Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mehrere PT100 auslesen (25 Stück im Raum verteilt ca 15meter Stecke)


von Tobi (Gast)


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Guten Morgen zusammen,

ich habe in einem Raum ca. 20 verschiedene Geräte stehen von denen die 
Temperatur erfasst werden soll. Die Temperatur würde ich dann gerne auf 
einem Display anzeigen. Die Geräte stehen ca. auf einer Länge von 12 
Metern.

Wie Könnte ich die Abfrage der 20 PT100 am elegantesten lösen? ein 
Analogswitch 20:1 und dann auf einen MAX31865 gehen ?
oder wie würde man das am schönsten lösen können.

Für die Mithilfe beim Brainstorming wäre ich sehr dankbar.

Viele Grüße
Tobias

von Thomas (Gast)


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Gewünschte Genauigkeit und Auflösung?

von Michael B. (laberkopp)


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Sind's jetzt 20 oder 25 ?

Den Problem beginnt schon mit der Zuleitung, die ist so lang daß ihr 
Widerstand erheblich wird. Also Vierleitermessung.

Dafür kann man mehrere Pt100 in Reihe schalten und mit demselben Strom 
betreiben, sogar einem nicht mal so genau definierten Strom wenn man ihn 
an einem Präzisionswiderstand mitmisst. So kann man 3 messen, mit einem 
8-Kanal ADC auch 7, und wenn man vor dem ADC mit Analogschaltern 
umschaltet, auch mehr.
1
 +5V     +5V
2
  |       |
3
 4k7  +-------+
4
  |   |       |
5
  | +-|CH1+   |
6
  |/  |       |
7
Pt100 |       |
8
  |\  |       |
9
  | +-|CH1-   |
10
  |   |       |
11
  | +-|CH2+   |
12
  |/  |       |
13
Pt100 |       |
14
  |\  |       |
15
  | +-|CH2-   |
16
  |   |MCP3424|
17
  | +-|CH3+   |
18
  |/  |       |
19
Pt100 |       |
20
  |\  |       |
21
  | +-|CH3-   |
22
  |   |       |
23
  +---|CH4+   |
24
  |   |       |
25
 100R |       |
26
  |   |       |
27
  +---|CH4-   |
28
  |   +-------+
29
  |       |
30
 GND     GND

Es bleibt aber eine aufwändige Verdrahtung.

von Teo D. (teoderix)


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Was intelligenteres einsetzen zB:
https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/DS1822.pdf
?

von hinz (Gast)


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von Tobi (Gast)


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Ja es sind ca 20 bis 25 PT100 das variiert ein bisschen. Die PT100 
können nicht gegen andere ausgetauscht werden, da Sie fest in den 
Geräten verbaut sind :/

Die Idee mit der Reihenschaltung ist garnicht so schlecht. Aber mir fiel 
gerade auch noch das Szenario ein das nicht immer alle Geräte Plätze 
belegt sind so das auch in der Kette mal ein PT100 fehlen könnte :/

von pegel (Gast)


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Jeweils ein kleiner µC mit ADC pro Sensor die alle über ein sehr 
langsames SPI die Daten und eine Kennung durch schieben könnte ich mir 
vorstellen.

von Christopher J. (christopher_j23)


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pegel schrieb:
> über ein sehr
> langsames SPI die Daten und eine Kennung durch schieben

Alternativ würde sich da RS485, z.B. mit Modbus als Protokoll anbieten.

von Dirk B. (dirkb2)


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Suchst du ein fertiges Produkt, oder willst du basteln.

Welchen Temperaturbereich möchtestdu erfassen.
Mit welcher Genauigkeit?

von Heiko (Gast)


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Soweit ich es verstanden habe möchtest du 20-25 Temperatursensoren 
verteilen und die Messwerte anzeigen.

Hier ein paar Gedanken von meiner Seite.
Mehrere PT100 mit langen Anschlüssen sinnvoll auszulesen, ist ein 
schönes akademisches Projekt. Jedoch bekommt man viele Probleme durch 
Kabelwiderstände, Rauschen auf der Leitung durch Elektrosmog, u.ä..

Ich würde eher zur Auswertung am Sensor tendieren.
Je nach gewünschtem Bastelaufwand, kann man an ein oder mehrere Nahe 
PT100 einen Mikrocontroller hängen oder eben eine integrierte 
Fertiglösung z.B. ds18b20 (fertig kalibriert, One-Wire, billig direkt 
aus China) nehmen.

Kleine Idee um langen Kabelsalat zu vermeiden:
Nimm ein paar ESP8266 mit jeweils ein oder mehreren Temperatursensoren, 
dann läuft die Kommunikation schön über WLAN. Zur anzeige könnte man 
dann das Display weglassen und ein Webinterface nutzen.
Das hört sich evtl. nach einen riesigen Overkill an, ist aber gar nicht 
so teuer und aufwändig wie man zuerst denkt.

von Harald W. (wilhelms)


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Tobi schrieb:

> Wie Könnte ich die Abfrage der 20 PT100 am elegantesten lösen?

