Hallo, habe mir den Artikel schon durchgelesen. Leider keine brauchbare Schaltung gefunden https://www.mikrocontroller.net/articles/Temperatursensor Ich suche nach einen kleinem Schaltplan, um einen oder mehrere PT1000 Sensoren auszulesen. Die PT1000 sind als 2Draht herausgeführt. Falls notwendig kann ich auch welche mit 3 oder 4 Leiter besorgen. Ich möchte an einem Heizungssystem mehrere Temperaturen mitloggen. (Anlegefühler). Die Genauigkeit spielt eine kleine Unterrolle. Gerne möglichst genau. 1°K Abweichung sollte vollkommen ausreichen. Die Fühlerkabel sind zwischen 1 und 20m lang. Messen möchte ich das ganze mit einem AVR Mega. Der Temperaturbereich ist zwischen -30°C (Aussenfühler) und 90°C (Vorlauf). Würde gerne mit einer Referenzspannung arbeiten die genau ist. Kann mir dazu einer die Schaltung zur Verfügung stellen?
PT100 aber...: Beitrag "Einfache Schaltung mit Pt100 für Temperaturmessung mit Einleitung für Berechnung von Widerständen."
Temp schrieb: > Kann mir dazu einer die Schaltung zur Verfügung stellen? Du meinst echt, dass es für die passende Schaltung keine Rolle spielt ob 1 oder 5 Sensoren ?
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 |
oder eine aus http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.7.8
Temp schrieb: > Würde gerne mit > einer Referenzspannung arbeiten die genau ist. Die kürzt sich bei Widerstandssensoren raus, ist also egal. Es gibt fertige ADCs, die nur einen stabilen Referenzwiderstand brauchen, z.B. AD7793. Schaltungen mit OPVs brauchen oft mehrere genaue Bauteile, sind also komplizierter. Am einfachsten sind digitale Sensoren, z.B. DS18B20, SMT172.
ebay, arduino + pt1000 eingeben. Besser und billiger sind ds1820.
Temp schrieb: > Ich möchte an einem Heizungssystem mehrere Temperaturen mitloggen. > (Anlegefühler). Die Genauigkeit spielt eine kleine Unterrolle. Gerne > möglichst genau. 1°K Abweichung sollte vollkommen ausreichen. Die > Fühlerkabel sind zwischen 1 und 20m lang. Die Auswertung von PT-Fühlern erfordert meist etwas Geschick mit dem Lötkolben (praktisch alle hochauflösenden ADC´s sind SMD und z.T. winzig) oder entsprechenden zusätzlichen Schaltungs-und Bauteileaufwand, der sich natürlich mit der Fühleranzahl potenziert. Wenn der Sensortyp nicht in Stein gemeißelt ist, kann man die Sache auch deutlich vereinfachen. Mittels Oversampling kann man dem internen ADC des ATMega auch mal 12bit entlocken, in diesem Anwendungsfall muss die Messfrequenz ja nicht besonders hoch sein. Damit lassen sich mittels geeigneter Fühlerwahl die Eingangs beschriebenen Anforderungen pro Messkanal spielend mit einem Widerstand + Fühler erschlagen, externe ADC´s braucht es dann auch nicht. Gruß Dominik
Dominik schrieb: > Mittels Oversampling kann man dem internen ADC > des ATMega auch mal 12bit entlocken Lach. Er will messen und keine Lottozahlen.
Peter D. schrieb: > Lach. > Er will messen und keine Lottozahlen. Zu früh gelacht... ... Läuft bei mir mit einem 20k Ntc stabil und nach "Kalibrierung" auch äußerst genau (im Zehntel Grad Bereich / geprüft mit Anschütz-Thermometersatz) ;-) Bevor ich es nicht selbst probiert habe war ich diesbezüglich zugegebenermaßen auch etwas skeptisch. Gruß Dominik
Dominik schrieb: > Zu früh gelacht... Im Gegenteil, jetzt lachen wir erst richtig, denn aus deinem Beitrag kann man entnehmen, daß du nicht mal ansatzweise weisst, welche notwendige Bedingung existieren muss, damit diese Art der Auflösungssteigerung überhaupt funktioniert.
