Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temp-Messgerät mit PT100, ATMEGA und CD4511BE


von Ben (Gast)


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Hallo,

ich möchte ein Temperatur-Messgerät bauen. Angefangen hat die Idee als 
Brückenschaltung mit analogem Spannungsmesser als Anzeige, da solch eine 
Schaltung Thema in der Berufsschule war. (Ich bin Mechatronikerazubi) 
Mittlerweile hat die Idee aber die Ausmaße auf dem Schaltplan 
angenommen. Ich bin mir sicher, dass das Ganze auch einfacher und 
effizienter geht, aber ich würde das Ganze gerne mit einem PT100 einem 
ATMEGA und 7-Segment-Anzeigen gesteuert von CD4511BE betreiben, da mein 
Wissen kaum über diese Bauteile hinaus geht und ich sie schon bestellt 
habe ^^' Wie ich die Spannungsversorgung gestalte weiß ich noch nicht. 
Sie hat aber 5V. Die Widerstandswerte werde ich mit einem Poti ermitteln 
(Helligkeit).

Nun zu meinen Fragen. Denkt ihr, dass das so wie ich es gezeichnet habe 
funktioniert? Und stimmt die Belegung der CD4511BE? Ich habe versucht 
eine Segmentanzeige mit einem CD4511BE zu betreiben aber es hat nicht 
funktioniert obwohl ich die Datenblätter und Google zu Rate gezogen 
habe. Die CD4511BE sind im Schaltplan so verbunden, wie ich es anhand 
der Datenblätter am sinnvollsten halte.


Danke für eure Antworten :)

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Ben schrieb:
> Ich habe versucht eine Segmentanzeige mit einem CD4511BE zu betreiben
> aber es hat nicht funktioniert

Es gibt 7-Segment-Anzeigen in zwei unterschiedlichen Ausführungen, mit 
gemeinsamer Anode und mit gemeinsamer Kathode.

von Ben (Gast)


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Ups. Das habe ich vergessen zu schreiben. Es sind Segmentanzeigen mit 
gemeinsamer Kathode.

von Christian L. (cyan)


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Ben schrieb:
> Nun zu meinen Fragen. Denkt ihr, dass das so wie ich es gezeichnet habe
> funktioniert?

Nein. Der PT100 hat in der Beschaltung keinerlei Effekt. Ein PT100 ist 
auch keine besonders gute Wahl, wenn es um eine einfache Lösung geht. 
Die Änderung des Widerstandswertes mit der Temperatur ist recht klein, 
sodass man wieder ein wenig mehr Aufwand betreiben muss, um die 
Widerstandsänderung messen zu können. Ein NTC oder PTC als 
Spannungsteiler wäre einfacher.

Wenn du beim PT100 bleiben willst/musst:
Du kannst den PT100 z.B. mit einer ratiometrische Messung mit einem 
guten ADC und einem Referenzwiderstand machen. Oder du nimmst gleich 
fertige Module, in denen das so umgesetzt wird. Es gibt z.B. den 
MAX31865 als fertiges Modul für wenig Geld zu kaufen.

von Ben (Gast)


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Das verstehe ich nicht. Ich habe doch eine Spannungsänderung, die mein 
ATMEGA misst und die ich dann softwaretechnisch in °C umsetzen kann.

Ich wollte eigentlich einen Instrumentenverstärker o.ä. vermeiden.

von Harald (Gast)


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Von 0..100 Grad ändert sich der Widerstand ca. 100..150 Ohm. Stelle dir 
nun einen solchen Widerstand anstelle des PT100 in deiner SchaltuNa vor. 
Was passiert? Nichts. Ausschließlich der Teiler R4/R6 bestimmt die 
Spannung.

von illegal (Gast)


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Wenn du die 7segmentanzeigen multiplext, kannst du dir die 4511er 
sparen.

von Berti (Gast)


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Spannung hast du am PT100 nur, wenn durch diesen Widerstand Strom 
fließt!

