Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Zwischenwerte vom KTY82-210 berechnen


von Petra (Gast)


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Ich benötige für eine Messreihe die Temperaturwerte vom KTY82-210. Ich 
habe im Datenblatt eine grobe Tabelle gefunden. Entweder kann ich mit 
einer Vergleichstabelle in 0,1°C Schritten arbeiten oder noch besser 
eine Formel zum gemessen Widerstandswert. Zweiteres habe ich mit der 
Trendfunktion (Polynom)von Excel(2007 und 2013) probiert und bin 
fürchterlich gescheitert. Siehe Anhang.
Könnt Ihr mir einen Tipp geben wie es geht? Ich bin für (fast)alles 
offen

von hinz (Gast)


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von Possetitjel (Gast)


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Petra schrieb:

> Zweiteres habe ich mit der Trendfunktion (Polynom) von
> Excel(2007 und 2013) probiert und bin fürchterlich
> gescheitert. Siehe Anhang. Könnt Ihr mir einen Tipp
> geben wie es geht?

Nur ein Schuss ins Blaue: Rechne mal alles in Kilo-Ohm, d.h.
Komma in Spalte A drei Stellen nach links, und poste dann
bitte das Ergebnis.

von hp-freund (Gast)


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Falls Du ein gcc am Laufen hast, hier hatte ich so etwas schon mal 
berechnet:

Beitrag "Re: Aus Temp-Sensor Tabellen-Werten Formel erstellen"

von hp-freund (Gast)


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Sorry, in dem Projekt sind die exe Dateien für die Windows-Konsole ja 
schon drin.
Musst also nur deine NTC Datenblattwerte in die simu.txt eintragen und 
die coeff.exe starten.

von Petra (Gast)


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Danke für Eure Tipps!

Ich habe die Werte in kOhm wie Possetitjel geschrieben hat gerechnet und 
es stimmt! Offensichtlich gibt es bei den kleinen Zahlen Rundungsfehler, 
die sich böse auswirken.
Ich werde morgen mir auch die beiden anderen Tipps noch ansehen!

von Possetitjel (Gast)


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Petra schrieb:

> Ich habe die Werte in kOhm wie Possetitjel geschrieben hat
> gerechnet

Danke!

> und es stimmt!

Sehr schön.

> Offensichtlich gibt es bei den kleinen Zahlen Rundungsfehler,
> die sich böse auswirken.

Ja.

Addieren und Subrahieren sehr verschieden großer Zahlen ist
immer gefährlich. 10^10 + 10^-10 kann der Gombjuhdr nicht
rechnen, obwohl er mit 10^10 keine Probleme hat, und mit
10^-10 auch nicht.

von Kai K. (klaas)


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>Ich benötige für eine Messreihe die Temperaturwerte vom KTY82-210. Ich
>habe im Datenblatt eine grobe Tabelle gefunden. Entweder kann ich mit
>einer Vergleichstabelle in 0,1°C Schritten arbeiten oder noch besser
>eine Formel zum gemessen Widerstandswert.

Ist denn dein KTY82-210 überhaupt so genau? Oft ist eine stückweise 
lineare Interpolation völlig ausreichend.

von Possetitjel (Gast)


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Kai Klaas schrieb:

> Ist denn dein KTY82-210 überhaupt so genau? Oft ist eine
> stückweise lineare Interpolation völlig ausreichend.

Der Einwand ist berechtigt.

Die Antwort hängt wohl davon ab, ob man das Horner-Schema
oder die Fallunterscheidung mehr liebt... :)

Nieder mit der Flickschusterei!
Entrollt das Banner des Polynoms, Burschen von Bord!

von Georg (Gast)


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Petra schrieb:
> Entweder kann ich mit
> einer Vergleichstabelle in 0,1°C Schritten arbeiten

Das ist völlig sinnlos, die Genauigkeit des Sensors liegt lt. Datenblatt 
zwischen 1 und 3 Grad. Die übliche Verwechslung von Auflösung und 
Genauigkeit. Natürlich kannst du auch mit 1/1000 Grad rechnen, die Werte 
besagen aber nichts. Also reicht eine lineare Interpolation.

Georg

von Kai K. (klaas)


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>Also reicht eine lineare Interpolation.

Eben. Mit riesigen Polynomen zu arbeiten, statt mit simpler linearer 
Interpolation ist ein typischer Anfängerfehler. Ganz schlimm, wenn man 
Eichkurven mit willkürlich setzbaren Eichpukten mit Polynomen fitten 
will. Die können so was von abhauen!!! Und dann der ganze 
Rechenaufwand...

von Possetitjel (Gast)


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Kai Klaas schrieb:

>>Also reicht eine lineare Interpolation.
>
> Eben.

