PT1000 Messwandler funktioniert nicht

[Paul R. (atmega9)]

Hallo zusammen,

Ich habe hier einen Messwandler/ Verstärker für einen PT1000. Berechnet 
mit folgender Seite: http://www.stegem.de/Elektronik/OP3/op.html

Folgende Werte hab' ich eingesetzt:
VCC: 5V
RXmin: 0.9k
RXmax: 2k
Uamin: 0V
Uamax: 2.5V ( auch 5V wären in Ordnung )
R3: 10k

Ich erhalte:
R1: ~8.2k
R2: 10k
R4: 2k

Das ganze mit einem Lm358 aufgebaut erhalte ich am Ausgang immer 3.7V. 
Natürlich habe ich alles auch schon mit anderen Werten für R3 gerechnet 
und aufgebaut - keine Besserung. Was mache ich hier falsch? Bin für 
jeden Tipp dankbar!

Vielen Dank,
    mega9

[Dietrich L. (dietrichl)]

Paul R. schrieb:
> Das ganze mit einem Lm358 aufgebaut erhalte ich am Ausgang immer 3.7V.

Was hast Du für Rx eingebaut? Probier es doch mal mit den beiden 
Grenzwerten 0,9 und 2 kOhm aus.

[Paul R. (atmega9)]

Dietrich L. schrieb:
> Paul R. schrieb:
> Das ganze mit einem Lm358 aufgebaut erhalte ich am Ausgang immer 3.7V.
>
> Was hast Du für Rx eingebaut? Probier es doch mal mit den beiden
> Grenzwerten 0,9 und 2 kOhm aus.

Das habe ich bereits mit einem Poti ausprobiert. Leider ohne Erfolg.

[Michael B. (laberkopp)]

Paul R. schrieb:
> Das ganze mit einem Lm358 aufgebaut erhalte ich am Ausgang immer 3.7V.

Dann hast du die + und - EIngänge des LM358 vertauscht.

Im Prinzip funktioniert die Schaltung.

Ich finde die sich ergebende Kurve zwar ziemlich krumm, weil der OpAmp 
nicht ganz nach Masse aussteuern kann und eine lineare 
Widerstandsänderung zunächst mal zu einer logarithmischen Kurve führt, 
aber der LT1013 ist sogar ein besserer LM358.

Das Problem liegt woanders: Man legt an einen Pt1000 keinen 2.5V. Der 
wird dann nämlich warm. Man verwendet maximal 0.5V, also R2 = 20k. Dann 
werdfen die Spannungen kleiner und die Auslegung anders. Man kann auch 
gleich das Spannungssignal etwas linearisieren, siehe:

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.7.8

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)

[ElKo (Gast)]

Ich sehe kein Problem in der Simulation. Der Fehler liegt nicht 
innerhalb der Informationen, die du uns gegeben hast. Die Schaltung ist 
ok und macht was sie soll. Da ist ein Fehler in deiner Umsetzung der 
Schaltung.

Abgesehen davon: Einen PT1000 einsetzen, und dann kommt so eine krumme 
Kurve raus. Da ist am falschen Ende gespart...

[ElKo (Gast)]

Zwei dumme, ein Gedanke.... Michael war schneller. :-)

[Dietrich L. (dietrichl)]

Ich habe die Schaltung mal mit LTspice XVII simuliert, allerdings mit 
dem UniversalOpamp2 (siehe Anhang).

Da kommt bei 0,9k etwa 15mV und bei 2k 2,5V hinten raus. Das ist also 
richtig, und die Spannungen (Versorgung, Eingänge) müssten für den LM358 
auch passen.

Daher:
- Schaltung richtig aufgebaut?
- OpAmp kaputt?
- Versorgung OK und mit Kondensator abgeblockt? Nicht dass die Schaltung 
schwingt!
- ??

[Paul R. (atmega9)]

Verrückt - ich habe die Schaltung nachdem hier die Rückmeldung kam, dass 
sie funktionieren müsste, auseinandergenommen und erneut aufgebaut. 
Siehe da, es funktioniert alles! Könnte ich nun mit angesprochenem 
TL1013 eine gesteigerte Linearität erreichen?

[Michael B. (laberkopp)]

Paul R. schrieb:
> Könnte ich nun mit angesprochenem
> TL1013 eine gesteigerte Linearität erreichen?