Am besten mit einem Vierfach-Multiplexer mit 32 Eingängen und
einem PT100-Meßgerät dahinter. Es gibt auch fertige Meßgeräte,
in denen der Multiplexer bereits eingebaut ist.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Falls du wirklich beim PT100 bleiben willst und ein bisschen Platz hast: 
durchaus überlegenswert an jedem  einen 4..20mA-Transmitter setzen, 
gibts beim freundlichen Chinesen für 2€/Stk.

von Michael B. (laberkopp)


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H.Joachim S. schrieb:
> Falls du wirklich beim PT100 bleiben willst und ein bisschen Platz hast:
> durchaus überlegenswert an jedem  einen 4..20mA-Transmitter setzen

Ja, so würde man das in der Industrie machen.

> gibts beim freundlichen Chinesen für 2€/Stk.

Echt ? Da wäre ein Link als Begründung der Aussage nützlich.

von Tobi (Gast)


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Dirk B. schrieb:
> Suchst du ein fertiges Produkt, oder willst du basteln.
>
> Welchen Temperaturbereich möchtestdu erfassen.
> Mit welcher Genauigkeit?

Ich würde gerne selber Basteln.
Der Temperaturbereich beträgt ca. -150C° bis ca +50C°


Der PT100 ist leider ein Muss der ist in dem Gerät schon verbaut :/

von Dirk B. (dirkb2)


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Tobi schrieb:
> Der Temperaturbereich beträgt ca. -150C° bis ca +50C°


Dirk B. schrieb:
> Mit welcher Genauigkeit?

50°C sind 119.4 Ohm

Evtl reicht ja schon ein Multimeter mit passendem Bereich aus.
Dann brauchst du aber einen Multiplexer.

Es gibt fertige IC für PT100. Meist aber nur für 1 bis 4 Sensoren.
Zudem brauchst du auch noch (für jedes IC) einen guten 
Referenzwiderstand.

von Frank B. (frank501)


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Ich würde jeder Messstelle eine kleinen µC verpassen der die Auswertung 
übernimmt und diese µCs einfach als Daisychain miteinander verbinden. 
(im einfachsten Falle per RS232)
Die endgültige Auswertung kann dann ein etwas größer µC oder ein PC am 
Ende der Kette übernehmen.

Damit spart man sich die ganzen Probleme mit langen Leitungen über die 
analoge Signale laufen.

Frank

von georg (Gast)


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Tobi schrieb:
> Der PT100 ist leider ein Muss der ist in dem Gerät schon verbaut

Seltsames Konzept - Stand der Technik ist ein Anschluss des Geräts zur 
Vernetzung, z.B. CAN oder Ethernet, und die Temperaturdaten werden 
digital übertragen, mit anderen Daten zusammen.

Ist aber offensichtlich nicht mehr zu ändern, aber irgendwie muss ja der 
Pt100 nach aussen kommen, wahrscheinlich über einen Stecker (was sonst). 
Mit etwas Geschick und einem brauchbaren Plan könnte man die Elektronik 
Pt100->Bus im Steckergehäuse unterbringen.

Georg

von Michael B. (laberkopp)


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Frank B. schrieb:
> Ich würde jeder Messstelle eine kleinen µC verpassen

Bei -150 GradC, klar, und dann möglichst noch elektrisch auf -25 GradC 
hochheizen damit er auch funktioniert.

Argh, Herr wirf Hirn.

von Tobi (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Bei -150 GradC, klar, und dann möglichst noch elektrisch auf -25 GradC
> hochheizen damit er auch funktioniert.

Das könnte schon funktionieren der PT100 wird über einen Steckkontakt 
nach Außen geführt von dort könnte ich das Signalabgreifen

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Michael B. schrieb:
> Echt ? Da wäre ein Link als Begründung der Aussage nützlich.

https://de.aliexpress.com/item/RTD-PT100-Temperature-Sensor-Transmitter-DC-24V-0-200-Degree-Range-Temperature-Sensors/32826109218.html?spm=a2g0x.search0104.3.16.U8Ep1X&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_2_10320_10152_10321_10065_10151_10344_10068_10342_10547_10343_10322_10340_10548_10341_10193_10194_10084_10083_10613_10304_10615_10307_10614_10302_10180_10059_10314_10184_10534_100031_10319_10604_10103_10186_10142,searchweb201603_25,ppcSwitch_4&algo_expid=98c5ee5d-8660-4df9-b699-658d0a62942c-2&algo_pvid=98c5ee5d-8660-4df9-b699-658d0a62942c&priceBeautifyAB=0

Die -150-50 wurden ja nun nachgeliefert :-), keine Ahnung ob es auch für 
den Bereich passende gibt. Ich habe die selber auch schon eingesetzt, 
durchaus brauchbar. Und auf jeden Fall einfacher, als sich selbst was 
genaueres zurechtzubasteln.

edit: man kann die auch ein ganzes Stück im Bereich verschieben. 
Abgleich ist lästig, da immer abwechselnd 4 und 20mA nachgeregelt werden 
müssen (beeinflussen sich gegenseitig). Aber von -50° kommt man sicher 
nicht bis -150° runter.

: Bearbeitet durch User
von georg (Gast)


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H.Joachim S. schrieb:
> Aber von -50° kommt man sicher
> nicht bis -150° runter.

Ketzerische Idee: 40 Ohm vor den Pt100 schalten, transferiert -150 -> 
-50. Nachher umrechnen.

