter Verkabelung - dann würde auch schon je 2 MUX Kanäle ausreichen. Da die MUX Bausteine direkt nach außen gehen sollte man die sowieso besser sockeln, und könnt ggf. einige auch unbestückt lassen, wenn man nur 2 Leiter Sensoren braucht.
Ulrich H. schrieb: > µC C8051F350 sogar einen AD mit hoher Auflösung (16-24 Bit) Kann der wirklich 24Bit Auflösung? Die Dinger gibts ab 3€. Wie kann man die programmieren? Bei Eingabe von Arduino+ADC findet man http://www.ebay.de/itm/Adafruit-I2C-ADS1115-16-Bit-ADC-4-Channel-with-Programmable-Gain-Amplifier-/181245896329?pt=UK_Computing_Other_Computing_Networking&hash=item2a3318e689 For microcontrollers without an analog-to-digital converter or when you want a higher-precision ADC, the ADS1115 provides 16-bit precision at 860 samples/second over I2C. The chip can be configured as 4 single-ended input channels, or two differential channels. As a nice bonus, it even includes a programmable gain amplifier, up to x16, to help boost up smaller single/differential signals to the full range. We like this ADC because it can run from 2V to 5V power/logic, can measure a large range of signals and its super easy to use. It is a great general purpose 16 bit converter. 16Bit für knapp 20€, wäre für den Messumformer wohl auch geeignet.
Nach dem Datenblatt hat der C8051F350 tatsächlich einen 24 Bit ADC drin. Wie gut die Qualität da wirklich ist, weiss ist nicht. Es ist ja für Sigma Delta ADCs mit so hoher Auflösung nicht ungewöhnlich das eher Rauschen die nutzbare Auflösung begrenzt und man auch nur bei eher geringer Samplingrate die maximale Auflösung erreicht. Für 16-20 Bit bei 50 Hz kann es aber schon reichen. Der ADC in dem µC ist durchaus vergleichbar mit dem einzelnen ADS1115. Damit ist der µC sogar ein recht gute Wahl für die Sensoren, auch wenn man ganz so viel Auflösung (Richtung mK) nicht brauchen wird. Der C8051F350 ist halt eine 8051 Typ Controller - wie die Programmierung geht verrät das Datenblatt, bzw. die Compiler für den 8051.
grundschüler schrieb: > Ulrich H. schrieb: >> µC C8051F350 sogar einen AD mit hoher Auflösung (16-24 Bit) > > Kann der wirklich 24Bit Auflösung? Die Dinger gibts ab 3€. Wie kann man > die programmieren? SiLabs stellt diverse kostenlose Tools zur Verfügung u.a. eine eigene IDE + Chip-Konfigurator und den Keil-Compiler 1). Zum Debuggen/Programmieren reicht afair der ToolStick Base Adapter + Debug Adapter. 1) http://www.silabs.com/products/mcu/Pages/8-bit-microcontroller-software.aspx
Ulrich H. schrieb: > auch wenn man ganz so viel Auflösung (Richtung mK) nicht brauchen wird. Naja, wegen der ungünstigen Kennlinie der PT-Widerstände braucht man schon 8 Bit für 1K Auflösung. Wenn man davon ausgeht, das die Auflösung etwa 10 mal so gross wie die Genauigkeit sein sollte, ist man schon bei 14Bit. Anderes Thema: Wenn man Mutiplexer verwenden will, braucht man m.E. auch mit PT1000 vier Multiplexer pro PT. Die Schwankungen des Durchlasswiderstands fallen nur bei Vierdrahtbetrieb heraus. Gruss Harald
Bei 4 Drähten reichen 3 Multiplexer - einen (z.B. Masse für den Strom) kann man immer angeschlossen lassen. Je nachdem wie die Sensoren verdrahtet sind, kann man sich ggf. auf 2 Leiteranschluss für den Sensor, und 2 MUX Kanäle beschränken. Der Aufwand auch 3 oder 4 Leiter Sensoren zuzulassen ist aber auch nicht wirklich groß - ein MUX mehr und die zusätzlichen Klemmen (und ggf. EMV Schutz) nicht zu vergessen.
Ulrich H. schrieb: > Je nachdem wie die Sensoren verdrahtet sind, kann man sich ggf. > auf 2 Leiteranschluss für den Sensor, und 2 MUX Kanäle beschränken. ...und wie kompensierst Du dann den Durchlasswiderstand der Multiplexer?
Harald Wilhelms schrieb: > ...und wie kompensierst Du dann den Durchlasswiderstand der Multiplexer? Mit Konstantstrom?