Wo fließt hier Strom?

Wenn PTxxx, dann PT1000

von Berti (Gast)


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Statt PT100 geht aber such eine einfache DIODE!


Dazu eine interne Referenz von 1V wählen.

von Joe (Gast)


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von Max M. (jens2001)


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Ben schrieb:
> Angefangen hat die Idee als
> Brückenschaltung mit analogem Spannungsmesser als Anzeige, da solch eine
> Schaltung Thema in der Berufsschule war

ABER ÜBERHAUPT NICHT VERSTANDEN!

von Harald (Gast)


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Wenn es aus irgendwelchen Gründen der PT100 sein muss, dann empfehle ich 
Dir die Google Suche nach "pt100 auswertung". Dort findest Du zigtausend 
Infos, warum die PT100-Auswertung etwas komplizierter ist. Das hier 
alles in epischer Breite noch einmal durchzudiskutieren macht kaum Sinn.

von Ben (Gast)


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@Harald
Der PT100 hat einen Nennstrom von 1mA. Daher will ich über einen 
Spannungsteiler stabile 0,1V an den PT100 bringen.
Wenn R4=490Ohm und R6=10Ohm, dann habe ich doch stabilde 0,1V am PT100 
oder?
Kannst du das mit dem NTC/PTCH Spgteiler genauer erklären?
Das Modul guck ich mir mal an. Danke

@illegal
Ich habe eigentlich kein Problem mit den 4511

@Berti
Strom fließt über den Spgteiler R4/R6 durch den PT100 in den ATMEGA.
Im Nachhinein wäre ein PT1000 echt besser gewesen ^^'
Was für eine Diode wäre das?

@Joe
Sieht interessant aus. Guck ich mir mal an.

@Max Mustermann
Vielen Dank für deine konstruktive Antwort. Was habe ich denn nicht 
verstanden? Ich wüsste nicht, wo in meiner Schaltung eine 
Brückenschaltung falsch zum Einsatz kam.

@Harald
Den PT100 würde ich schon gerne nehmen, weil das der Grund war ein 
Temp-Messgerät überhaupt zu bauen. Dass aus einer Brückenschaltung diese 
Schaltung wurde ist eine andere Geschichte ^^ Ich schätze mal, dass ich 
einen Operationsverstärker brauche bzw. einen Instrumentenverstärker. 
Das wollte ich eigentlich vermeiden, weil es von denen mehr gibt als 
Sand am Meer. Aber ich guck mal was Google so ausspuckt.

von Harald W. (wilhelms)


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Ben schrieb:
> Ich wüsste nicht, wo in meiner Schaltung eine
> Brückenschaltung falsch zum Einsatz kam.

Wo hast Du denn einew Brückenschaltung?

von Ben (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Wo hast Du denn einew Brückenschaltung?

Das ist ja genau meine Frage, weil ich nicht verstehe was Max 
Mustermanns Problem ist.

von Harald (Gast)


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Ben schrieb:
> @Harald
> Der PT100 hat einen Nennstrom von 1mA. Daher will ich über einen
> Spannungsteiler stabile 0,1V an den PT100 bringen.
> Wenn R4=490Ohm und R6=10Ohm, dann habe ich doch stabilde 0,1V am PT100
> oder?
> Kannst du das mit dem NTC/PTCH Spgteiler genauer erklären?

An der linken Seite magst du 0.1V erzeugen, zunächst einmal OK.

