Pt1000 Schaltung mit opv

Helmut S. schrieb:
> Seit wann entspricht eine Auflösung von 1/1024 denn 8bit.

Kennst Du nicht die reziproke Mittelwertquadrierung? Damit geht das!

Nico25 schrieb:
> Kann mir jemand eine Schaltung sagen mit der ich das so genau bauen
> kann? Ausgangssignal sollte 0-5V sein.

Meßbrücke, Instrumentenverstärker (kein AC30!), ratiometrische Messung 
und Auswertung mit Tabelle. Die Welt ist voller Schaltungen dafür.

Hier zur ratiometrischen Temperaturmessung mit 
Platinwiderstandssensoren:
<pre>
            VCC
             |
  +------+---+
  |      |   |
 R1     R2   |
  |      |   |
  +------)---)--R5--+
  |      |   |      |  TS507
  +--R6--)--|+\     |
  |      |  |  >----+--R7--+-- A/D
  |      +--|-/     |      |
  |      |   |      |      |
 RTD     +---)--R4--+      C
  |      |   |             |
  |     R3   |             |
  |      |   |             |
  +------+---+-------------+-- GND
</pre>
Beispielrechnung:

  VRef = Vref+ - Vref- = 5V-0V = Referenz für den A/D Wandler und damit 
dessen Messbereich, 5V
  RTD der Temperatursensor, Widerstand bei 0 GradC, Pt100
  Tmin = minimale Temperatur, 0 GradC
  Tmax = maximale Temperatur, 100 GradC
  RTDmin = Widerstandswert des RTD bei minimaler Temperatur, 100 Ohm 
(aus Tabelle ablesen)
  RTDmax = Widerstandswert des RTD bei maximaler Temperatur, 138.5 Ohm 
(aus Tabelle ablesen)
  RTD = mittlerer Widerstandswert des RTD = (RTDmin + RTDmax)/2 = 119.25
  Irtd = ungefährer Strom durch den RTD, festlegbar, 1mA (Pt1000 sollte 
0.1 oder 0.25mA verwenden)
  R1 = Vref/Irtd - RTD = 4880.75 Ohm = 4k7
  mit R6 kann man R an die vom OpAmp bevorzugte Eingangsimpedanz 
anpassen, hier 0 Ohm
  R = mittlere Quellimpedanz = R1*RTD/(R1+RTD)+R6 = 116.3, kann man 
durch R6 höher wählen wenn R2/R3/R4 aus Stromspargründen hochohmiger 
sein sollen
  Umin = VRef * RTDmin / (R1+RTDmin) = 5 * 100 / (4k7 + 100) = 0.10417
  Umax = VRef * RTDmax / (R1+RTDmax) = 5 *138.5 / (4k7 + 138.5) = 
0.14312
  U = Eingangsspannungshub = Umax-Umin = 0.03895
  Amin = Ausgangsspannung bei minimaler Temperatur (bei single supply 
oder R2R OpAmp nicht ganz VRef-), 0.1V
  Amax = Ausgangsspannung bei maximaler Temperatur (bei R2R nicht ganz 
Vref+), 4.9V
  A = Ausgangsspannunghub = Amax-Amin = 4.8V
  G = Verstärkungsfaktor = A/U = 4.8/0.03895 = 123.2349
  M = Umin + (Umin-Amin)/G = 0.10417 + (0.10417-0.1)/123.2349 = 0.10420
  c = Vref/M - 1 = 478
  R3 = R*(1+c)/c = 119.25 * (1+478)/478 = 119.5
  R2 = c * R3 = 57120.75
  R4 = (G-1) * R = 14215.92
  mit R5 kann man die Kennlinie um einen quadratischen Faktor 
linearisieren, hier nicht gezeigt
  mit R7 kann man den nachfolgenden A/D Wandler vor Überspannung 
schützen, bei OpAmp mit höherer Versorgung
  mit C kann man das Analogsignal filtern wenn R7 vorhanden ist, vor 
allem wenn R7 über 10k hat, 10nF
  mit dem zweiten OpAmp kann man eine schwache Referenzspannung puffern

Rechenweg mit Linearisierung durch R5, Excel-Spreadsheet:

http://www.ti.com/general/docs/lit/getliterature.tsp?baseLiteratureNumber=slyt442
http://www.ti.com/lit/an/slyt437/slyt437.pdf (Seite 21 mit
RTD_Linearization_v7.xls aus slyt442.zip auch als Dreidrahtanschluss)
http://www.linear.com/docs/1544 (letzte Seite, auf 0.1 GradC einstellbar 
genau)
http://de.wikibooks.org/wiki/Linearisierung_von_resistiven_Sensoren/_Pt100

Nico L. schrieb:
> Glaube ich auf den ersten Blick zumindest.

Da solltest Du noch einmal näher hinsehen, ob der 0 - 100 °C Bereich der 
richtige ist und ob Du die Widerstandswerte in der Schublade hast ;-)

MaWin schrieb:
> (Pt1000 sollte 0.1 oder 0.25mA verwenden)

Durch Eigenerwärmung kann sich der Meßwert bis zu +1 °C erhöhen.


Einfacher ist es, eine Meßbrücke bei -20 °C auf Ausgangsspannung 0.000 V 
abzugleichen. Beim nachfolgenden Instrumentenverstärker wird entweder 
die Verstärkung bei 50 °C abgeglichen, oder bei fester Verstärkung der 
zugehörige ADC-Wert als Abgleichwert gespeichert.
Das wäre dann eine Schaltung mit beschaffbaren Bauteilen und 2-Punkt 
Abgleich. Die Linearisierung macht der µC.

Um Eigenerwärmung zu minimieren, wird die Meßbrücke nur dann bestromt, 
wenn eine Messung stattfindet. Bei 100 ms Meßintervall würden dafür 100 
µs reichen. Der eff. Strom sinkt dadurch auf 0,1%.