Hi, ich habe 10 Temperatursensoren. Diese Sensoren werden in eine Box gebracht, in eine Minispannung (0-2V) umgewandelt und müssen ca. 10m entfernt zu einer analogen Auswerteelektronik geführt werden. Es sind raue Umgebungen mit störenden Magnetfeldern und so (z.B. Motoren, Ventile...). Die Signale müssen recht schnell erfasst werden, im 1kHz-Bereich. Wie kann man das Signal gut übertragen? Gibt es ein flexibles hochwertiges Kabel, dass man in einen Stecker kriegt und von dem einen Gerät zu dem anderen führen kann?
Junge, junge... > Minispannung (sic!) > raue Umgebungen mit störenden Magnetfeldern > Motoren, Ventile Ich würde direkt an der Messtelle wandeln und/oder verstärken und in jedem fall differentielle Übertragung wählen (RS485 oder analog).
Ich würde an die Sensoren ADCs bauen, die dann digital über die Leitung senden, kannst Du dann direkt erfassen oder halt per DAC wieder zurück in Spannung umwandeln. So sind die Störungen nicht so groß.
Experte schrieb: > Ich würde direkt an der Messtelle wandeln und/oder verstärken Das wird ja gemacht, das Signal geht in eine Box, da wird aus dem ganz kleinen Spannungssignal von dem PT1000-Glied eine analoge Minispannung von ca. 0-2V erzeugt. > und in jedem fall differentielle Übertragung wählen (RS485 oder analog). Das Signal muss analog übertragen werden (differentiell), weil der Analog-Digitalwandelkasten 10m entfernt vom Messverstärker für die PT-1000-Glieder steht und die 10m müssen überbrückt werden.
10 Analoge Signale 1kHz Abtastrate 10m Kabel Hochflexibel Das passt nicht zusammen. Geht nicht.
Stefan U. schrieb: > Hochflexibel es muss nicht hochflexibel sein, es reicht auch einfach flexibel, halt nicht mit starren Adern wie ein Stromkabel, dass man in der Wand verschraubt oder eingipst.
Max M. schrieb: > Das Signal muss analog übertragen werden (differentiell), weil der > Analog-Digitalwandelkasten 10m entfernt vom Messverstärker für die > PT-1000-Glieder steht und die 10m müssen überbrückt werden. Das ist ja genau das Problem. Der vorhandene Aufbau ist einfach suboptimal, schlecht, idiotisch. Nicht umsonst überträgt man Informationen gerne digital, weil man einfach diverse Fehler unterbindet. Also mach dir lieber darüber Gedanken, dass es eine bessere Idee wäre, die Messwerte so bald wie möglich zu digitalisieren und erst dann weiter zu übertragen. Im Automobilbereich gibt es da für genau solche Problemstellungen z.B. SENT
2 V sind doch schon mächtig viel Signal, mit paarweise verseilten und geschirmten Leitungen könnte ein Versuch nicht schaden. Z. B. Lapp hat sowas im Programm.
Differentiell übertragen mit geeigneter Schaltung, nicht irgendeine 1-OPV-Lösung von kalles-elektronikseite.de. Masseführung/Abschirmung richtig machen. Und ein Multicore-Kabel aus der Beschallungsecke nehmen, damit werden sonst Millivolt über 100m mit reichlich Störabstand übertragen (Quantum Highflex Multipair 12).
Max M. schrieb: > Die Signale müssen recht schnell erfasst werden, > im 1kHz-Bereich. > ich habe 10 Temperatursensoren. D.h. die Temperatur je Messstelle ändert sich binnen 10 Millisekunden? Ist eher unwahrscheinlich. wie der Vorposter schon richtig schreibt: Abgeschirmte Leitung, ggfs. paarweise verseilt. Läuft hier seit Jahrzehnten in vergleichbaren Applikationen störungsfrei.
Max M. schrieb: > Das wird ja gemacht, das Signal geht in eine Box, da wird aus dem ganz > kleinen Spannungssignal von dem PT1000-Glied eine analoge Minispannung > von ca. 0-2V erzeugt. Nun, zumindest PT100 können über wesentlich längere Vierdrahtleitungen direkt an die Auswerteelektronik angeschlossen werden. Ansonsten nimmt manfür längere Leitungen eher Strom 0...20mA.