Die andere Seite des PT100 geht auf den Eingang. Den Eingang kannst du 
dir vereinfacht als sehr hochohmigen Widerstand (>>1M) gegen Masse 
vorstellen. Also hast du links deinen niederohmigen Teiler mit 0.1V, 
dann den PT100 mit 100 Ohm und dann den >1M Ohm gegen Masse. Gemäß dem 
Gesetz des Spannungsteilers hat die Wertänderung des PT100 auf die 
Spannung am hochohmigen Eingang quasi keinen Einfluss.

von Harald (Gast)


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Mit OPs kann man tatsächlich eine funktionierende PT100 Schaltung bauen. 
Allerdings lauern hier viele Fallstricke, die auch einen erfahrenen 
Schaltungsentwickler fordern können.
Ich empfehle Dir ein fertiges Modul zur Konvertierung in eine Spannung 
oder eben den o.g. MAX-Baustein (was dann etwas Software erfordert bzw. 
eine Arduino-Lib)

von Ben (Gast)


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Ok. Dann schau ich mich mal in die Richtung um. Danke.

Die restliche Schaltung passt? Vor allem im Bezug auf die 4511? Denn 
beim Testen hat das gar nicht funktioniert.

von MaWin (Gast)


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Ben schrieb:
> @illegal
> Ich habe eigentlich kein Problem mit den 4511

Klang anders

Ben schrieb:
> ch habe versucht eine Segmentanzeige mit einem CD4511BE zu betreiben
> aber es hat nicht funktioniert

Du  solltest wenigstens ein Schaltbild eines erfolgreichen Benutzers zu 
Rate ziehen

http://talkingelectronics.com/ChipDataEbook-1d/html/4511.html

Es hat schon seinen Grund, warum es da 7 Vorwiderstände hat und nicht 
nur 1.

Ben schrieb:
> Das verstehe ich nicht. Ich habe doch eine Spannungsänderung, die mein
> ATMEGA misst und die ich dann softwaretechnisch in °C umsetzen kann.

Nein, du hast in deiner Schaltung keine Spannungsänderung, es ist egal, 
ob der Eingang über 100 oder 150 Ohm an 0.1V liegt, es kommen immer 0.1V 
am Eingang an.

Um den Pt100 am Atmega328 verwenden zu können braucht man entweder einen 
Operationsverstärker
1
  +------+---+--------- AVCC
2
  |      |   |
3
 2k    1k96  |    TS507
4
  |      |   |
5
  +------)---)-4k83-+
6
  |      |   |      |
7
  +------)--|+\     |
8
  |      |  |  >----+-- 0 bis 100 GradC
9
  |      +--|-/     |
10
  |      |   |      |
11
Pt100    +---)-5k82-+
12
  |      |   |
13
  |    100R  |
14
  |      |   |
15
  +------+---+--------- AGND

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.32

oder muss unter Verlust von Genauigkeit diese Schaltung wählen:
1
+5V
2
 |
3
1k
4
 |
5
 +--A/D (Referenz 1.1V)
6
 |
7
Pt100
8
 |
9
Masse
Muss bei der aber immer nachmessen wie hoch die 5V in Bezug auf die 1.1V 
Referenzspannung sind und bekommt nur Messwerte von ca. 450 (für 0 
GradC) bis 650 (für 100 GradC).
Dass der Pt100 dabei 5-fachen Strom bekommt, mag den Messwert ein 
weiteres GradC nach oben verändern.

von Harald (Gast)


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Ben schrieb:
> Die restliche Schaltung passt?

Du hast nur einen Widerstand für alle Segmente? Das würde zu arg 
unterschiedlicher Helligkeit je nach Anzahl aktivierter Segmente 
bedeuten. Du brauchst einen Widerstand pro Segment.
Ansonsten sollte das passen, wobei ich persönlich das mit 
Schieberegistern wie dem HC595 realisiert hätte. Das sind dann 3 
Leitungen zum Display, egal wie viele Stellen.

von Harald (Gast)


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Noch etwas: Wenn es überhaupt nicht funktioniert hat, evtl. haben die 
Anzeigen gemeinsame Anode? In dieser Schaltung brauchst du gem. Kathode.

von Harald W. (wilhelms)


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Ben schrieb:

> Den PT100 würde ich schon gerne nehmen, weil das der Grund war ein
> Temp-Messgerät überhaupt zu bauen.