Georg

von Frank B. (frank501)


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laberkopp schrieb:
> Bei -150 GradC, klar, und dann möglichst noch elektrisch auf -25 GradC
> hochheizen damit er auch funktioniert.

Der Name scheint ja zu passen.

Daß der µC nicht direkt bei dem PT100 sondern lediglich irgendwo an oder 
in dem entsprechenden Gerät sitzen sollte, wo er bessere Bedingungen 
vorfindet als direkt an dem Sensor, dürfte selbst einem fünfjährigen 
klar sein.


> Argh, Herr wirf Hirn.
Hat dich leider verfehlt.

von Sepp (Gast)


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pegel schrieb:
> Jeweils ein kleiner µC mit ADC pro Sensor die alle über ein sehr
> langsames SPI die Daten und eine Kennung durch schieben könnte ich mir
> vorstellen.

Christopher J. schrieb:

> Alternativ würde sich da RS485, z.B. mit Modbus als Protokoll anbieten.


+ Konstantstromquelle
z.B.:
https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/PSSI2021SAY.pdf

von Falk B. (falk)


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Wenn gleich intelligente Sensoren + Bus die modernere Variante ist, so 
ist bei gerade mal 15m Ausdehnung der klassische Ansatz mit zentraler 
Verdrahtung + Multiplexer + Meßgerät deutlich einfacher. Man braucht nur 
einfaches, 4pol Kabel für die Vierdrahtmessung. Fertig. Und da von 
-150-50°C die Rede ist, ist das wahrscheinlich KEIN Bastelprojekt 
sondern irgend ein Experimentalaufbau im akademischen Umfeld. Da würde 
ich als Projektverantworlicher KEINE Bastellösungen ranlassen.

von pegel (Gast)


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Für den analogen Teil z.B.:

http://c.51hei.com/a/a/d/615923327322.jpg

Der digitale Teil ist dann entsprechend flexibel.

von Harald W. (wilhelms)


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Tobi schrieb:

> der PT100 wird über einen Steckkontakt
> nach Außen geführt von dort könnte ich das Signalabgreifen

Vierpolig?
Es fehlt noch die Angabe über die gewünschte Genauigkeit.
Es sollte Dir bewusst sein, das eine Temperaturänderung
von 1° eine Widerstandsänderung von weniger als 4 Promille
ergibt. Da braucht man schon eine recht präzise Elektronik
zur Aswertung.

von MiWi (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Tobi schrieb:
>
>> der PT100 wird über einen Steckkontakt
>> nach Außen geführt von dort könnte ich das Signalabgreifen
>
> Vierpolig?
> Es fehlt noch die Angabe über die gewünschte Genauigkeit.
> Es sollte Dir bewusst sein, das eine Temperaturänderung
> von 1° eine Widerstandsänderung von weniger als 4 Promille
> ergibt. Da braucht man schon eine recht präzise Elektronik
> zur Aswertung.

Lese die AN1154 von Microchip 
(ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00001154B.pdf) und dann weißt 
Du, das es vollkommen ausreichend ist einen temperaturstabilen 
Widerstand zu haben, den Rest macht ein preiswerter DeltaSigmawandler, 
ein uC und einfache SW. BTDT.

Das ist - btw - auf der Fläche einer größeren Briefmarke machbar, inkl 
Schutzschaltung, Spannungsregler und Lötpunkten für die 
Kabelanschlüsse....

MiWi

von Hannse (Gast)


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von Hannse (Gast)


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von branadic (Gast)


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Mein Vorschlag:
In moderater Umgebung nahe des Sensors eine Ausleseelektronik auf Basis 
eines LTC2440 mit entsprechend präzisem Referenzwiderstand 
(ratiometrische Messung) spendieren.
Der LTC2440 hat eine SPI-Schnittstelle, an die man entweder einen µC mit 
Funkmodul (wurde ja schon vorgeschlagen) oder aber einen SPI --> diff. 
SPI Baustein spendieren kann, um die Messdaten über einige Meter Kabel 
zu einem Empfangsgerät zu führen. In letzterem Fall auf der 
Empfängerseite dann wieder einen diff. SPI --> SPI Baustein und einen 
Multiplexer für die ChipSelect-Leitungen + µC vorsehen, der die Sensoren 
nacheinander abfragt und diese Daten zum Anzeigegerät weiterreicht.

-branadic-

von Hannse (Gast)


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Ein Board mit LTC2440 kostet >50 Euro und braucht noch zusätzliche 
Hardware, der MAX31865 ist extra für PT100 designt hat ebenfalls SPI und 
ein Board kostet in China 4-5 USD, der Preisunterschied schlägt bei 
20-25 PT100 schon zu Buche.

von oszi40 (Gast)


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Hannse schrieb:
> ist extra für PT100 designt

Sorry, wenn Ihr so vielen verschieden Geräten messen wollt, wie sieht es 
da mit der Masseleitung aus? Fließen da rein zufällig ein paar störende 
Ausgleichsströme?

von branadic (Gast)


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Hannse schrieb:
> Ein Board mit LTC2440 kostet >50 Euro und braucht noch zusätzliche
> Hardware, der MAX31865 ist extra für PT100 designt hat ebenfalls SPI und
> ein Board kostet in China 4-5 USD, der Preisunterschied schlägt bei
> 20-25 PT100 schon zu Buche.