Max M. schrieb: > >> Ich würde direkt an der Messtelle wandeln und/oder verstärken > > Das wird ja gemacht, das Signal geht in eine Box, da wird aus dem ganz > kleinen Spannungssignal von dem PT1000-Glied eine analoge Minispannung > von ca. 0-2V erzeugt. Aha. Und warum wird da eine "analoge Minispannung" erzeugt? Wenn es doch bekannt ist, daß sich eine solche nur schwierig durch die verseuchte Umgebung tranportieren läßt? Wäre es nicht klüger, vor Ort ein weniger störanfälliges Signal zu erzeugen? > Das Signal muss analog übertragen werden (differentiell), weil der > Analog-Digitalwandelkasten 10m entfernt vom Messverstärker für die > PT-1000-Glieder steht und die 10m müssen überbrückt werden. Warum muß das analoge Signal so weit übertragen werden? Das ergibt doch gar keinen Sinn. Was du willst, ist unmöglich. Wenn deine kleinen analogen Signalpegel und die analoge Übertragung über 10m fest vorgegeben sind und unter keinen Umständen aufgegeben werden dürfen, dann hättest du gar nicht erst zu fragen brauchen. Nochwas: Max M. schrieb: > ich habe 10 Temperatursensoren. ... > Die Signale müssen recht schnell erfasst werden, im 1kHz-Bereich. Da ergibt auch keinen Sinn. Temperaturen ändern sich nicht so schnell. Sensoren können einer Änderung auch nicht so schnell folgen.
Axel S. schrieb: > Warum muß das analoge Signal so weit übertragen werden? In einem Schaltschrank an der Wand befindet sich ein Schnittstellen-Computer mit einer Messkarte für 32 einzelne oder 16 differentielle Spannungsmessungen. Der Schnittstellencomputer ist fest in dem Schaltschrank verbaut und da soll die Spannungsmessung erfolgen. Die Temperatursensoren sind in einem Gerät verbaut, dass 10m von dem Schaltschrank entfernt auf einer Platte steht und da hängt auch ein Elektromotor dran. Ich habe eine Wandelbox, an die ich die PT1000-Sensoren anschließen kann und dann wird mir ein Spannungssignal daraus gemacht. Diese Spannungswandelkiste steht auf der Platte, an der auch der Motor geschraubt ist. Nun müssen die 12 analogen Minispannungen von der Wandelbox an den Schnittstellencomputer übertragen werden. Was ist an diesem Aufbau nicht gut?
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Max M. schrieb: > Diese Spannungswandelkiste steht auf der Platte, an der > auch der Motor geschraubt ist. Ich denke, diese Box bringt eher eine Verschlimmbesserung gegenüber den Direktanschluss der Temperatursensoren an den Schaltschrank.
Harald W. schrieb: > Ich denke, diese Box bringt eher eine Verschlimmbesserung > gegenüber den Direktanschluss der Temperatursensoren an den > Schaltschrank. Gibt es denn NiCrNi-Kabel, die 10m lang sind? Gibt es vielleicht auch NiCrNi-Kabel mit mehreren NiCrNi-Kabeln im Bündel, damit man nicht z.B. 12 einzelne Kabel verlegen muss?
Max M. schrieb: > Gibt es denn NiCrNi-Kabel, die 10m lang sind? Gibt es vielleicht auch > NiCrNi-Kabel mit mehreren NiCrNi-Kabeln im Bündel, damit man nicht z.B. > 12 einzelne Kabel verlegen muss? Was willst Du denn mit solchen seltsamen Kabeln an PT-Fühlern erreichen?
Max M. schrieb: > Axel S. schrieb: >> Warum muß das analoge Signal so weit übertragen werden? > > [...] Was > ist an diesem Aufbau nicht gut? Die Frage hast Du Dir schon selbst beantwortet, indem Du Anlass hast zu fragen, wie Du die Spannung zwischen Messstelle und Wandlungsort übertragen kannst. Das scheint ja bisher zu laufen. Warum soll da was geändert werden? Der genaue Grund muß Richtschnur bei einer neuen Lösung sein. Sonst kann man es ja so lassen wie es ist.
Nimm 4.20mA Wandler. Das ist das gebraeuchliste Analoge Uebertragungsmedium im Industrielem Bereich. Das wird seit Jahrzehnten so gemacht und deshalb gibt es dazu reichlich Hardware fuer.
Vermutlich ist es am billigsten, für den Schnittstellen-Computer eine zusätzliche externe Messkarte anzuschaffen. Diese sollte möglichst nahe an die Wandelbox bzw. die Sensoren. Wenn das nicht geht: differentiell übertragen, möglichst hohe Pegel (besser 10V statt 2V), gute Schirmung... Eine Alternative, die für raue Umgebungen geeignet ist und deine Anforderungen erfüllt, wäre das Signal als Strom zu übertragen (lies dich in 4-20mA current loop ein). Es gibt fertige ICs zum Wandeln, z.B. TI XTR117, aber auch analoge Schaltungen. Den Strom bei der Messkarte in eine Spannung zu wandeln ist dann ja einfach Anmerkung: je nach Größe / Bauform (und Anbindung an das zu messende Objekt!) haben die PT1000 eine größere Zeitkonstante als 1ms (10ms). Nimm einen Becher mit heißem Wasser, tauche so einen Sensor ein und beobachte die Änderung der Ausgangsspannung - und das ist eine ziemlich ideale thermische Anbindung, die dein Prüfstand vermutlich nicht bieten wird. Ich vermute die Forderung kommt vom starken Rauschen durch die "verseuchte" Umgebung: viel Messen um dann zu filtern (oversampling). Schau lieber, dass der Aufbau ordentlich ist...