Gerade für Anfänger sind PT100 eher weniger geeignet, da bei
PT-Widerständen die Änderung des Widerstandswertes pro Grad
nur <0,4% ist. Deshalb müssen Auswerteschaltungen deutlich
präziser arbeiten als bei anderen Temp.-Fühlern. M.E. wäre
ein DS1820-Fühler mit Digitalausgang für Dich wesentlich
besser geeignet.

von georg (Gast)


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Harald schrieb:
> Du hast nur einen Widerstand für alle Segmente? Das würde zu arg
> unterschiedlicher Helligkeit je nach Anzahl aktivierter Segmente
> bedeuten

Hier im Forum herrscht sowieso die Ansicht vor, dass LEDs keine 
Widerstände brauchen. Abr ein gemeinsamer Widerstand ist in der 
Auswirkung noch viel schlimmer als garkeiner, da die Helligkeit, wie du 
schon angemerkt hast, um den Faktor 8 schwankt. Das kann auch der 
grösste Anti-Widerstand-Fanatiker nicht mehr schönreden.

Georg

von Ben (Gast)


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Puh mir schwirrt ganz schön der Kopf.

Einen Widerstand für alle Segmente zu nehmen ist dumm. Da habe ich mal 
wieder zu viel gedacht. Ich hänge den neuen Schaltplan mal an.

Die Anzeigen haben definitiv eine gemeinsame Kathode. Daran kann der 
Fehler nicht liegen.

Ich habe mal ein bisschen zu PT100 Auswertung gelesen und auch die 
anderen Bauteilvorschläge angeguckt und weiß jetzt weniger als zuvor. 
Ich habe die Auswertung echt unterschätzt.
Wäre das "einfachste" mit dem PT100 nicht einfach einen passenden OP und 
sechs Widerstände (zur Einstellung) zu nehmen?

von Ben (Gast)


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Bild vergessen ^^'

von Ray M. (ray_m)


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Ben schrieb:
> Puh mir schwirrt ganz schön der Kopf.


> Ich habe mal ein bisschen zu PT100 Auswertung gelesen und auch die
> anderen Bauteilvorschläge angeguckt und weiß jetzt weniger als zuvor.
> Ich habe die Auswertung echt unterschätzt.
> Wäre das "einfachste" mit dem PT100 nicht einfach einen passenden OP und
> sechs Widerstände (zur Einstellung) zu nehmen?

wie genau, wie lange, in welchem temp.-bereich und wie oft willst du 
messen ?

: Bearbeitet durch User
von Harald (Gast)


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Nimm doch für den Anfang so etwas in dieser Art
https://m.aliexpress.com/item/32790497810.html

Gibt es auch von europäischen Firmen, allerdings deutlich teurer (und 
vermutlich auch qualitativ besser)

von MaWin (Gast)


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Ben schrieb:
> Wäre das "einfachste" mit dem PT100 nicht einfach einen passenden OP und
> sechs Widerstände (zur Einstellung) zu nehmen?

Du hast einen Link zu genauen Dimensionierungshinweisen und einem halben 
Dutzend Schaltungen bekommen, auswählen musst du schon selbst.

von Ben (Gast)


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Ray M. schrieb:
> wie genau, wie lange, in welchem temp.-bereich und wie oft willst du
> messen ?

Am besten auf eine Nachkommastelle genau, von -20 bis +80°C und einmal 
die Sekunde.

Harald schrieb:
> Nimm doch für den Anfang so etwas in dieser Art
> https://m.aliexpress.com/item/32790497810.html

Über die Teile bin ich schon gestolpert. Allerdings sind mir die zu 
groß. Ich würde alles gerne in ein kleines Gehäuse packen.

MaWin schrieb:
> Du hast einen Link zu genauen Dimensionierungshinweisen und einem halben
> Dutzend Schaltungen bekommen, auswählen musst du schon selbst.