Dafür ist auch deutlich mehr Performance zu erwarten. Ein Auszug aus dem 
MAX31865:
• 15-Bit ADC Resolution; Nominal Temperature
• Resolution 0.03125NC (Varies Due to RTD Nonlin-
earity)

Mit einem LTC2440 und entsprechendem PT100 sind durchaus 0,02°C 
Genauigkeit über den komplett geforderten Temperaturbereich drin. Aber 
zu Auflösung und Genauigkeit hat sich der TE ja noch nicht geäußert.
Nur weil etwas in China billig zu bekommen ist, heißt das nicht, dass es 
die beste Lösung ist. Es soll Leute und Firmen geben, die die 
Wertschöpfung und das KnowHow lieber im eigenen Haus haben, statt 
fertige Lösungen zuzukaufen, die sie einfach nur durchreichen.

-branadic-

von Karl (Gast)


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branadic schrieb:
> Mit einem LTC2440 und entsprechendem PT100 sind durchaus 0,02°C
> Genauigkeit über den komplett geforderten Temperaturbereich drin.

Muha, muhaha, muhahaha!

0.02K? Auflösung vielleicht, aber nicht Genauigkeit.

von Tobi (Gast)


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Guten Morgen,
vielen Dank erstmal für das tollte Brainstorming =)
ja es wird ein Experimentalaufbau in der Firma.
Ich werde jetzt am Wochenende mit einem Test aufbau starten so wie du 
ihn beschrieben hast, mit Multiplexer und Meßgerät an einer Stelle beim 
Microcontroller.

Falk B. schrieb:
> Wenn gleich intelligente Sensoren + Bus die modernere Variante ist, so
> ist bei gerade mal 15m Ausdehnung der klassische Ansatz mit zentraler
> Verdrahtung + Multiplexer + Meßgerät deutlich einfacher. Man braucht nur
> einfaches, 4pol Kabel für die Vierdrahtmessung. Fertig. Und da von
> -150-50°C die Rede ist, ist das wahrscheinlich KEIN Bastelprojekt
> sondern irgend ein Experimentalaufbau im akademischen Umfeld. Da würde
> ich als Projektverantworlicher KEINE Bastellösungen ranlassen.


Der Zweite Test wird mit dem MAX31865 sein Das würde ja Bedeuten das an 
jedem Geräte der MAX hängt und alle Datenleitungen von Ihm zum µC 
geführt werden. Wenn ich das Richtig überflogen habe läuft die 
Kommunikation über SPI. Ist es da überhaupt möglich ~20 SPI Devices an 
einen SPI Port zu hängen ?


branadic schrieb:
> In moderater Umgebung nahe des Sensors eine Ausleseelektronik auf Basis
> eines LTC2440 mit entsprechend präzisem Referenzwiderstand
> (ratiometrische Messung) spendieren.

Das LTC Board scheidet preislich leider aus.


Vielleicht könnte jemand mit Erfahrung mir mitteilen ob (und wie) das 
mit dem mehreren SPI´s funktioniert könnte.

Viele Grüße
Tobi

von Karl (Gast)


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Tobi schrieb:
> Vielleicht könnte jemand mit Erfahrung mir mitteilen ob (und wie) das
> mit dem mehreren SPI´s funktioniert könnte.

Theoretisch geht das, musst halt jeden Chip über einen extra CS 
selektieren oder einen Adressdecoder verwenden.

Praktisch wird Dir die Kabelkapazität bei der Leitungslänge den Bus 
ordentlich ausbremsen. Leider steht im Datenblatt nicht, was für eine 
kapazitive Last der Chip erlaubt. Eventuell brauchst Du für jeden Chip 
einen Buffer für MISO und auf Empfängerseite Buffer für MOSI und SCK.

von Dirk B. (dirkb2)


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Tobi schrieb:
> MAX31865

Bei einer ratiometrischen Messung (wird auch beim  MAX31865 gemacht) 
hängt alles vom Referenzwiderstand ab.
Der sollte temperatur- und langzeitstabil sein. Und du solltest den Wert 
(sehr) gut kennen.

Je nach Aufbau, kann es sein, dass du für jede Messtelle solch einen 
Widerstand brauchst.


12m sind für einen PT100 in Vierleitermessung kein Problem.
Darum solltest du alle AD-Wandler lieber zusammen in einem Gehäuse 
verbauen

: Bearbeitet durch User
von MiWi (Gast)


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Karl schrieb:
> branadic schrieb:
>> Mit einem LTC2440 und entsprechendem PT100 sind durchaus 0,02°C
>> Genauigkeit über den komplett geforderten Temperaturbereich drin.
>
> Muha, muhaha, muhahaha!
>
> 0.02K? Auflösung vielleicht, aber nicht Genauigkeit.

Ach Karl...

wenn Du Dir nur ein bischen das verwendete Messprinzip und die von mir 
verlinkte AN angeschaut und auch verstanden hättest... dann wäre Dir 
aufgefallen, das damit quasi der gesamte fehlerbehaftete Analogkrempel 
nicht mehr benötigt wird... und der Rest eine ratiometrische Messung 
ist. iaW - ja, es geht - auf der analogen Seite erschreckend einfach und 
digital mit den magischen Möglichkeiten einer nicht einmal besonders 
cleveren SW.

