Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Temperaturabhänigen Strom-Messwiderstand mit OpAmp kopmensieren


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von MadMax (Gast)


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Hallo,

ich messe mit einem differentiellen ADC die Spannung über einen 
Strommess-Widerstand (< 0.1 Ohm) zur Strommessung. Da der Widerstand 
einen Temperaturkoeffizient hat und im Betrieb warm wird (25 - 100°C) 
ergibt sich ein "Messfehler". Mittels einer einfachen OpAmp Schaltung 
möchte ich diesen Fehler wieder korrigieren. Um die Temperatur des 
Widerstandes abzuschätzen gibt habe ich einen zweiten Widerstand 
(Pt1000) zur Verfügung.

Gibt es eine einfache OpAmpSchaltung um aus den zwei Widerständen ein 
temperatur-kompensiertes Mess-Signal zu erzeugen? Ideen?

Danke
MadMax

von Peter R. (pnu)


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MadMax schrieb:
> Hallo,
>
>
> Gibt es eine einfache OpAmpSchaltung um aus den zwei Widerständen ein
> temperatur-kompensiertes Mess-Signal zu erzeugen? Ideen?
>
> Danke
> MadMax

den Pt100 oder Pt1000 in den Gegenkopplungszweig eines invertierenden 
Opamp schalten.
In reihe zu R1, dem R am E- Eingang, wird der Verstärkungsfaktor bei 
steigender Temperatur abnehmen.
In reihe zu R2, dem Widerstand vom Ausgang zum E- wird der 
Verstärkungsfaktor zunehmen.

Der Tempkoeffizient des Pt 1000 von ca 0,4%/K wird um das 
Widerstandverhältnis Rx/Pt1000 verändert, wenn der Rx selbst keinen TK 
hat.

Rechne halt den Widerstand des Pt1000 bei 25° und bei 100° aus und wenn 
Du dann den TK des Messwiderstandes kennst, Kannst Du R2/R1 und 
Pt1000/R2 bzw Pt1000/R1 entweder durch Iteration oder Algebra bestimmen.

bei kleinen Spannungen am shunt wäre dann ein Offset-und Drift-armer 
Opampwie etwa der OP07 zu empfehlen.

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von Klaus R. (klara)


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MadMax schrieb:
> ich messe mit einem differentiellen ADC die Spannung über einen
> Strommess-Widerstand (< 0.1 Ohm) zur Strommessung. Da der Widerstand
> einen Temperaturkoeffizient hat und im Betrieb warm wird (25 - 100°C)
> ergibt sich ein "Messfehler".

Es ist wohl einfacher den Fehler digital zu korrigieren.
mfg Klaus

von Wolfgang (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Es ist wohl einfacher den Fehler digital zu korrigieren.

Die Spannung am Shunt muss meist sowieso verstärkt werden. So 
kompliziert ist es dann nicht, da den Pt1000 mit rein zu hängen.

von MadMax (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Es ist wohl einfacher den Fehler digital zu korrigieren.
>
> Die Spannung am Shunt muss meist sowieso verstärkt werden. So
> kompliziert ist es dann nicht, da den Pt1000 mit rein zu hängen.

Analog ist gewünscht, da es keinen Digitalteil in der Schaltung gibt.

Danke Peter für die Idee und gute Erklärung!

von Anja (Gast)


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MadMax schrieb:
> ich messe mit einem differentiellen ADC

MadMax schrieb:
> Analog ist gewünscht, da es keinen Digitalteil in der Schaltung gibt.

Wofür steht dann das "D" in "ADC"?

Hochgenaue Meßgeräte heizen den Meßwiderstand auf konstante Temperatur.

Gruß Anja

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Anja schrieb:
> Hochgenaue Meßgeräte heizen den Meßwiderstand auf konstante Temperatur

Gebaut habe ich so etwas auch schon des öfteren, aber ein kommerzielles 
Messgerät ist mir nicht bekannt mit beheizten Widerständen.
Nur Quellen (zB Kalibratoren)


Soll das Ganze einmal aufgebaut werden oder in Serie? Für die Serie wird 
man es dann ja irgendwie abgleichen müssen.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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MadMax schrieb:
> Analog ist gewünscht, da es keinen Digitalteil in der Schaltung gibt.

MadMax schrieb:
> ADC

So, so ...

von Peter S. (Gast)


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Bitte dran denken, dass der OpAmp, je nach dem wie "nah" er thermisch am 
Shunt ist, möglicherweise auch einen signifikanten Temperaturgang hat 
(wenn es kein Chopper-Verstärker ist).

von Klaus R. (klara)


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Wolfgang schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Es ist wohl einfacher den Fehler digital zu korrigieren.
>
> Die Spannung am Shunt muss meist sowieso verstärkt werden. So
> kompliziert ist es dann nicht, da den Pt1000 mit rein zu hängen.

Mit dem PT1000 allein wird es wohl nicht getan sein. MadMax hat ja seine 
eigentliche Schaltung nicht gezeigt. Also ein OPV wird schon benötigt. 
Und eine Konstanstromquelle vielleicht auch. Es gibt auch eine Schaltung 
die mit speziellen Widerständen die auch ohne Konstantstrom auskommt und 
dennoch in gewissen Grenzen ziemlich linear ist.

Jedenfalls verkompliziert solch eine Lösung das Problem.
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User

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