Alex Student schrieb: > ich habe in meinem Studiumprojekt nun die Aufgabe in einem Wassertank > angebrachte PT1000 Messwiderstände (ca. 100 Stück) zu messen und die > Ergebnisse auf einem Computer darzustellen. Also 100 Ströme messen (oder 100 Spannungen bei 4 Leiter Technik) Das ist von der Verdrahtung her ja ein großes Netz bei dem du dir jede Menge Störungen einfangen kannst. Also ist es am besten die hundert Sensoren einzeln zu messen während die anderen abgetrennt sind. Würde ich (aus leidvoller Erfahrung) zwei Projekte draus zu machen. 1. Die Messung 2. Den oder die Messkanäle mit Multiplexer. Da sind dann 100 Relais angesagt und ein oder mehrere PT1000 Messwandler / Messumformer. Umformer gibt es bei Pollin für 8,95. Da brauchst du noch einen Wandler zum PC hin, gibt es in allen Preislagen, je nach Budget. Oder du nimmst z.B. einen von Omega für 500 €. Der hat dann Millikelvin Genauigkeit und Ethernet Anschluss. Konzeptionell wirst du in jedem Fall flexibel. Du sparst dir auch das gebastel auf Chipebene und kannst dich um den OPC Wahnsin kümmern statt Firmware für ein Detailproblem zu schreiben. Weiter kannst das dann ein- oder mehrkanalig messen, je nach Zeit und Aufwand für den Messwandler. Entstörung brauchst du auch nur 1 x pro Messkanal. Verdrahten musst du so oder so. Also Kauf oder Bastel dir Relaiskarten mit Schraubanschlüssen. Dann kannst du pro Karte einen Messwandler nehmen oder mehrere Karten parallel auf einen legen.AMch aber auf jeden Fall einen Verdrahtungsplan ;-). Prüfen wird auch einfacher. Mit einem Ohmmeter kannst du deine Installation getrennt vom Messwandler testen und zwar jeden Anschluss einzeln.
Die Trennung in die Messung und den MUX ist schon gut. Also erst einmal für einen Kanal oder ganz weniger Testen und dann per MUX auf mehr Kanäle ausbauen. Den ganzen Analogen Teil für jeden PT1000 aufzubauen ist schon recht aufwendig. Sofern die Werte nicht so oft gebraucht werden, geht es schon per MUX. So etwa wie eine Wärmespeicher braucht vermutlich eher Werte alle 10s bis 1 Minute. Da hat man also eigentlich Zeit es per MUX zu machen. Es müssen ja auch nicht alle Kanäle über einen MUX gehen. Irgendwo bei 15-30 Kanäle auf einen µC wäre z.B. eine Zwischenlösung, mit der man noch in die Gegend von 1-2 Messungen je Sekunde kommen kann, und nicht so viele µCs braucht. Es ist auch einfacher eine kleinere Platine zu entwerfen und die dann 3-6 mal Aufzubauen und zu testen. Mit 30 Kanälen und damit 60 Anschlüssen (2 Leiter, bzw. 120 bei 4 Leitern) ist der Rand der Platine auch irgendwann belegt. @Harald Wilhelms: Mit einen Anschluss fest auf GND hätte man einen MUX für den Strom und einen für die Spannungsmessung. Wenn man den Strom konstant haben will, kann man da eine Konstantstromquelle haben. Nötig ist das aber nicht, weil Ratiometrisch gemessen wird.
Jens Martin schrieb: > Das ist von der Verdrahtung her ja ein großes Netz bei dem du dir jede > Menge Störungen einfangen kannst. > > Also ist es am besten die hundert Sensoren einzeln zu messen während die > anderen abgetrennt sind. Weiter oben hatte ich halb ironisch 13 x Arduino ins Spiel gebracht, ohne einen genauen Typ zu nennen. Selbst die alten 8051er und deren Derivate beherrschen das serielle Multiprozessor-Protokoll. Damit kann man eine größere Anzahl bequem vernetzen und viel Verdrahtung sparen. Bezüglich der Störempfindlichkeit, sehe ich keinerlei Probleme. Langsame, integrierende, ratiometrische Messungen können kaum gestört werden. Ein serieller Bus, der neben RxD und TxD noch GND und V++ liefert, kann auch die Sensoren mit versorgen. Bei der geforderten Genauigkeit sehe ich kein Problem und auch nicht die Notwendigkeit, die Toleranzen Faktor 10 höher anzusetzen, wie es oben leichtfertig angenommen wurde.
Wir messen hier 8 * NTC 10 k mit 8 ADC Kanaelen eines Nucleo F411 Boards. Messschaltung ist 10 kOhm 0.1% nach VADD, den NTC nach Masse und 100 nF X5R parallel zum Anschluss fuer den NTC. Die Wandlung erfolgt kontinuierlich mit langer Sampling Zeit. Ueber eine Sekunde wird gemittelt und ein 16 bit Mittelwert bebildet. Die Werte schwanken langsam nur um das letzte Bit, bei Test mit Kurzschluss, 10 k 0.1% als NTC Ersatz und offenen Eingang. Der STM32F411 haette noch mehr ADC Eingaenge. 10k in Serie mit dem PT1000 gibt zwar deutlich weniger Signal, aber die Anforderung des Fragers sollte trotzdem zu erfuellen sein. Die Messwerte gebe ich hier ueber die Nucleo ACM Schnittstelle aus. Um auf 100 Kanele zu kommen, braeuchte man 10 solcher Boards/Adapter und 3 USB Hubs. Wenn ich so viele Kanaele haette, wuerde ich aber noch einen CAN Phy auf den Adapter setzten und die Karten die Temperatur als CAN Nachricht senden lassen. USB Schnittstellen verschwinden leicht bei wackeligen Kabel etc...