Nö.

Die Datenblattwerte geben das Toleranzband an, in dem alle
Sensoren ohne Kalibrierung liegen. Verstehst Du, was ich
damit andeuten möchte?

> Mit riesigen Polynomen zu arbeiten, statt mit simpler
> linearer Interpolation ist ein typischer Anfängerfehler.

Nochmal nö - das kann der Fall sein, muss aber nicht.
Es kommt bissl auf den Zusammenhang an.

Stückweise lineare Interpolation hat z.B. keine stetige
1. Ableitung. Das kann manchmal störend sein. Es ist auch
nicht unbedingt aufwendiger, fünf Polynom-Koeffizienten
abzuspeichern (5 Zahlenwerte) als fünf Kalibrierpunkte
(10 Zahlenwerte) für die stückweise lineare Interpolation.

> Ganz schlimm, wenn man Eichkurven mit willkürlich
> setzbaren Eichpukten mit Polynomen fitten will. Die
> können so was von abhauen!!!

Ein Blick auf die Diagramme lehrt Dich, dass das im
vorliegenden Beispiel nicht der Fall ist.

> Und dann der ganze Rechenaufwand...

Komm, nun mach mal halblang... Ein Polynom 5. Ordnung mit
dem Horner-Schema auszuwerten ist nun wirklich kein
Hexenwerk.

von Erich (Gast)


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Ja, natürlich verwendet man einen KTY82 Sensor, wenn man an 1/100 Grad 
oder besser messen will.
Genauso selbstverständlich verwendet man ein Maßband, wenn man 
Mikrometer ablesen möchte.
Und man schließt am besagten KTY dann mind. einen 24- , besser aber 
30-Bit A/D Wandler an.
So macht man das, lieber Possetitjel.
Gruss

von Kai K. (klaas)


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>> Ganz schlimm, wenn man Eichkurven mit willkürlich
>> setzbaren Eichpukten mit Polynomen fitten will. Die
>> können so was von abhauen!!!
>
>Ein Blick auf die Diagramme lehrt Dich, dass das im
>vorliegenden Beispiel nicht der Fall ist.

War doch klar, daß ich hier einen Blick über den Tellerand werfe und 
eine andere Anwendung meine, in der auch gerne polynomisiert wird. 
Witzig wird die Geschichte auch, wenn man sich von äquidistanten 
Eichpunkten löst und an den Bereichsgrenzen keine Eichpunkte vorsieht.

>> Und dann der ganze Rechenaufwand...
>
>Komm, nun mach mal halblang... Ein Polynom 5. Ordnung mit
>dem Horner-Schema auszuwerten ist nun wirklich kein
>Hexenwerk.

Achtung: Wieder ein Blick über den Tellerand: Wenn du mit einem Sensor 
100 Messungen pro Sekunde durchführen willst und dann ein Polynom 
13.Ordnung pro Messung berechnen mußt, hast du ein Problem.

von Petra (Gast)


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Ich habe vorher mit Excel die KTY Werte in 1°C Schritten interpoliert 
und dann mit einem PT1000 Sensor verglichen. Mir ist bewusst, das der 
KTY nicht sonderlich genau ist, und beim PT1000 habe ich die A 
Klassifizierung gewählt.
Wobei der KTY Sensor nur Teil eines Sensorsystems ist, und das ganze 
steckt in einem Metalgehäuse. Mich hat nicht nur die Genauigkeit 
interessiert (die Genauigkeit des KTY ist ab 100°C ziemlich 
stromempfindlich) sondern auch die thermische Trägheit. Wenn man dann 
die Kurven des PT1000 und den KTY übereinanderlegt, bringt eine 
Auflösung von 0,1°C ziemlich viel. Mit Excel ist es egal ob ich eine 
Formel mit 500 Zeichen oder 3 Zeichen eintippe. Dieser Zeitanteil 
gemessen am Testen ist irrrelevant. Noch dazu kann ich ganz bequem mit 
dem Polynom aus dem gemessenen Widerstandswert die Temperatur errechnen.
Danke nochmals Possetitjel!

von Hermann (Gast)


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Petra schrieb:
> Trendfunktion (Polynom)von Excel(2007 und 2013) probiert und bin
> fürchterlich gescheitert

Das liegt daran, dass die Koeffizienten der Trendfunktion bei 
Exponentendarstellung nur einstellig angezeigt werden und der Rest 
abgeschnitten wird. Da habe ich mich auch schon drüber geärgert.
Der Tipp

Possetitjel schrieb:
> Rechne mal alles in Kilo-Ohm

ist super, werde ich bei der nächsten Anwendung testen.
Aber warum nimmst du nicht die Koeffizienten aus dem Datenblatt, z.B. 
das aus dem Anhang auf S.7? Damit bekommt man z.B. die Excel-Tabelle im 
Anhang.