MiWi

von Falk B. (falk)


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@ Tobi (Gast)

>Ich werde jetzt am Wochenende mit einem Test aufbau starten so wie du
>ihn beschrieben hast, mit Multiplexer und Meßgerät an einer Stelle beim
>Microcontroller.

Klingt vernünftig.

>Der Zweite Test wird mit dem MAX31865 sein Das würde ja Bedeuten das an
>jedem Geräte der MAX hängt und alle Datenleitungen von Ihm zum µC
>geführt werden. Wenn ich das Richtig überflogen habe läuft die
>Kommunikation über SPI. Ist es da überhaupt möglich ~20 SPI Devices an
>einen SPI Port zu hängen ?

Ja, aber nicht über 15m verteilt! MÖGLICH ist es, sinnvoll ist es nicht, 
denn dann braucht man 20 Chip Select Leitungen! Wenn schon digital, dann 
mit einem gescheiten Bus ala CAN, RS485 oder ähnlich. Selbst I2C wäre 
denkbar, wenn gleich das dann schon wieder Gebastel ist.

>Vielleicht könnte jemand mit Erfahrung mir mitteilen ob (und wie) das
>mit dem mehreren SPI´s funktioniert könnte.

Du hast dann ein Kabel mit 3 Signalleitungen und 20 Chip Select. 
Machbar, aber albern.

von bingo (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Du hast dann ein Kabel mit 3 Signalleitungen und 20 Chip Select.
> Machbar, aber albern.

Nachdem MISO und Co. jeweils unidirektional sind, kann man da leicht 
Leitungstreiber unterbringen, z.B. RS485-Treiber

von hinz (Gast)


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Falk B. schrieb:
>>Vielleicht könnte jemand mit Erfahrung mir mitteilen ob (und wie) das
>>mit dem mehreren SPI´s funktioniert könnte.
>
> Du hast dann ein Kabel mit 3 Signalleitungen und 20 Chip Select.
> Machbar, aber albern.

Man kann die auch in Reihe schalten! Dann brauchts keine 20 CS.

bingo schrieb:
> Nachdem MISO und Co. jeweils unidirektional sind, kann man da leicht
> Leitungstreiber unterbringen, z.B. RS485-Treiber

Kann man.


Aber ich versteh die Bastelei nicht. Ist der TE denn 1€ Jobber?

von bingo (Gast)


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Ich habe Bedenken, mehrere PT-100 in einer Kette abzufragen. Bei jeder 
Messtelle gibt es kleine Übergangswiderstände, die auch bei 
4-Leiter-Messung nicht 100% ausgegelichen werden können und die addieren 
sich! Mir wäre bei einer rein digitalen Übertragung auf der Strecke 
wohler als bei einer analogen.

von Karl (Gast)


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MiWi schrieb:
> wenn Du Dir nur ein bischen das verwendete Messprinzip und die von mir
> verlinkte AN angeschaut und auch verstanden hättest...

Ach MiWi, wenn Du nur ein wenig Praxisbezug hättest, dann wüßtest Du 
dass das mit dem Meßprinzip gar nichts zu tun hast.

Bei 0.02K musst Du schon Klimmzüge machen um die Eigenerwärmung in den 
Griff zu bekommen, von so Dreckeffekten wie aproximierte 
Kennlinienkrümmung (wieviele Stellen hat Dein Polynom?), Alterung, 
Reinheit des Platins... ganz abgesehen.

0.02K sind bei 0°C eine Änderung von 7.7mohm an 100ohm. Das entspricht 
der Parallelschaltung eines 1.2Mohm-Widerstandes zu einem 
100ohm-Widerstand, nur um die Größenordnung für die Elektroniker hier 
mal deutlich zu machen.

7.7mohm an 100ohm sind 77ppm. Ein Präzisionswiderstand mit 0.1% hat 
1000ppm. Ok, kann man abgleichen. Bei einem TK von 25ppm/K muss die 
Messschaltung auf 3K konstant gehalten werden. Ok, kann man machen.

Aber wie kalibrierst Du die Schaltung, wenn die Temperaturgradienten in 
Deinem Medium schon größer als 0.02K sind?

Theoretisch ist das alles schön, praktisch ist der 24-bit-ADC Dein 
kleinstes Problem.

von hinz (Gast)


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bingo schrieb:
> Ich habe Bedenken, mehrere PT-100 in einer Kette abzufragen.

Das war nicht gemeint. Schau dir mal den Wikipediaartikel zu SPI an.

von branadic (Gast)


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Karl schrieb:
> Muha, muhaha, muhahaha!
>
> 0.02K? Auflösung vielleicht, aber nicht Genauigkeit.

Nein, Genauigkeit! Ein solches kommerzielles System liegt nämlich mit 
Kalibrierprotokoll auf meinem Tisch.