Nein, nur eine höhere Genauigkeit. Die Linearität erfordert die 
Schaltung aus dem Link. Da kein OpAmp exakt 0V liefert, sollte man den 
Bereich ganz unten nicht nutzen, ebenso wie du ganz oben nicht nutzt 
weil der LM358/LT1013 keine 5V liefert sondern nur 2.5V (VRef). Da du 
aber dummerweise den Pt1000 aus den 5V versorgt, sollte auch die 5V die 
VRef sein (ratiometisch), also der OpAmp 0V bis 5V liefern, also ein R2R 
OpAmp wie MCP616 oder gar MCP6V11.

[Peter R. (Gast)]

Paul R. schrieb:
> Das ganze mit einem LM358 aufgebaut erhalte ich am Ausgang immer 3.7V.

Na klar, bei 5V Spannungsversorgung  kann der LM358 höchstens die 3,7V 
ausgeben. Nur railtorail-Opamps schaffen das (annäheungsweise)

Im Datenblatt des LM358 steht, welche Eingangs- und Ausgansspannungen 
eingehalten werden müssen. Die sollte man beachten.

[Paul R. (atmega9)]

Alles klar, mir ist soeben beim Testen nämlich aufgefallen, dass der OPV 
nicht unter 0,6V kommt. --> Ich brauche also, wie oben schon erwähnt, 
einen R2R OPV. Ich will aber jetzt nicht mein ganzes PCB neu machen, ein 
OPV mit selbem Footprint wie dem LM358 wäre wünschenswert. Hätte den mal 
bei Reichelt 
rausgesucht:https://www.reichelt.at/ICs-AD-5260-AD-22100/AD-8042-AR/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=107943&GROUPID=5457&artnr=AD+8042+AR&SEARCH=%252A 
Kann ich den einfach so in mein Design übernehmen? Mir macht die 
maximale Versorgungsspannung mit 5V ein bischen Sorgen...

EDIT:falscher Link...

[Dietrich L. (dietrichl)]

Peter R. schrieb:
> Im Datenblatt des LM358 steht, welche Eingangs- und Ausgansspannungen
> eingehalten werden müssen. Die sollte man beachten.

Das hat Paul R. aber getan: seine Spannungen sind im grünen Bereich!
Also erst denken, dann motzen.

[Paul R. (atmega9)]

So, jetzt muss ich mich nochmal korrigieren. Obiger OPV kann nur maximal 
4V Versorgungsspannung ab. Der hier solls jetzt richten: 
https://www.reichelt.at/ICs-AD-420-AD-847/AD-823-AR/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=107952&GROUPID=5456&artnr=AD+823+AR&SEARCH=R2R%2Boperationsverst%25C3%25A4rker#av_tabdata

[Peter R. (Gast)]

Dietrich L. schrieb:
> Das hat Paul R. aber getan: seine Spannungen sind im grünen Bereich!
> Also erst denken, dann motzen.

Seine Spannung ? welche? die von der Rechnung oder die in der Schaltung. 
(nämlich die, die ein LM358 bewältigt, wenn er 5Vund GND als Versorgung 
hat).

btw:  Wer motzt denn? Schau mal in einen Spegel, da siehst Du ihn 
vielleicht.

[Lurchi (Gast)]

Sofern man den Strom für den PT1000 nicht viel zu hoch wählt liegt die 
Eingangsspannung für den OP bei etwa 0.2 -0.5 V, wenn es hoch kommt 
vielleicht 1 V. Das ist vollkommen in Ordnung für den LM358 oder LT1013. 
Die Spannung am Ausgang kann beim LM358 halt nicht wesentlich über 3.5 V 
und nicht so gut unter 0.6 V ( unten ist der Ausgangsstrom begrenzt). Es 
hängt von der Auslegung der Widerstände ab, ob man in den Bereich kommt. 
Je nach späterer Verwendung geht es ggf. mit dem kleineren 
Spannungsbereich.

Ein einfacher RR OP den es auch im DIP8 gibt wäre der MCP6002. 
Allerdings ist der nicht besonders genau - halt ähnlich dem LM358.

Als SO8 gäbe es z.B. den OPA171 und einige Autozero RR OPs, wie MCP6V27 
oder AD8552.

Der verlinkte AD823 ist eher was schnelles, hochohmiges.

[Josef Bernhardt (Gast)]

Diese Schaltung mit dem MCP601 habe ich schon öfter aufgebaut, die 
funktioniert recht gut !
Es existieren auch Eagle Dateien !