Dazu gibt es auch ne AppNote von Atmel, finde die gerade aber nicht wieder. Habs nur kurz überflogen, aber diese scheint es ähnlich gut oder sogar besser zu beschreiben, wichtig ist halt ein verlässliches "Störsignal" und da kann man ja zur Not nachhelfen (PWM). https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/an118.pdf In Bezug auf die Temperaturfühler, bei Verwendung von KTY11-6, (hab ich auch schonmal als Anlegefühler gesehen) wäre ein Oversampling nicht mal erforderlich, allerdings sind Glättung und Offsetkorrektur natürlich Pflicht:
1 | T R R_Series R_Sum ADC10 ADC12 |
2 | -40 1139,27 4000 5139,27 227 908 |
3 | -30 1250,39 4000 5250,39 244 975 |
4 | -20 1396,25 4000 5396,25 265 1060 |
5 | -10 1495,86 4000 5495,86 278 1115 |
6 | 0 1630,21 4000 5630,21 296 1186 |
7 | 10 1772,32 4000 5772,32 314 1257 |
8 | 20 1922,17 4000 5922,17 332 1329 |
9 | 25 2000 4000 6000 341 1365 |
10 | 30 2079,77 4000 6079,77 350 1401 |
11 | 40 2245,17 4000 6245,17 368 1472 |
12 | 50 2418,21 4000 6418,21 385 1543 |
13 | 60 2599,06 4000 6599,06 403 1613 |
14 | 70 2787,65 4000 6787,65 420 1682 |
15 | 80 2983,99 4000 6983,99 437 1750 |
16 | 90 3188,08 4000 7188,08 454 1816 |
17 | 100 3399,91 4000 7399,91 470 1881 |
18 | |
19 | U 5 I_Max 0,000972901 |
Ob 2 oder 3 Leiter kann man sich streiten, 20m ist natürlich schon lang. Gruß Dominik Michael B. schrieb: > Im Gegenteil, jetzt lachen wir erst richtig, denn aus deinem Beitrag > kann man entnehmen, daß du nicht mal ansatzweise weisst, welche > notwendige Bedingung existieren muss, damit diese Art der > Auflösungssteigerung überhaupt funktioniert. Dieses Forum besticht gelegentlich durch unheimlich konstruktiven Beiträge, in der Tat habe ich auch schon oft gelacht was hier so verzapft wird.
Dominik schrieb: > In Bezug auf die Temperaturfühler, bei Verwendung von KTY11-6, > (hab ich auch schonmal als Anlegefühler gesehen) wäre ein Oversampling > nicht mal erforderlich, allerdings sind Glättung und Offsetkorrektur > natürlich Pflicht: Und wie korrigierst Du die Linearitätsfehler des ADCs?
m.n. schrieb: > Und wie korrigierst Du die Linearitätsfehler des ADCs? Da der Atmega unspezifiziert ist gehe ich jetzt einfach mal vom 328p aus, der hätte wahrscheinlich auch genug ADC-Kanäle: Lt. Datenblatt: 0.5 LSB Integral Non-Linearity ±2 LSB Absolute Accuracy Bei ca. 20 Werten für je 10 Grad wäre mir das pers. hier fast egal. Der Offset ist entscheidender, da er bei den, von mir bislang verwendeten AVR´s, einen Großteil der "Absolute Accuracy" ausmachte. Ein Faktor für die Linearität über den gesamten Messbereich langt wohl dicke. (Ansonsten hat der 328p ein ganzes kb EEPROM) Bevor das hier zur Glaubensfrage wird, es handelt sich nicht um eine Temperaturüberwachung für Kernreaktoren. Mir ist durchaus bewusst, das eine "genaue" Temperaturmessung von vielen Einflussgrößen abhängt, ich habe diesbezüglich schon ein paar Erfahrungen sammeln können. Sonst hätte ich mir wahrscheinlich keinen kalibrierten Thermometer-Satz geleistet ;-) Also zurück zum Thema: Temp schrieb: > Ich möchte an einem Heizungssystem mehrere Temperaturen mitloggen. > (Anlegefühler). Die Genauigkeit spielt eine kleine Unterrolle. Hier ist nicht mal von steuern die Rede. Gruß Dominik
Dominik schrieb: > m.n. schrieb: >> Und wie korrigierst Du die Linearitätsfehler des ADCs? > > Da der Atmega unspezifiziert ist gehe ich jetzt einfach mal vom 328p > aus, > der hätte wahrscheinlich auch genug ADC-Kanäle: > > Lt. Datenblatt: > 0.5 LSB Integral Non-Linearity > ±2 LSB Absolute Accuracy Ich verstehe: wegen der vielen Eingangskanäle hoffst Du auf bessere Linearität.