Uwe Bonnes schrieb: > 10k in Serie mit dem PT1000 gibt zwar deutlich weniger Signal, aber die > Anforderung des Fragers sollte trotzdem zu erfuellen sein. Ich würde ruhig 1k/0,1% nehmen und diese nur zur Messung aktivieren. Öko-Modus ;-)
Schreiber schrieb: > Wenn die Schaltung dann zuverlässig läuft zur Datenübertragung einen > CAN-Bus einsetzen. Es ist ja wohl eine industrielle Umgebung und da muss man erstmal gucken was da schon verwendet wird. CAN wäre dann unter Umständen ein Exot in diesem Unternehmen und müsste später wieder angepasst werden.
Vielen Dank nochmals für die hoche Beteiligung am Thema! Ich habe nun den uC soweit programmiert bekommen dass ich nun den vorgeschalteten MUX des C8051F350 ausnutzen kann (8 Kanäle). Blöde Frage wiedermal: Wie teste ich meine Schaltung nun? Ich muss ja iwie die Tabelle des PT1000 Klasse B mit meinen Werten vergleichen aber ich habe nur die Zimmertemperatur als Vergleichswert oder wenn ich eine Kerze dranhalte =). Der Vorschlag bei der Auswertung mehr Aufwand zu betreiben ist gerechtfertigt. Wie erweitere ich denn die Schaltung von MaWin sinvoll? Letze Frage: Ich habe nun die Schaltung für zwei pt1000 erweitert und habe nun den Fehler(?) dass ich mit dem R2 Widerstand in der Schaltung dann am Ausgang des OP 0mV habe, entferne ich den R2 verstärkt dieser ganz normal...
Hei, wie wäre es mit einem genauen Referenzthermometer? Temperaturen zwischen -10°C und 100°C sollte man in jeder Haushaltsküche bequem hinbekommen. Unter 0°C nimmst Du Eiswürfel, Wasser und Salz. Über 0°C? Na da wirst Du schon drauf kommen. Auf jeden Fall keine Kerze! :-P Denn die Temperatur soll in dem Medium einigermaßen konstant bleiben. Wenn Du nur Wasser und Eis nimmst, dann die Luft drüber absaugst, so dass nur noch Wasserdampf über der Flüssigkeit ist, dann bekommst Du den hochgenauen Tripelpunkt. Dieser liegt dann exakt bei 0,01°C. Einen Sensor, der mal Temperaturen über seiner Spezifikation ertragen musste (Kerze?), ist kritisch zu betrachten. Meist leidet dessen Messgenauigkeit... Viel Spaß beim Kalibrieren der 100 Sensoren. Ich saß auch ne Weile da, um meine 70 Sensoren für den Schichtspeicher in eine sinnvolle Reihenfolge zu bekommen. (DS18B20, hier igendwo schon mal erwähnt) Aber nun kann ich ein genaues Temperaturprofil (alle 2,5cm ein Sensor) des Schichtspeichers aufnehmen. Für mich ist das hochinteressant! Dabei habe ich z.B. festgestellt, dass der Temperaturgradient zwischen 70°C und 18°C beim ersten mal Aufladen gerade mal innerhalb einer Höhe von 15cm stattfindet. Grüße, Tom
Tom P. schrieb: > Viel Spaß beim Kalibrieren der 100 Sensoren. Einer der (m.E. wenigen) Vorteile von PT-Fühlern ist ja, das man sie bereits fertig kalibriert zu moderaten Preisen kaufen kann. Man muss also nur das Meßgerät kalibrieren. Sinnvoll dafür wären zwei Messwiderstände. Einen mit dem Widerstandswert für die obere Messgrenze und einen mit dem Widerstandswert für die untere Mess- grenze. Diese Widerstände würde auch fest einbauen und laufend zusammen mit den Fühlern abtasten. Gruss Harald
Eine weitere Frage:
Würde nicht ein nicht invertierter Diff. mit Offset als einziger OP
reichen bei der Schaltung von MaWin?
|
8 1mA Konstantstromquelle
|
+-----------------+
| 1:100 AnalogMUX | z.B. CD4051
+-----------------+
| | | +----+
+--(----------(---| | VRef
| | | | | |
| +----------(---| | R5 +---R6---+
| | | | MUX|-----|+\ | | |
| | | | | | >--+--R3--(--+--|+\ |
| | | | | +--|-/ | | | >--+-- A/D
| | +---| | | | +-----|-/
| | | +----+ +--R2----+ |
Pt1 Pt2 Pt100 | R4
| | | R1 |
+--+----------+--- GND ---+---------------+
Ich poste die Woche das aktuelle Eagle Projekt. Momentan ist der Plan
zwei Platinen für jeweils 60 Sensoren zu erstellen.