Und da liegt genau das Problem. Natürlich könnte ich irgendwas nach 
Anleitung machen, das mir am Ende eine Temperatur ausspuckt, aber am 
liebsten wäre mir eine einfache Lösung mit dem PT100. Davon verabschiede 
ich mich aber langsam. Mittlerweile ist alles recht. Ich hätte einfach 
nur gern eine Spannung an meine ATMEGA.

von Ray M. (ray_m)


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Ben schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> wie genau, wie lange, in welchem temp.-bereich und wie oft willst du
>> messen ?
>
> Am besten auf eine Nachkommastelle genau, von -20 bis +80°C und einmal
> die Sekunde.

"auf eine Nachkommastelle genau" ... dann bin ich raus

ein frage noch, wozu ?

von Ben (Gast)


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Ray M. schrieb:
> dann bin ich raus

schade

Einfach so. Eigentlich wollte ich das ganze mit einer viertel Brücke 
machen. Dann habe ich gemerkt, dass der Spannungsbereich des PT100 sehr 
gering ist und nach OPs ausschau gehalten. Die gibts aber wie Sand am 
Meer. Deshalb habe ich gedacht ich könnte mir selbst einen machen mit 
einem ATTiny weil ich davon sowieso welche habe. Dann ist mir aber 
aufgefallen, dass mein analoger Spannungsmesser mit dem PWM des ATTiny 
nicht klarkommt. Deshalb wollte ich 7-Segmentanzeigen benutzen. Dadurch 
ist aus dem ATTiny ein ATMEGA geworden. Und jetzt suche ich eine 
Möglichkeit die Temperatur irgendwie in den ATMEGA zu bekommen.

von MaWin (Gast)


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Ben schrieb:
> Natürlich könnte ich irgendwas nach Anleitung machen, das mir am Ende
> eine Temperatur ausspuckt, aber am liebsten wäre mir eine einfache
> Lösung mit dem PT100.

Der entscheidende Vorteil am Pt100 ist: Man kann den Sensor (wenn kaputt 
oder verschiedene Sensorbauformen) austauschen, ohne die Schaltung mit 
bekannten Temperaturen (0 GradC Eis, 37 GradC Körpertemperatur) neu 
kalibrieren zu müssen, und er kann höhere und tiefere Temperaturen 
messen als ein IC.

Wenn man diese Eigenschaften nicht braucht, kann man es auch einfacher 
bzw. billiger machen.

Ein billiger KTY84 geht analog im Spannungsteiler, ein DS1820 digital, 
für 0 bis 100 reichen beide, für 0.1GradC Auflösung muss man bei beiden 
schummeln, für 1 GradC Genauigkeit bei beiden kalibrieren.

Dennoch: Auch ein Pt100 ist nicht schwer, tauglichen OpAmp nehmen, 
Widerstände ausrechnen, 0.1% genaue kaufen, Schaltung aufbauen, und man 
hat ohne Kalibrierung ein je nach Sensor auf 1 GradC genaues und mit 0.1 
GradC (bei 10 bit A/D) auflösendes Thermometer.

Kauft man billige digitale Thermometer, sind die nämlich oft um 2 GradC 
daneben und schwanken schon wenn die Anzeigeeinheit unterschiedlich warm 
ist selbst wenn der Sensor immer gleich temperiert ist.

Wss genaues muss man sich also selbr bauen, oder 100 EUR ausgeben.

von Ray M. (ray_m)


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MaWin schrieb:
> Ben schrieb:
>> Natürlich könnte ich irgendwas nach Anleitung machen, das mir am Ende
>> eine Temperatur ausspuckt, aber am liebsten wäre mir eine einfache
>> Lösung mit dem PT100.


> Wss genaues muss man sich also selbr bauen, oder 100 EUR ausgeben.

genau ... und die anwendung wo man 0,1grad genau braucht muss
man auch noch suchen ...

von Ben (Gast)


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Ray M. schrieb:
> genau ... und die anwendung wo man 0,1grad genau braucht muss
> man auch noch suchen ...