Würde einfach zwei definierte Widerstände mit auf die Platine packen und mitmessen(2 zusätzliche Kanäle). Das eliminiert nach Abgleich den Offset und den Verstärkungsfehler. Nichtlinearitäten hast Du halt drin. Pukkt.
Mit den Referenzwiderständen kannst Du Dir dann die Korrekturgerade für deine Messwerte berechnen.
m.n. schrieb: > Ich verstehe: wegen der vielen Eingangskanäle hoffst Du auf bessere > Linearität. Wow, da bin ich ja noch gar nicht drauf gekommen! Die werden je zu viert in Serie geschaltet, macht 12bit. Von diesen Serienschaltungen nimmt man ebenfalls 4 parallel. Macht einen integralen Linearitätsfehler von 0,5 / 4 = 0,125 Millisievert. Einziges Manko, der 328p hat nur 6 externe Kanäle am DIL, daher braucht man leider 2,6 AVR´s. Vernetzt wird dies dann über I2C, fallen noch zwei Kanäle weg, also vier AVRs. Damit die nicht so viel Platz auf der Platine brauchen könnte man die unterhalb von Pin 8 ja absägen, dann gehen die als DIL16 durch. Der USART liegt ja glücklicherweise oberhalb, damit könnte man die Messdaten dann auch gleich noch übermitteln. @Temp, Lass dich nicht verunsichern, die Aufgabenstellung lässt sich bei geschickter Fühlerauswahl mit einem Atmega328, Serienwiderständen (Sollte Metallschicht, muss aber nicht unbedingt Präzision sein) und ner überschaubaren Menge Quelltext schnell und ausreichend lösen. "Kalibrieren" muss Du natürlich, da sowohl die Widerstände als auch die Fühler und der ADC Toleranzen haben, dies ist aber bei den Anforderungen überschaubar. Wie willst Du die Daten loggen? Sollen die auf der Platine gespeichert werden? Dann brauchst Du sicher noch externes EEPROM/SRAM, Microchip hat da gute Sachen für SPI/I2C auch im DIL-Gehäuse. Gruß Dominik JoJetztMalHalblang schrieb: > Würde einfach zwei definierte Widerstände mit auf die Platine > packen und > mitmessen(2 zusätzliche Kanäle). > > Das eliminiert nach Abgleich den Offset und den Verstärkungsfehler. Ja, ist auch ne gute Möglichkeit, sofern man denn dann die Fühler in ausreichender Genauigkeit kauft (bei einem 20 Cent NTC liegt man erfahrungsgemäß schnell 2 Grad (absolut) daneben). JoJetztMalHalblang schrieb: > Nichtlinearitäten hast Du halt drin. Pukkt. Exact! Die Nichtlinearität liegt bei 0.5 und man beachte zudem die 3 Buchstaben dahinter ;-)
Dominik schrieb: > m.n. schrieb: >> Ich verstehe: wegen der vielen Eingangskanäle hoffst Du auf bessere >> Linearität. > > Wow, da bin ich ja noch gar nicht drauf gekommen! > > Die werden je zu viert in Serie geschaltet, macht 12bit. > > Von diesen Serienschaltungen nimmt man ebenfalls 4 parallel. > Macht einen integralen Linearitätsfehler von 0,5 / 4 = 0,125 > Millisievert. Ist mir jetzt nicht ganz klar. Kannst das mal kurz erklären?