-branadic-

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Auch eine noch nicht betrachtete Frage - wie geht es weiter mit dem 
Projekt? Bleibt es für immer bei einer nackten Anzeige? Erfahrungsgemäss 
nein. Irgendwann kommt einer, der das auch woanders sehen will, einer 
der es aufgezeichnet haben will usw. Evtl. Erweiterungen? Huch, nochmal 
Leitungen nachziehen...
Falls digitale Übertragung: das schreit förmlich nach CAN, doch keine 
SPI für sowas. 20x die gleiche Platine. Mit Dip-Schaltern einstellbare 
ID, da kann man sogar auf allen die gleiche Software ohne irgendwelche 
Konfigurationsfaxen laufen lassen, 4adrige Leitung für alles.
Ein Analog-IC und ein LPC11Cxx, jede Messtelle plappert einfach vor sich 
hin, kein Protokollkram wie für RS485 nötig. Ein PC ist zusätzlich 
schnell und problemlos an den Bus angeschlossen oder auch ein Raspberry, 
wie auch immer.

von Falk B. (falk)


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@ bingo (Gast)

>Ich habe Bedenken, mehrere PT-100 in einer Kette abzufragen.

Welche Kette? Man schließt jeden Sensor per 4-Leiter Kabel an einen 25:1 
MUX an und hat dahinter EIN Meßgerät. Fertig.

von branadic (Gast)


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H.Joachim S. schrieb:
> Falls digitale Übertragung: das schreit förmlich nach CAN, doch keine
> SPI für sowas. 20x die gleiche Platine. Mit Dip-Schaltern einstellbare
> ID, da kann man sogar auf allen die gleiche Software ohne irgendwelche
> Konfigurationsfaxen laufen lassen, 4adrige Leitung für alles.
> Ein Analog-IC und ein LPC11Cxx, jede Messtelle plappert einfach vor sich
> hin, kein Protokollkram wie für RS485 nötig. Ein PC ist zusätzlich
> schnell und problemlos an den Bus angeschlossen oder auch ein Raspberry,
> wie auch immer.

Wenn es CPS  IoT  I4.0 werden soll, dann sollte man gleich 
weiterdenken und sich Gedanken über die Systemarchitektur insgesamt 
machen. Da tauchen dann so Schlagwörter wie OPCUA, iolink und iolink 
wireless, 6LoPan etc., Maschine Learning und Cloud-Lösungen, Gateway 
auf...
Neben CAN gibt es noch weitere mögliche Schnittstellen und Protokolle: 
CANOpen, RS485/Modbus, die alle heute bereits Industrielösungen sind. 
Leider hat sich bisher noch kein Standard etabliert und so findet man in 
jeder Firma firmeneigene Defacto-Standards.
Man kann sich einfach mal Inspirationen bei den ganzen öffentlichen 
Projekten der AiF, des BMBF, des BMWi etc. holen, wie Firmen und 
Institute Gesamtlösungen entwickeln, auf die man im Zweifelsfall auch 
zurückgreifen kann, ohne alles neu zu entwickeln oder viel Geld in 
kommerzielle Lösungen der großen Player zu stecken. Einige dieser 
Lösungen sind sogar OpenSource.

-branadic-

von bingo (Gast)


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Falk B. schrieb:
>>Ich habe Bedenken, mehrere PT-100 in einer Kette abzufragen.
> Welche Kette? Man schließt jeden Sensor per 4-Leiter Kabel an einen 25:1
> MUX an und hat dahinter EIN Meßgerät. Fertig.

das sind 80-100 Leitungen bis zum MUX, ok, macht richtig Spass.



H.Joachim S. schrieb:
> hin, kein Protokollkram wie für RS485 nötig.

RS-485 ist übrigens kein Protokoll, sonderm beschreibt nur die Hardware.

von georg (Gast)


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MiWi schrieb:
> und der Rest eine ratiometrische Messung
> ist

Und wie kalibrierst du die Pt100 auf 0,02 Kelvin? Mit Eiswürfeln aus dem 
Kühlschrank und einem Topf kochendes Wasser?

Georg

von Falk B. (falk)


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@bingo (Gast)

>> Welche Kette? Man schließt jeden Sensor per 4-Leiter Kabel an einen 25:1
>> MUX an und hat dahinter EIN Meßgerät. Fertig.

>das sind 80-100 Leitungen bis zum MUX, ok, macht richtig Spass.

Das sind keine 10mm^2 Querschnitt Leitungen sondern sehr dünne Leitungen 
zu je 4 Adern/Kabel! Da reichen 0,14mm^2 locker aus, den PT100 hat 
typisch 10mA Meßstrom. Also reichen Kabel im Format einer 
Telephonleitung!

von Falk B. (falk)


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@georg (Gast)

>Und wie kalibrierst du die Pt100 auf 0,02 Kelvin? Mit Eiswürfeln aus dem
>Kühlschrank und einem Topf kochendes Wasser?

Vor allem. BRAUCHT der OP 0,02K Genauigkeit? Ich würde vermuten, daß er 
mit 0,5-1K Genauigkeit problemlos auskommt.

von H.Joachim S. (crazyhorse)


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Falk B. schrieb:
> PT100 hat
> typisch 10mA Meßstrom.

eher 1mA.

von Dirk B. (dirkb2)


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@Tobi

Rechne mal zusammen,was das alles kostet.
Unterschätze dabei nicht deine Arbeitszeit.
Unterschätze nicht den Aufwand der Kalibrierung bei einer Bastellösung.

Nimm den Wert mal 2, denn es wird teurer.