Alex Student schrieb: > Ich poste die Woche das aktuelle Eagle Projekt. Momentan ist der Plan > zwei Platinen für jeweils 60 Sensoren zu erstellen. Mach es nicht! Es ist einfacher, viele Platinen mit weniger Eingängen aufzubauen und damit die Entwicklung und Austauschbarkeit (Wartung) übersichtlicher zu halten. Mittlerweile hatte ich meine obige Idee (Beispiel: Arduino-Boards) umgesetzt und mit einem µC (ATmega328) 6 PT1000/KTY81-Eingänge realisiert. Wenn man einen µC mit etwas besserem ADC (>=12 Bit) verwendet kommt man ohne Abgleich der Schaltungen aus. Die vielen Multiplexer können entfallen und die nun vielen µC werden per Bussystem (UART mit Adressierung) mit Betriebsspannung versorgt und abgefragt. Auch wenn in der Überschrift KTY81 steht, die Erfassung/Auswertung von PT1000 geht genauso (andere Tabelle, siehe Text). Beitrag "Temperatursensor KTY81 am ATmega328 (Arduino UNO), 1-6 Kanäle"
Sollte man es mit Arduino lösen wollen, dann wäre, aufgrund der großen Anzahl an Sensoren, ein Arduino Mega2560 sinnvoller. Es sind hier doch 16 ADC-Kanäle vorhanden. Die wesentliche Frage ist allerdings ob die 10bit-Auflösung ausreicht.
Hubert G. schrieb: > Sollte man es mit Arduino lösen wollen, dann wäre, aufgrund der großen > Anzahl an Sensoren, ein Arduino Mega2560 sinnvoller. Es sind hier doch > 16 ADC-Kanäle vorhanden. Arduino war für mich nur der Ansatz, eine fertige Hardware nehmen zu können. Persönlich würde ich einen ATmega48 im TQPF32-Gehäuse nehmen, der acht ADC-Kanäle bietet und als Einchip-Lösung+Quarz+Kleinkram nur wenige Euro kostet. > Die wesentliche Frage ist allerdings ob die 10bit-Auflösung ausreicht. Eben nicht ganz. Die Sprünge im Bereich < 100 °C sind in der Regel 1 K aber auch mal 2 K. An anderer Stelle hatte ich geschrieben, daß aus der AVR-Reihe ein ATXmega mit 12 Bit ADC 'optimal' wäre. Oder man ergänzt einen AVR um einen MCP3208 ADC. Alex Student schrieb: > Also der C8051F350, welchen ich für die Auswertung benutzen möchte, hat > einen ARef von 2,5 V. Damit könnte man doch das gleiche Meßverfahren umsetzen: ratiometrische Messung mit einem einzigen Refrenzwiderstand und gepulste Messung zur Reduzierung des eff. Meßstromes. Keine OPVs - kein Abgleich.
Die Cortex M3 haben einen 12bit Adc. Damit geht das ratiometrisch schon ganz gut. Die PTs werden jeweils an einen i/o angeschlossen und erhalten nacheinander einen Stromimpuls, der dann Auf einem ADC-Pin ausgewertet wird. Zum Abgleich der PTs würde ich einen DS18b20 nehmen, weil der mit wenig Aufwand eine ausreichende Genauigkeit hinbekommt. Alex Student schrieb: > C8051F350 Mit dem 24bit-ADC müsstest du doch bestens ratiometrisch messen können?
Weil der µC eine so guten ADC hat, sollte man den Offset nicht analog abziehen. Hinter dem MUX sollte man nur einem "einfachen" aber genauen Verstärker (ggf. Auto zero OP mit 2 präzisen, z.B. 0,1% Widerständen) auskommen. Wie das mit der Ref. Stromquelle und Messung des Stromes klar kommt muss man sehen bzw. im Datenblatt zum µC nachlesen. Auch da gilt so wenig wie möglich analog realisieren, und die Fähigkeiten des µC (z.B. differentieller Eingang) nutzen. Da man ggf. einen Kanal des MUX für einen Ref. Widerstand reservieren kann, könnte man ggf. sogar auf eine streng ratiometrische Messung verzichten. Die Schaltung misst erst einmal Widerstände so im Bereich 1 Ohm - 2 kOhm. Entsprechend wäre ein Test ein paar genaue Widerstände von z.B. 1000 Ohm, 1200 Ohm und 1500 Ohm zu messen und dabei zu sehen ob man an jedem Kanal das gleiche misst, und der Wert konstant bleibt wenn man die Temperatur der Schaltung (nicht der zu messenden Widerstände) auf z.B. ca. 10 C oder ca. 30 C ändert. Auch das Rauschen und die Empfindlichkeit auf 50 Hz Einkopplungen wären noch interessant. Wenn alles gute geht, sollten die Widerstandswerte auf vielleicht 0.01 Ohm zu messen sein. Auch mit 0.1 Ohm Konstanz beim Widerstand könnte man ggf. noch leben - mit weniger sollte man sich nicht zufrieden geben. Von Aufbau würde ich je Einheit bei eher so 16 oder 32 Kanälen (davon je 1 oder 2 als Referenz) bleiben. Damit käme man mit 8 bzw. 4 gleichen Einheiten aus. Schon mit 32 Kanälen hätte man 64 bzw. 128 (bei 4 Leiter Sensoren) Anschlüsse - die muss man erst einmal auf der Platine Unterbringen, und zusammenführen. Auch ist so der Aufwand für den Entwurf der Platine kleiner und auch die Produktion von 4 oder 8 gleichen ist ggf. günstiger als 2 sehr große Platinen. Mit weniger Kanälen je Karte hat man auch mehr Zeit für jeden Sensor und wird weniger störanfällig.