0-2V ueber 10m? Mach das bloss nicht, weder fuer eine privat spielerei ist das was geeignetes, schon garnicht wenn es was professionelles sein soll. Nim den erwahnten XTR117 damit machst du dir das Leben sehr viel leichter. Wenn die Auswerteinheit halbwegs professional ist gibt es dafuer garantiert auch mA Einheitssignal Karten. Der XTR brauch fast keine extra Bauteile und passt mit klemmen auf ein Board von ca. 1,5 x 1,5cm, das dann nahe am Sensor plaziert hast du eine viel bessere Reichweite. Ordenlichen Kabeln (2x1mm2/verdrillt/geschirmt) vorausgesetzt.
UST schrieb: > 0-2V ueber 10m? Mach das bloss nicht, Klasse der Tipp. Weißt Du denn überhaupt, wie genau diese 2 V ausgewertet werden sollen? Falls Störfelder verhanden sind, würde ich erst einmal untersuchen, ob auch Störungen induziert werden. Eine geschickte, geschirmte Kabelführung kann einiges an Störungen verhindern, ein Umwickeln eines Motors mit den Meßstrippen sollte man besser vermeiden.
Ich gehe mal schwer davon aus, dass die Temperatursensoren reichlich träge sind. Dann ist es auch ok, die analoge Spannung durch Tiefpassfilter zu schicken, die alle Störungen heraus filtern. Ich würde mal R/C Glieder aus 10k Ohm und 100µF (+100nF parallel dazu) versuchen. DIe Frage nach dem Kabel dürfte sich damit erübrigen.
Max M. schrieb: > Gibt es ein flexibles > hochwertiges Kabel in MSR Technik wird oft das benutzt: RE-2YStYv 2x2x0,5 RE-2YStYv pimf 2x2x0,5 (jedes Paar noch extra abgeschirmt) gibst natürlich auch als 1x2, 4x2, 6x2, 8x2, 16x2 und 24x2
Max M. schrieb: > ich habe 10 Temperatursensoren. Diese Sensoren werden in eine Box > gebracht, in eine Minispannung (0-2V) umgewandelt und müssen ca. 10m > entfernt zu einer analogen Auswerteelektronik geführt werden. > > Es sind raue Umgebungen mit störenden Magnetfeldern und so (z.B. > Motoren, Ventile...). Die Signale müssen recht schnell erfasst werden, > im 1kHz-Bereich. > > Wie kann man das Signal gut übertragen? Gibt es ein flexibles > hochwertiges Kabel, dass man in einen Stecker kriegt und von dem einen > Gerät zu dem anderen führen kann? Welches Signal/Rauschverhältnis, bei welcher Bandbreite (genau 1kHz?), hättest Du denn gerne?
Max M. schrieb: > Wie kann man das Signal gut übertragen? Gibt es ein flexibles > hochwertiges Kabel, dass man in einen Stecker kriegt und von dem einen > Gerät zu dem anderen führen kann? So was wie Antennenkabel? an das werden solchen Anforderungen doch üblicherweise gestellt, zumindest zu den Zeiten als die Antenne noch oben auf dem Dach stand und das Signal meter durch den Dachstuhl musste bis zum ersten Verstärker.
Max M. schrieb: > Gibt es denn NiCrNi-Kabel, die 10m lang sind? Ja. Gibt es. Nennt sich "Ausgleichsleitung". Nimmt man aber nur bei Thermoelementen, nich bei Pt100 (Widerstandsfühlern). Nimm'S bitte nicht bös gemeint, jedoch:Langsam wird der Thread etwas "konfus" mit Deinen Fragestellungen..
UST schrieb: > 0-2V ueber 10m? Mach das bloss nicht, weder fuer eine privat spielerei > ist das was geeignetes, schon garnicht wenn es was professionelles sein > soll. Genau... es misst auch niemand bspw. die Temperaturen mit Thermoelementen in Induktionsöfen in Gießereien... selbst bei 10 °C Genauigkeit sind das Spannungsunterschiede im Bereich einiger 100 uV und weniger. Max M. schrieb: > Gibt es denn NiCrNi-Kabel, die 10m lang sind? Gibt es vielleicht auch > NiCrNi-Kabel mit mehreren NiCrNi-Kabeln im Bündel, damit man nicht z.B. > 12 einzelne Kabel verlegen muss? Ja. Was wären die Anforderungen? Ausgleichskabel oder Thermoelementmaterial? Welcher Temperaturbereich? Bis 100 °C, bis 200 °C oder bis 800 °C
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