Ist das dann immer noch deutlich billiger als ein kommerzielles Gerät?

von MiWi (Gast)


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georg schrieb:
> MiWi schrieb:
>> und der Rest eine ratiometrische Messung
>> ist
>
> Und wie kalibrierst du die Pt100 auf 0,02 Kelvin? Mit Eiswürfeln aus dem
> Kühlschrank und einem Topf kochendes Wasser?
>
> Georg

Ganz normal: Man geht in ein entsprechend ausgerüstetes Labor und macht 
das dann...  kostet halt, aber so ist das...

Warum fragst Du?

MiWi

von Dirk B. (dirkb2)


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Tobi schrieb:
> Der PT100 ist leider ein Muss der ist in dem Gerät schon verbaut :/

Da ist dann nichts mehr mit kalibrieren.

von georg (Gast)


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MiWi schrieb:
> Ganz normal: Man geht in ein entsprechend ausgerüstetes Labor und macht
> das dann...  kostet halt, aber so ist das...
>
> Warum fragst Du?

Weil hier im Forum immer wieder behauptet wird, man könnte mit 
Bastlermitteln problemlos eine Genauigkeit(!) von Millikelvin erreichen. 
Da frage ich doch lieber noch mal nach. Du hast dich zunächst ja nur 
dazu geäussert, wie du den Widerstand eines Pt100 genau messen kannst 
(das bezweifle ich nicht), aber das ist nicht die Aufgabe, gemessen 
werden soll die Temperatur.

Georg

von Mike (Gast)


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Wie wäre es mit One-Wire-ADCs, z.B. diesem hier:

https://www.maximintegrated.com/en/products/analog/data-converters/analog-to-digital-converters/DS2450.html

Bis zu 4 Spannungsteiler mit Pt100 könnten an jeweils einen ADC 
angeschlossen werden, die ihrerseits parallel am Bus hängen, man käme 
dann mit 2 Leitungen aus. Da der Widerstand der Pt100 allerdings ehr 
niedrig ist, bräuchte man voraussichtlich noch eine dritte Leitung, um 
die Spannungsteiler mit Strom zu versorgen. Da hier aber nur DC mit 
nahezu konstantem Strom fliesst, sollte es keine Probleme mit 
Kabelkapazitäten etc. geben.

von bingo (Gast)


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von branadic (Gast)


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georg schrieb:
> Und wie kalibrierst du die Pt100 auf 0,02 Kelvin? Mit Eiswürfeln aus dem
> Kühlschrank und einem Topf kochendes Wasser?

Man geht in ein Labor, dass entsprechende Referenzpunkt z.B. in Form von 
Triple-Zellen hat. Und eine solche Temperaturkalibrierung ist 
erstaunlich günstig, deutlich gnstiger als ein Multimeter zur 
Herstellerkalibrierung zu schicken, egal ob Keithley/Tektronix, 
Keysight, Prema oder ... ich war selbst erstaunt, nur um die 100€ für 6 
Messpunkte, sinnvoll entlang der Einsatztemperatur verteilt.

Dirk B. schrieb:
> Tobi schrieb:
>> Der PT100 ist leider ein Muss der ist in dem Gerät schon verbaut :/
>
> Da ist dann nichts mehr mit kalibrieren.

Ich wäre erstaunt, wenn sich die Sensoren nicht zum Kalibrieren ausbauen 
oder bei Defekt austauschen ließen. Man kann sich aber auch wirklich 
Probleme machen, wo überhaupt keine sind.

-branadic-

von Henrik V. (henrik_v)


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Schau mal ob Du eine Prema mit Scanner schießen kannst, da ist dann 
alles drin.
Da Temperaturen ja meist nicht soo dynamisch sind (häufig reicht ein 
Wert pro Minute) reicht ein gutes Messsytem und ein Scanner/Mux. Dann 
sind Erweiterungen auch einfach.

Kollege hat gerade eine ASL F900 angerollt, aber der sucht die mK :)

Gruß Henrik

von branadic (Gast)


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Henrik V. schrieb:
> Schau mal ob Du eine Prema mit Scanner schießen kannst, da ist dann
> alles drin.
> Da Temperaturen ja meist nicht soo dynamisch sind (häufig reicht ein
> Wert pro Minute) reicht ein gutes Messsytem und ein Scanner/Mux. Dann
> sind Erweiterungen auch einfach.
>
> Kollege hat gerade eine ASL F900 angerollt, aber der sucht die mK :)
>
> Gruß Henrik

Wenn sie nicht so schwer zu bekommen wären, dann hätte ich auch ein 
Prema 5017 SC (eingebauter Scanner/Multiplexer) empfohlen. In 
Vierleitertechnik kann man damit tatsächlich 20x PT100 auslesen und über 
die RS232 auslesen, im Zweifel mit einem einfachen Terminalprogramm, 
ohne auch nur einen einzigen Befehl zu senden, denn das Gerät sendet die 
Werte bereits von allein.
Leider sind diese Geräte nicht so leicht zu bekommen und man braucht 
viel Glück. Glücklich schätzen darf sich derjenige, der eines dieser 
Geräte besitzt.

-branadic-

von Egon N. (egon2321)


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von branadic (Gast)


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Egon N. schrieb:
> Bei dem Preis, den der Chinese verlangt denkt man gar nicht über einen
> Selbstbau nach, denn das wäre Quatsch.