Vielen Dank Ulrich, ich werde das ganze dann wohl auf 4 Boards mit jeweils 8 Multiplexern(8:1) aufteilen (also 4 Messgruppen). Damit habe ich dann 32 Kanäle pro Platine. Ich werde definitiv den C8051F350 als uC verwenden. Muss nun zusehen dass ich mit Eagle keine großen Fehler mache =) ich werde mich mal an http://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts halten. Reicht als erster OP ein Impendanzwandler ? ich sehe mom kein Grund die Spannung nachdem Abgriff noch zu verstärken da ich max. 2,5V am ADC schalten kann. Durch den n-inv. Diffverstärker mit Offset komme ich schon schnell auf 1,6V bei 20Grad.
Wenn die Spannung schon hoch genug ist, reicht natürlich auch ein Impedanzwandler vor dem ADC - eventuell braucht man ggf. sogar nicht einmal den. Ich hatte vergesse dass man für die kurzzeitige Messung ja mehr als die sonst üblichen 300 µA (-> 300-500 mV) nutzen kann. Außer wenn man eine 4 Leitermessung machen will, sollte man aber keinen Differenzverstärker und schon gar keinen analog dazukommenden Offset haben. Bei der hohen Auflösung des ADCs stört es nicht wenn man für den Offset etwa 2-3 Bits von der theoretischen Auflösung verliert - Ein Analoger Offset macht eigentlich nur Sinn, wenn der ADC nur 12 Bit oder weniger hat. Der 24 Bit ADC wird genauer sein als die meisten Widerstände die man bekommt. Selbst für eine 4 Leitermessung dürfe die GND Seite niederohmig genug sein um ohne Verstärkung/Impedanzwandler auszukommen. Wo man noch etwas analoge Schaltung braucht ist bei der Stromquelle und der Ankopplung der Referenzspannung. Was hier noch etwas zu kurz gekommen ist, ist das man wohl noch ein wenig Schutz für HF Störungen und ggf. ESD vorsehen sollte. Das mindeste wäre wohl je Eingang ein Kondensator nach Masse. Hinter dem Mux wird man wohl auch noch einen Filter (C + Ferrite + C) vorsehen. Auch wenn es sonst unmodern ist, würde ich die MUX ICs als DIL Version im Sockel vorsehen, so dass man die bei einem ESD Schaden leicht wechseln kann. Auch hat man dann noch die Option falls wider Erwarten nötig auf die besseren MAX4051 (oder 74HC4051 eines anderen Herstellers) umzusteigen.
Ja guter Stichpunkt Sicherung: das mit den Kondensatoren werde ich berücksichtigen aber ich habe in der Maschinenhalle gesehen dass an den Steckern nicht alle Kabel mit Sensoren verbunden sind, d.h. ich hätte an manchen Eingängen keine Pt1000 angeschlossen und würde die 2,49 V vom MUX direkt auf den OP bekommen oO. Kann ich das iwie einfach abfangen?
mir fällt nichts anderes ein als einen 100Ohm Widerstand vor dem OP nach GND zu schalten und dann das Ergebnis mit uC immer abschneiden. Falls ein Sensor angeschlossen ist , würde zusätzlich noch eine Parallelschaltung der Widerstände in die Rechnung fallen.
Die Spannung kann man etwa mit einem kleinen Widerstand (z.B. 1 K) in Reihe zur Begrenzung des Stromes und Dioden in Richtung etwa 1,5 V begrenzen Zwischen dem maximalen Signal von etwa 1,5 V und dem Limit bei etwa 2,5 - 3 V dürfte genug Raum für die einfache Begrenzung sein. Je nach OP darf die Spannung am Eingang auch etwas höher als die Versorgung werden. Ein erster Satz Dioden in Richtung GND und wohl +5 V sind auch schon in den MUX ICs drin. Mit mehr als etwa 6 V muss man hinter dem MUX als nicht mehr rechnen. Die Frage ist halt etwas ob man die MUX ICs auch noch schützen muss. Das andere wäre den Verstärker so auszulegen, das die Spannung begrenzt wird. Ggf, reicht es bereits wenn der OP mit der selben Spannung wie der µC versorgt wird. In der Regel darf der ADC Eingang so viel Spannung wie die Versorgung des µC haben, nur das Ergebnis wird schon vorher nicht mehr so gut.