Also ich kenne kein digitales Thermometer, das keine Nachkommastelle 
hat.

von georg (Gast)


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Ben schrieb:
> Also ich kenne kein digitales Thermometer, das keine Nachkommastelle
> hat

Und bei den meisten, ausgenommen etwa Fieberthermometer, ist die ein 
reine Zufallsanzeige. Aber beim Braten oder Backen ist das ja ziemlich 
egal, und bei elektronischen Bauteilen auch.

Georg

von Ben (Gast)


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@gerog

Du hast recht. Es ist meistens egal. Aber eine Nachkommastelle ist doch 
ganz schön anzusehen. Und wenn es umsetzbar ist, warum nicht?

von Klaus I. (klauspi)


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Kennst Du schon die Seite von uC-Wiki?
https://www.mikrocontroller.net/articles/Temperatursensor

von MaWin (Gast)


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Ben schrieb:
> Ray M. schrieb:
> genau ... und die anwendung wo man 0,1grad genau braucht muss
> man auch noch suchen ...
>
> Also ich kenne kein digitales Thermometer, das keine Nachkommastelle
> hat.

Und deswegen sind sie 0.1% genau ? Phantast.

von Ben (Gast)


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MaWin schrieb:
> Und deswegen sind sie 0.1% genau ? Phantast.

Davon bin ich ausgegangen.
Leider bin ich kein studierter Elektrotechniker. Sonst wäre ich nicht 
hier.

von Harald (Gast)


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Ich sehe häufig Thermometer, die auf eine Genauigkeit von +/-1..2Grad 
spezifiziert sind, trotzdem aber eine Nachkommastelle haben. Das hat 
auch durchaus Sinn, denn man möchte ja oft auch eine Tendenz beobachten.

von Harald (Gast)


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Baue doch den OP Vorschlag von MaWin auf, das ist nicht sonderlich 
kompliziert und hat einen guten Lerneffekt.

von Ben (Gast)


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@Harald

Du hast genau das in Worte gefasst, was ich nicht geschafft habe. (heute 
ist nicht mein Tag)

Kannst du mir einen OP vorschlagen? Ich habe schon nach welchen geguckt, 
sehe aber den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr.

von MaWin (Gast)


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Ben schrieb:
> Kannst du mir einen OP vorschlagen

Es stand schon ein Typ daneben, und wenn du die verlinkten Artikel 
gelesen hättest würdest du eine Auflistung von 30 anderen kennen, aber 
als fauler Schüler lässt man sich nochmal alles vorlesen.

Er sollte 150uV oder weniger Fehler haben (Offsetspannung) und wenn er 
5V ausgeben soll muss es ein Rail-To-Rail Typ am Ausgang sein (am 
Eingang nicht unbedingt), wenn er nur 1.1V oder 2.56V liefern muss bei 
5V Versorgung tut es auch ein LT1013 oder ähnlicher single supply 
precision OpAmp.

Ein MCP6V11 ist mehr als ausreichend.

von Harald W. (wilhelms)


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Ben schrieb:

> eine einfache Lösung mit dem PT100.

...ist aus oben genannten Gründen nicht möglich.

von Peter D. (peda)


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Ich finde die DS18B20 Sensoren besonders einfach anzuwenden, da 
keinerlei Analoggeraffel nötig. Die gibt es auch fertig konfektioniert 
im Metallgehäuse mit Anschlußkabel.

von c-hater (Gast)


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Ray M. schrieb:

> "auf eine Nachkommastelle genau" ... dann bin ich raus

Wieso? Er hat doch nicht geschrieben, wieviel diese Anzeige mit der 
Realität zu schaffen haben soll...

Man muss sich nur vergegenwärtigen, dass die allermeisten 
"Wetterstationen" und ähnliches Zeug ebenfalls auf 0,1°C genau anzeigen. 
Was dort zwar kaum noch mit der Realität korreliert, was aber letztlich 
scheinbar irgendwie trotzdem niemanden wirklich ernsthaft stört...