Wofür wird das ganze gebraucht? Ich linearisiere mit einen Vorwiderstand 
und mache eine 2-Punkte-Kalibrierung. Mit der 2. Excel-Tabelle suche ich 
den passenden Vorwiderstand empirisch, bis der Fehler minimisiert ist.

von Georg (Gast)


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Possetitjel schrieb:
> Sensoren ohne Kalibrierung liegen. Verstehst Du, was ich
> damit andeuten möchte?

Ja, das weiss ich: hier tauchen immer wieder Leute auf, die behaupten 
mit Hilfe ihres Kühlschranks und Backofens könnten sie einen 
Temperatursensor selbst auf hunderstel Grad kalibrieren. Nehme ich aber 
schon lange nicht mehr ernst.

Georg

von Kai K. (klaas)


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>die Genauigkeit des KTY ist ab 100°C ziemlich stromempfindlich

Du hast dir mit dem KTY82-210 gerade einen besonders unvorteilhaften 
Sensor ausgewählt. Schau mal ins Datenblatt!

Viel besser ist da der KTY83/110. Den nehme ich oft, wenn es 
einigermaßen genau sein soll. Kann höhere Temperatutren und hat eine 
kleinere Langzeitdrift. Wenn du den Meßstrom kleiner als 1mA wählst, 
bekommst du einen sehr feinen Temperatursensor.

>sondern auch die thermische Trägheit

Die hängt natürlich in ertser Linie von der Größe und Masse des Sensors 
ab.

von m.n. (Gast)


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Kai Klaas schrieb:
> Du hast dir mit dem KTY82-210 gerade einen besonders unvorteilhaften
> Sensor ausgewählt. Schau mal ins Datenblatt!
>
> Viel besser ist da der KTY83/110.

Warum nicht gleich PT1000? Zu teuer? Wohl kaum:
http://www.reichelt.de/PCA-1-1505-10/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=85054&artnr=PCA+1.1505+10&SEARCH=platin

von Petra (Gast)


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Eine kurze Klarstellung: Der KTY ist in einem System eingebaut und nicht 
zu ändern.
Die Tests werden in einem CTS Klimaschrank über den kompletten 
Temperaturbereich durchgeführt. Das Ziel ist die Stromabhängigkeit und 
die thermische Trägheit nachzumessen.

von Kai K. (klaas)


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>Das Ziel ist die Stromabhängigkeit und die thermische Trägheit nachzumessen.

Und du hast das Datenblatt deines KTY82 schon durchgelesen?

>Warum nicht gleich PT1000? Zu teuer?

Nein. Aber der KTY83-110 gibt mir mehr Signal, wenn ich ihn in einem 
Spannungsteiler verbaue.

von Hermann (Gast)


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Ich muss noch mal die Linearisierung des KTY-Temperatursensors 
verbessern. Es war sehr lange her und ich habe nicht die endgültige 
Excel-Tabelle erwischt.
Im Anhang die überarbeitete Version.
Mit dem Vorwiderstand schafft man eine Null-Abweichung von der Geraden 
bei den Temperaturen T1 und T2 und in der Mitte. T1 und T2 wählt man für 
den gewünschten Messbereich. Mit den Formeln aus o.a. Applikation von 
Philips bekommt man den optimalen Vorwiderstand Rv.
Da man den nicht genau trifft, habe ich die Fehlerberechnung mit einem 
gewählten Rv gemacht.
In der Excel-Tabelle kann man beliebige Temperaturen T1 und T2 
einstellen und man sieht den verbleibenen Fehler. Außerhalb von T1 und 
T2 wird der Fehler schnell recht groß.
Achten sollte man noch auf:
- die KTY haben nie den exakten Nennwert. Sie sind aussortiert und sind 
deshalb immer außerhalb der Toleranz des nächst besseren. Also unbedingt 
ausmessen.
- der Strom sollte 0,1mA<I<1mA sein. 1mA macht ca. 0,25° Eigenerwärmung. 
Den angegebenen Rth habe ich aus ähnlichen Gehäusen geschätzt, da ich 
keine Angaben gefunden habe. Also die Spannung nicht zu hoch wählen.

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