ja wieso bin ich selber nicht drauf gekommen..., ich werde die OPs mit 2,49V versorgen und dann im uC den wert im Programm abfangen
Bei nicht belegten Kanälen sollte man ggf. so etwas wie eine Brücke auf 0 Ohm vorsehen, aber zumindest ein leeres längeres Kabel vermeiden, denn eine höhere Spannung an einem nicht genutzten Kanal des MUX kann ggf, Probleme machen. Bei anderen Sensoren sorgen die ca, 1 K vom Sensor schon für einen definierten Pegel, aber ein offener Eingang könnte stören. Beim Limit für die Eingangsspannung muss man noch unterscheiden zwischen der maximalen Spannung die der ADC Messen kann, und der maximalen Spannung die er vertragen kann. Oft darf man bis zur Versorgung (z.B. 3,3 V) und nicht nur zur Ref. Spannung bzw. Messgrenze.
Alex Student schrieb: > dann im uC den wert im Programm abfangen Es ist eine sehr schöne Eigenschaft so eines Aufbaus, dass du nicht nur den Messwert bestimmen kannst, sondern auch feststellen ob ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung vorliegt, also fang was damit an und zeig das im Display. Georg
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So das ist mom mein aktueller Eagle Plan. ich würde dann 4 Platinen erstellen und diese mit meinen uC-Board verbinden. Die Stecker sind an GND verbunden, reicht das? Habs nicht so ganz mit dem Brückenplan als Sicherung verstanden... Das mit dem Kurzschluss/Unterbrechung anzeigen lassen ist eine gute Sache!thx
Hallo, also ich sehe 2 Möglichkeiten für die Auswertung der 100 Widerstände: einfache Schaltungen über BUS vernetzt z.b. I2C oder 2x 10bit Matrix aus Demultiplexern (z.b. CD74HCT154EN) Die benötigen 8 IO aus dem uC und 20 Relais(2-polig bei 4-Leitermessung). Dann gibt es nur einen anlogen Eingang. Vorteil: Die Eigenerwärmung ist gegen 0 weil nur sehr selten gemessen wird, der Widerstand Relais-AD ist immer Konstant und kann SW seitig kompensiert werden (bei 4-Leitermessung unnötig). Für die HW brauchst du eine Woche und dann kannst du die SW für das Umschalten schreiben und Auswertung etc.. Viel Spaß! Grüße Christian
Die Inhibit Signal der Multiplexer würde ich nicht direkt parallel schalten, sondern vom µC aus kontrollieren. So kann man zum einen die 8er Gruppe an Sensoren auswählen die Aktiv ist und auch den Strom abschalten für eine die Nullmessung. Ab man die Auswahl der Grupppen über die Inh. Signale oder 4 Verstärker und 4 ADC Eingänge macht ist Geschmackssache. Mehr Verstärker brauchen mehr Abgleich/ Nullmessungen - alle MUX parallel geben etwas mehr Leckstrom. Man kann das auch Teilen und beim Strom / der Messung verschieden machen. Es fehlt noch die Konstantstromquelle bzw. Messung des Stromes und Rückführung zur Ref. Spannung. Da sieht man dann, dass es mit 4 getrennten Ref. Widerständen keine zu gute Idee ist, weil der ADC nur einen Ref. Spannungseingang hat. Bei der Stromquelle hat man die Wahl: eine sehr Präzise Stromquelle, die den Strom von der Ref. Spannung ableitet, oder eine Grobe Stromquelle (ggf. nur Widerstand) und dann die Rückführung der Spannung am Ref. Widerstand auf den Ref. Eingang des µC. Den Plan sollte man erst einmal für 16 Kanäle machen - das ist übersichtlicher. 16 Kanäle sollte man auch komplett auf eine Platine bekommen, ggf. auch alle 32. Bei der Aufteilung der Schaltung könnte man ggf. auch alles auf eine Platine machen. Wenn man da noch aufteilen will, dann eher 1 mal µC und Verstärkung und dann extra Platinen mit MUX für 16 Kanäle (d.h. 4 mal 4051 und Schutzschaltung). So ganz klein muss man die Platinen auch nicht machen. Ob man dann an den µC-Teil 1 oder 2 der MUX Platinen anschließt kann man ggf. immer noch entscheiden.
Von Linear gäbe es da jetzt für solche Aufgaben die sozusagen eierlegende Wollmilchsau... LTC2983... Bis zu 20 Kanäle Thermoelemente, Thermistoren, 2-, 3- und 4-Draht-PTxyz, Dioden. Automatische Kaltstellenkompensation, hinterlegbare Koeffizienten für Nicht-Standard-Sensoren, Offen-/Kurzschlussdetektion, autom. Anpassung des Stroms bei der Messung von Thermistoren, wenn gewünscht Umkehrung der Stromrichtung zur Kompensation von Thermoelementeffekten bei der 4-Leiter-Messung etc. pp. Fast vergessen: 0.1 K Genauigkeit mit PTs (laut LT im Worst Case ohne Fehler des Sensors, typ. soll die Genauigkeit besser sein) und das Teil gibt als Ergebnis direkt °C oder °F aus...