Sowas nennt man zielgruppenorientiertes Produktdesign. Und die 
Zielgruppe ist halt die technisch vollkommen blöde Mehrheit der 
Menschheit.

von MaWin (Gast)


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c-hater schrieb:
> Man muss sich nur vergegenwärtigen, dass die allermeisten
> "Wetterstationen" und ähnliches Zeug ebenfalls auf 0,1°C genau anzeigen

Es ist eben nicht auf 0.1 GradC genau, sondern nur auf 0.1 GradC 
auflösend und meist auf 2 GradC ungenau.

von Peter D. (peda)


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Will man einen Regelkreis programmieren, der auf 1°C genau regelt, 
braucht man eine Regelreserve. Daher ist eine Auflösung von 0,1°C sehr 
wohl sinnvoll.

von Harald (Gast)


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Falk würde vermutlich an dieser Stelle diesen Artikel empfehlen:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Aufl%C3%B6sung_und_Genauigkeit

von georg (Gast)


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MaWin schrieb:
> Es ist eben nicht auf 0.1 GradC genau, sondern nur auf 0.1 GradC
> auflösend und meist auf 2 GradC ungenau.

Man muss den Wert halt richtig interpretieren - wenn sich der TO seinen 
Pt100 hinten reinsteckt, um Fieber zu messen, könnte er 
fälschlicherweise in der Notaufnahme landen.

Georg

von Pete K. (pete77)


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Die Schaltung ist nicht nach Datenblatt erstellt:
- Abblockkondensatoren fehlen
- AREF nicht beschaltet
Optional:
- ISP nicht herausgeführt
- Externer Taktgeber fehlt

von Dieter K. (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo,

vielleicht hilft dir die angehängte Schaltung weiter.

Gruß
D.K.

von Harald (Gast)


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Dieter K. schrieb:
> Hallo,
>
> vielleicht hilft dir die angehängte Schaltung weiter.
>
> Gruß
> D.K.

Ich habe es mir nicht komplett angesehen, aber beim Überfliegen von dem 
verlinkten Artikel von MaWin war mit aufgefallen, dass die OP-Schaltung 
dort ratiometrisch funktioniert, er versorgt mit AVcc und wird diese 
Spannung auch als Referenz nutzen. Das wird natürlich für höhere 
Genauigkeit sorgen... stimmts, MaWin?
Das ist bei deiner Schaltung nicht der Fall, korrekt?

von W.S. (Gast)


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Ben schrieb:
> Puh mir schwirrt ganz schön der Kopf.
>
> Einen Widerstand für alle Segmente zu nehmen ist dumm. Da habe ich mal
> wieder zu viel gedacht. Ich hänge den neuen Schaltplan mal an.
>
> Die Anzeigen haben definitiv eine gemeinsame Kathode. Daran kann der
> Fehler nicht liegen.
>
> Ich habe mal ein bisschen zu PT100 Auswertung gelesen und auch die
> anderen Bauteilvorschläge angeguckt und weiß jetzt weniger als zuvor.

Ist doch eigentlich alles ganz easy:

Trenne deine Probleme.

1. Dein erstes Problem ist, daß du eine Anzeige brauchst und nicht so 
recht weißt, was du da wie beschalten sollst. Die 4511 waren high-aktive 
BCD-Dekoder, wenn ich mich da recht erinnere.

Immerhin sind das 3 Schaltkreise für 3 Anzeigestellen, was du da 
verbauen willst. Ich würde an deiner Stelle einfach 3 Schieberegister 
nehmen, 74HC164 wären da geeignet. Durch diese IC's schiebst du einfach 
die Bitbelegung, die du haben willst, denn das Dekodieren einer Zahl 
0..9 zu einem 7 Segment Zeichen ist in Software easy. an jeden 
Ausgangspin jedes Schieberegisters kommen dann 8 Widerstände. Wenn du 
das Ganze in SMD machst, ist das zumeist so klein, daß es hinter deine 
7Segment-Anzeige paßt. So, wenn du das fertig hast, dann kannst du 
erstmal was anzeigen.