JoJoJO schrieb: > Ist mir jetzt nicht ganz klar. Kannst das mal kurz erklären? ;-) Ja, ist doch logisch, jeder ADC-Kanal hat seinen Wirk- und Entfaltungsbereich zwischen GND und ADCx. Reihenschaltung: ADC0-GND/ADC1-GND/ADC2-GND/ADC3-GND (AREF ist hier als Klammermaß (REF.) zu verstehen, kann man beliebig dazwischenpacken, stylisch sieht es an ADC3 aus, Mehrnutzen ergibt sich an VCC, s.u.) Dann noch ADC0 und GND von AVR1 bis AVR4 verbinden. Vorteil dieser Schaltung ist zudem: Sie zeigt zuverlässig, ohne weitere Komponenten, ein (pos.) Offset des ADC an, wenn man AREF mit VCC verbindet. Gruß Dominik
Dominik schrieb: > Lass dich nicht verunsichern, die Aufgabenstellung lässt sich bei > geschickter Fühlerauswahl mit einem Atmega328, Serienwiderständen > (Sollte Metallschicht, muss aber nicht unbedingt Präzision sein) und > ner überschaubaren Menge Quelltext schnell und ausreichend lösen. Hasst du überhaupt die Aufgabenstellung gelesen ? Die Fühler sind ausgewählt, Pt1000, und er will auf 20m auf 1 GradC genau messen, nicht bloss auflösen. Da wird er Zuleitungskompensation über 3/4-Draht machen müssen. Ob nun mit genauen externen OpAmps und dann in die internen A/D eines ATmega oder 1 genaueren externen A/D-Wandler ohne weitere OpAmps, jedenfalls NICHT mit den internen A/D des ATMega und nur mit Serienwiderständen ohne OpAmps. Verunsicher ihn also nicht.
Michael B. schrieb: > Die Fühler sind ausgewählt, Pt1000, und er will auf 20m auf 1 GradC > genau messen, nicht bloss auflösen. Dem stimme ich nicht zu, da: Temp schrieb: > Die PT1000 sind als 2Draht herausgeführt. Falls > notwendig kann ich auch welche mit 3 oder 4 Leiter besorgen. Damit sind die Fühler zwar spezifiziert, aber noch nicht angeschweißt. Der TO bietet quasi schon an hier zu wechseln. Sinn eines Informationsaustausches ist üblicherweise auch Alternativen aufzuzeigen. Ob es für diese Anwendung zwangsläufig PT1000 sein müssen? Nur als kleine Erinnerung: Dominik schrieb: > Wenn der Sensortyp nicht in Stein gemeißelt ist... Michael B. schrieb: > Da wird er Zuleitungskompensation > über 3/4-Draht machen müssen. Ob nun mit genauen externen OpAmps und > dann in die internen A/D eines ATmega oder 1 genaueren externen > A/D-Wandler ohne weitere OpAmps, jedenfalls NICHT mit den internen A/D > des ATMega und nur mit Serienwiderständen ohne OpAmps. Wenn Du die PT1000 als gesetzt nimmst sind das die Szenarien, die ich versuchte für den Fragesteller zu umgehen. Obwohl es ohnehin eigentlich jeder verstanden hat: Ja, mit PT1000 und nur Serienwiderstand wird das am internen ADC so nicht klappen. Das habe ich auch nie behauptet. Ein 20m Kabel an einem PT1000 für eine Messstelle mit max 90°? Kann man machen, meist hat das dann aber mit explosionsgefährdeten Bereichen zu tun. Michael B. schrieb: > Verunsicher ihn also nicht. <kein Kommentar>
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