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Beim PT1000 sind es beim LT2983 nur 9 Kanäle als 2 Wire und noch weniger als 3 oder 4 Wire. So ganz abwegig ist das IC aber nicht.
Ulrich H. schrieb: > Beim PT1000 sind es beim LT2983 nur 9 Kanäle als 2 Wire und noch weniger > als 3 oder 4 Wire. So ganz abwegig ist das IC aber nicht. Aber nur, wenn einem diese Lösung lieb und teuer ist; beim "Schlüsseldienst" kostet das Teil ca. € 38 netto. @Arc Net Vielleicht verwechsle ich etwas, aber ist nicht einer Deiner Lieblings-µC der ATXmega? Und hättest Du dann nicht Lust dazu, ein kleines Programm für eine ratiometrische Messung für einen Xmega zu schreiben und hier anfügen? Beitrag "Re: PT1000, einfache Auswertung mit AVR (ATmega328)" Damit könnte man dann sehr kostengünstig viele PT1000-Kanäle mit < 1 K Auflösung/Genauigkeit erfassen.
m.n. schrieb: > Ulrich H. schrieb: >> Beim PT1000 sind es beim LT2983 nur 9 Kanäle als 2 Wire und noch weniger >> als 3 oder 4 Wire. So ganz abwegig ist das IC aber nicht. > > Aber nur, wenn einem diese Lösung lieb und teuer ist; beim > "Schlüsseldienst" kostet das Teil ca. € 38 netto. Es könnten auch noch Multiplexer vor den LTC gepackt werden... Dann müsste mal nachgerechnet werden, was da insgesamt günstiger/besser ist. > @Arc Net > Vielleicht verwechsle ich etwas, aber ist nicht einer Deiner > Lieblings-µC der ATXmega? Ja, da wurde was verwechselt... Die letzten AVRs, die hier verbaut wurden, haben einen Datumscode aus 2002, die letzten Platinenrevisionen dazu sind aus 2004. Danach gab's nur noch ein paar Firmwareanpassungen und kein einziges Bauteil aus dem Bestand von Atmel > Und hättest Du dann nicht Lust dazu, ein > kleines Programm für eine ratiometrische Messung für einen Xmega zu > schreiben und hier anfügen? > Beitrag "Re: PT1000, einfache Auswertung mit AVR (ATmega328)" Das ginge auch allgemein, zumindest die Berechnung... Letztlich kommt da für den Code, den der ADC ausgibt, etwas in der Art:
1 | code = (r_rtd * i_rtd) / (r_ref * i_rtd) * 2^n |
2 | = r_rtd / r_ref * 2^n |
raus. Der Rest hängt davon ab wieviel Zeit/Speicher die Umrechnung brauchen darf/soll...
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Der TO kennt nun einmal schon den einen 8051 basierten µc, der zufällig auch einen hochauflösenden ADC mit drin hat. Da bietet es sich wirklich an den auch zu nutzen. Wenn der µC interne ADC ausreicht, muss man nicht noch ein teures Spezial IC dazu nehmen - das spart einem in dem Fall hiet nur einen genauen Widerstand und etwas Software ein.
Joa also ich kenne die uC von silabs , daher habe ich nach uCs für analoge Signale geschaut und den F350 ausgewählt. Mal ne andere Frage: Wie bekomme am leichtesten Daten von uC zum PC? Also die Idee war ja eine Verbindung zwischen uC-Board mit einem Transceiver und OPC Server auf einem Computer über einen COM Port herzustellen aber das kriege ich mom nicht hin. Was jedoch geht ist die Auslesung der printf befehle mit Hterm. Mit Hterm kann ich auch die ankommenden Daten mit Zeitpunkt in eine Textdatei abspeichern aber das klingt etwas umständlich über diese Art Werte von z.b 2 Stunden von 120 Sensoren zu erfassen und auszuwerten. Ich könnte danach das ganze in Excel kopieren aber wie gesagt so richtig dolle finde ich das nicht. Hat da jemand schon Erfahrung? Hab auch schon in silabs ein Thema eröffnet. http://community.silabs.com/t5/8-bit-MCU/How-to-use-UART-to-send-data/m-p/139376#U139376
Wenn die Übertragung ans HTerm funktioniert, heißt das eigentlich, dass der µC Teil funktioniert. Die Frage ist dann nur noch das Programm am PC um die Daten ggf. auch ohne den Umweg über eine Textdatei auszulesen. Ggf. könnte der µC mit der Übertragung auch erst auf an Komando zum Start der Übertragung warten. Das ist aber Geschmackssache. So ganz Abwegig ist es auch nicht die Daten erst direkt in eine File zu schreiben - irgendwie speichern wird man die Messdaten vermutlich wollen. So ganz groß sollte die Datenrate auch nicht sein: 100 Temperaturen bei 1 Wert je Sekunde und vielleicht 8 bytes pro Wert (ASCII codiert) macht nur etwa 800 Bytes je Sekunde - da würden auch Optokopplertaugliche 9600 Baud noch ausreichen. Auch die Datenrate wäre mit rund 3 MBytes je Stunde noch im Rahmen. Die Zeiten wo ein Datensatz auf ein Diskette passen sollte sind vorbei. Je nach OS kann man sich auch eine Datei an die Laufend was angehängt wird in fast Echtzeit visualisieren. Oft wird man vermutlich die Daten auch eher langsamer brauchen und auch noch ein paar Daten dazu.