2. Dein zweites Problem ist, einen Widerstand im Bereich von etwa 90 Ohm 
bis 150 Ohm (macht etwa -25°C bis +130°C) ausreichend genau zu messen.

Jetzt fragst du dich, wie genau ist ausreichend genau.
OK.
Ein Grad war (wenn ich mich recht erinnere) so etwa um die 0.4 Ohm beim 
PT100. Um ein Grad aufzulösen, müßtest du einen Widerstand von bis zu 
150 Ohm auf 0.4 Ohm auflösen, daß bedeutet daß du die 150 Ohm auf 
(150/0.4) 325 Schritte auflösen müßtest, die nächsthöhere Zweierpotenz 
ist 512, also 9 Bit.

Fazit: für 1 Grad Auflösung brauchst du ein Ohmmeter, das 150 Ohm mit 9 
Bit auflösen kann... vorausgesetzt, du hättest eines, das kein 
Restrauschen kennt. Für selbiges solltest du nochmal 2 Bit drauflegen. 
Macht also als erstes Ziel eine analoge auflösung von 11 Bit. Wenn du 
auf 0.1 Grad auflösen willst, kämen da nochmal 3..4 Bit dazu.

Jetzt weißt du erstmal, was du an ADC-Auflösung überhaupt brauchst.

Kommen wir zu realen Spannungen. Einen PT100 sollte man nicht elektrisch 
ausheizen, weswegen man ihn nur dezent mit Strom belästigen sollte. 1 mA 
ist ne übliche Größe. Dabei fällt aber an ihm nur 90..150 mV ab. Also 
muß der ADC bei den obigen 150 mV noch 11 Bit (für 1 Grad) bzw. 14..15 
Bit (für 0.1 Grad) auflösen können.

Entweder nimmst du einen fertigen kleinen SigmaDelta-ADC (z.B. von 
MicroChip), der 5 Volt auf 20 Bit auflöst und deshalb bei 0.15 Volt noch 
15 Bit übrig hat, also ausreichend ist, oder...

..ja oder du mußt mit einem Verstärker herumfummeln, den du sowohl in 
der Verstärkung als auch im Offset genau justieren mußt.

So, nun kannst du dir aussuchen, wie di es angehst.

W.S.

von Michael B. (laberkopp)


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W.S. schrieb:
> vorausgesetzt, du hättest eines, das kein
> Restrauschen kennt. Für selbiges solltest du nochmal 2 Bit drauflegen.
> Macht also als erstes Ziel eine analoge auflösung von 11 Bit

Man kann sich auch anfangen in die Hose zu machen.

Achso, du wolltest es dir nur mit erfundenen Zwischenschritten so 
hinbiegen, daß deine 1. April Lösung bei rauskommt.

: Bearbeitet durch User
von Bär Luskoni (Gast)


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Michael B. schrieb:

> Man kann sich auch anfangen in die Hose zu machen.

Damit sollte man lieber nicht anfangen, weil es ganz schwer wieder zu 
beenden ist, wenn es einmal läuft.

von Route_66 H. (route_66)


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georg schrieb:
> wenn sich der TO seinen
> Pt100 hinten reinsteckt, um Fieber zu messen, könnte er
> fälschlicherweise in der Notaufnahme landen.

Wenn du wüsstest, wie oft die in der Notaufnahme damit beschäftigt sind, 
die ungewöhnlichsten Dinge dort heraus zu holen, würdest du nicht solche 
Scherze machen.

von Harald (Gast)


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Ben, wie sieht es aus? Kein Bock mehr?
Du bist der Lösung doch eigentlich recht nah. Da kommen doch nur ein 
paar Widerstände und ein kleiner OP zu deiner Ursprungslösung hinzu. Den 
Rest kannst du so machen wie geplant.

Lass dich nicht vom Weg abbringen :-)

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