Das ist eine Consumer-Einstellung mit Null Innovationskraft, mit Null 
Wertschöpfung und mit Null Wissenszuwachs. Damit kommt man sicherlich 
kurzfristig über die Runden, aber langfristig sicherlich nicht sehr 
weit.
Was machst du im Servicefall, wenn Schadens- und Ersatzansprüche fällig 
werden?
Mit einer solchen Einstellung braucht es gar keine Leute mehr, die sich 
für Elektronik interessieren, denn da gibt es ja schon fertige Lösungen 
aus China, es braucht nur noch Konsumenten. Also kannst du dein Hobby 
doch auch gleich aufgeben, denn für das was du machst gibt es bestimmt 
schon eine fertige Lösung aus China, die du kaufen kannst.

-branadic-

von Jörg (zwischenfrequenz)


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branadic schrieb
>  ich war selbst erstaunt, nur um die 100€ für 6
> Messpunkte, sinnvoll entlang der Einsatztemperatur verteilt.

Hallo branadic,
kannst du mir Infos zu dem Labor schicken, gerne auch als PN?

von Egon N. (egon2321)


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branadic schrieb:
> Egon N. schrieb:
>> Bei dem Preis, den der Chinese verlangt denkt man gar nicht über einen
>> Selbstbau nach, denn das wäre Quatsch.
>
> Das ist eine Consumer-Einstellung mit Null Innovationskraft, mit Null
> Wertschöpfung und mit Null Wissenszuwachs. Damit kommt man sicherlich
> kurzfristig über die Runden, aber langfristig sicherlich nicht sehr
> weit.
> Was machst du im Servicefall, wenn Schadens- und Ersatzansprüche fällig
> werden?
> Mit einer solchen Einstellung braucht es gar keine Leute mehr, die sich
> für Elektronik interessieren, denn da gibt es ja schon fertige Lösungen
> aus China, es braucht nur noch Konsumenten. Also kannst du dein Hobby
> doch auch gleich aufgeben, denn für das was du machst gibt es bestimmt
> schon eine fertige Lösung aus China, die du kaufen kannst.
>
> -branadic-

75$ für eine Laube mit Gehäuse, der ganzen Elektronik usw. drin. vs. 
>100 Stunden Arbeit, >500$ Kosten für Gehäuse, Platinen, Elektronik, 
Bauteile sind für mich eine klare Entscheidung.

Wenn ich mir dann vorrechne, dass ich dann effektiv für einen 
Stundenlohn arbeite für den einer selbst im tiefsten Nigeria keinen 
Finger (zu Recht!) krumm macht nutze ich die Zeit lieber andersweitig, 
zudem geht es hier ja nicht um einen privaten Kram sondern um eine 
Lösung in einer Firma.

Ich weiß ja nicht wie du deine Firma führst, aber wenn du mir als Ing 
angeschissen kommst "muh selber entwickeln für 500000€, muh Innovation 
eines Produktes das es schon tausendfach gibt" statt kaufen für 300€, 
dann bekommst du von mir die fristlose Kündigung.

Wenn man auf Supportkram Wert legt, dann schaut man ob es derartige 
Elektronik für eine SPS/etc. schon gibt und kauft dann das (und das gibt 
es garantiert, ich kenn die Automatisierungsleute, da entwickelt keiner 
für einen popeligen Temperatursensor ne Elektronik, lol).


Da haste Siemens:

https://www.softwerk.at/siemens-simatic-s7-300-sm-331-8ae-thermo-4ae-pt100-ex-bereich-6es7331-7sf00-0ab0-3789.htm

Dazu noch ne Steuerung mit Ethernet oder so einem Geschmarri, fertig, 
sind wir irgendwo bei 1-2k€. Billiger kannst du das ZUVERLÄSSIG 
FUNKTIONIEREND nciht entwickeln. Wenn doch betreibst du 
Selbstausbeutung.

: Bearbeitet durch User
von branadic (Gast)


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Wer 500.000€ braucht um hier eine Lösung zu schaffen, der hat vermutlich 
seinen Beruf verfehlt.

Jetzt gestehst du also schon 300€ für eine kommerziell verfügbare Lösung 
zu, kommt diese Lösung immer noch aus China? Wieviele Kanäle kann man 
damit auslesen? Ist diese Lösung dann schon kalibriert?

Und wieviel gestehst du der Lösung zu, wenn man Wert auf "Supportkram" 
legt?
Gibt es diese Lösung immer noch auf Aliexpress?

-branadic-

von branadic (Gast)


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Egon N. schrieb:
> Da haste Siemens:
>
> 
https://www.softwerk.at/siemens-simatic-s7-300-sm-331-8ae-thermo-4ae-pt100-ex-bereich-6es7331-7sf00-0ab0-3789.htm
>
> Dazu noch ne Steuerung mit Ethernet oder so einem Geschmarri, fertig,
> sind wir irgendwo bei 1-2k€. Billiger kannst du das ZUVERLÄSSIG
> FUNKTIONIEREND nciht entwickeln. Wenn doch betreibst du
> Selbstausbeutung.

Ah, jetzt auch noch ein Konsument ohne Moral, nicht schlecht.

-branadic-

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