Ulrich H. schrieb: > So ganz groß sollte die Datenrate auch nicht sein: 100 Temperaturen bei > 1 Wert je Sekunde und vielleicht 8 bytes pro Wert (ASCII codiert) macht > nur etwa 800 Bytes je Sekunde - da würden auch Optokopplertaugliche 9600 > Baud noch ausreichen. Was soll denn das für ein Wassertank sein, bei dem sich die Temperatur so schnell ändert, das bei 1K Genauigkeit eine Abtastrate von 1Hz erforderlich ist?
Mike A. schrieb: > Was soll denn das für ein Wassertank sein, bei dem sich die Temperatur > so schnell ändert, das bei 1K Genauigkeit eine Abtastrate von 1Hz > erforderlich ist? Auch die Frage nach dem Wasser sollte dann gestellt werden. Aus welchem Teil des Weltalls kommt dieses Wasser, dass es sich so schnell erwärmen lässt? Es ist hier immer wieder das gleiche. Da sollen hochgenaue Sensoren in einem Liquid was messen, dabei ist die Heizung/Kühlung irgendwo am Boden oder am Rand angebracht und selbst wenn das Liquid umgewälzt wird, so ist das Liquid immer noch der größt Ungenauigkeitsfaktor.
F. Fo schrieb: > Da sollen hochgenaue Sensoren in > einem Liquid was messen BWLer, Werbefuzzies und Professoren sehen das anders als du - 0,1 Grad hört sich besser an und verkauft sich gut. Wen interessiert schon die Technik? Georg
Georg schrieb: > Wen interessiert schon die > Technik? Jau! Aber da rennen dann erstmal viele hinterher, ohne sich eigene Gedanken zu machen. Für mein allererstes Projekt musste ich Temperatur und Luftfeuchte messen. Diese SHT... waren sündhaft teuer und ich bestellte mir die DHT11, ebenso DS18S20 und DS18B20. Hatte hin und her gemessen, alle probiert und konnte feststellen, dass die alle sehr dich beieinander lagen. Bei der Temperatur hatte ich bei allen DS18... einen maximalen Abstand von 0,3 Grad. Die Feuchte weiß ich nicht mehr so genau, aber ohne "Laborbedingungen" konnte das eh nicht so genau gemessen werden. Mit zwei DHT11 hatte ich auf einmal einen deutlichen Unterschied. Sowohl in Feuchte, wie auch in der Temperatur. Zunächst dachte ich einer müsse kaputt sein, aber der Tausch der Positionen brachte dann die gleichen Ergebnisse. Sie waren beide an einem Fenster in nicht mal einem Meter Abstand angebracht. Danach probierte ich noch viel mit den DHT und DS rum und mir ist klar, dass in Raumluft und auch in Liquiden eine sehr genaue Messung mit Einzelmessungen nicht genau bestimmt werden kann. Erst eine Aufsummierung und das von mehreren Sensoren, wird dem zu messenden Medium gerecht werden.
F. Fo schrieb: > Zunächst dachte ich einer müsse kaputt sein, aber der Tausch der > Positionen brachte dann die gleichen Ergebnisse. Sie waren beide an > einem Fenster in nicht mal einem Meter Abstand angebracht. Wenn du die Sensoren in einem starken Gradientenfeld mit normalerweise laminarer Strömung plazierst, darfst du dich über unterschiedliche Messwerte nicht wundern. Guck dir mal Eisblumenbildung oder Kondensation an Fensterscheiben in ungestörter Luftströmung an. Dann wundert dich das nicht mehr.
Da ich ja gerade damit angefangen hatte (aber auch heute noch), ging ich den Sachen auf den Grund und habe dazu noch einiges gelesen. Strömung und alles was damit zusammen hängt, kannte ich ja noch aus meiner Ausbildung zum Fluggerätemechaniker und konnte mich recht schnell wieder rein lesen. Der TO weiß das ja auch und hat ja sicher deshalb so viele Sensoren zur Messung angebracht. Aber viele die damit anfangen (ich anfangs ja auch) glauben mit einer Messung und einem sehr genauem Sensor, könnten sie die Verhältnisse im Medium erfassen. Und genau das ist nicht genau.
ich wollt nur mitteilen dass ich den ASCII Code des uC über "Advanced Serial Data Logger" aufnehme und zu einem OPC Server "parse"(exportiere).Damit komme ich nun auf meine Datenpunkte auf der OPC Schiene =).
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