Hallo Allerseits,
Für eine HiL Anwendung muss ich einem Heizungsregler eine sich ändernde
Temperatur "vortäuschen", die in der Realität mit einem PT1000 Sensor
gemessen wird, d.h. ich benötige einen steuerbaren Widerstand, dessen
Widerstand mittels eines 0...10V Signals (aufgrund der vorhandenen
Mestechnik) vorgegeben werden soll. Da ich kein Elektrotechniker bin,
wollte ich mal allgemein fragen, wie ihr das machen würdet?? Meine
bisherige Idee ist wie folgt:
1. AD-Wandler, 8 oder 16 Bit, der das analoge Steuersignal (0...10V) in
ein digitales wandelt
2. Digitaler Poti, der mit AD Wandler über i2c kommuniziert und
entsprechend des digitalen Steuersignals einen Widerstand einstellt.
Das Problem: So wie ich das gelesen habe bräuchte ich noch einen
Microcontroller als i2c Master. Zudem müsste ich dann auch diesen
programmieren und evtl. auch andere Komponenten (bspw. Den ADC) . Genau
das will ich aus Zeitgründen vermeiden, gibt es hier irgendwie eine
einfache (d.h. für den Nicht-Elektrotechiker) "Out of the box" Lösung?
Vielen Dank
Hendrixon
Im Prinzip ja, aber du hast dann noch ein Potentialproblem. So ein Poti
ist kein von der restlichen Welt (=Ansteuerelektronik) isolierter
Widerstand wie es ein PTxxx ist. Kann gut gehen, muss aber aber nicht.
Ohne Risiko: ein Widerstandsnetzwerk mit Reed-Relais und
R2R-Verschaltung. Hat natürlich auch Grenzen (Kontaktwiderstände,
Toleranzen der Widerstände).
Wenn du weisst, in welcher Schaltung der originale PT ausgewertet wird,
gibts wahrscheinlich Möglichkeiten direkt durch ein Spannungs- oder
Stromsignal zu koppeln.
Ich finde das Thema interessant und habe das hier gefunden:
https://www.elv.de/elv-elektronische-widerstandsdekade-ewd100-bausatz.html
Das Teil hat auch ein PC-Interface (USB oder RS232 habe ich nicht
gefunden).
Kann anscheinend sogar bei einem PT die Temperatur in einen
Widerstandswert umrechnen.
Ob es was taugt weiß ich nicht. Wobei ein Beitrag im dortigen "Forum"
ein auf paar Problemmöglichkeiten (z.B. Potenzialtrennung) hinweist.
Sonst zeigt Google unter "elektronische Widerstandsdekade" noch einige
Profigeräte.
Okay. Viele Dank erstmal. Ich muss mir das alles anschauen.
@Steffen: Zur Info, über die Auswertung des Pt1000 ist mir nichts
bekannt, da der Heizungsegler eine Blackbox ist....
Hendrixon schrieb:> HiL Anwendung
Jau, jetzt nach dem ich gegooglelt habe weiß ich auch was Du mit Hil so
ungefähr meinst.
Wie fängt es denn an? Hast Du einen Temperaturgang der in °C vorgegeben
ist oder wird der tatsächlich gemessen?
> d.h. ich benötige einen steuerbaren Widerstand, dessen
Widerstand mittels eines 0...10V Signals (aufgrund der vorhandenen
Mestechnik) vorgegeben werden soll.
Soll also nur ein Widerstand entsprechend des vorgegeben
Temperaturwertes entsprechend eines Widerstandwertes eines PT1000
eingestellt werden?
Also der PT1000 ist nicht linear aber dessen Widerstandsverlauf läßt
sich genau berechnen. Es gibt auch Tabellen da kann man mit z.B. 100
Werten leicht Zwischenwerte interpolieren.
So hättest Du schon eine Umsetzung von °C in Widerstandswert eines
PT1000.
Soll jetzt noch ein Strom oder eine Spannung erzeugt werden?
mfg Klaus
Hallo Klaus,
Die Temperatur in Grad (was eigentlich unwichtig ist) die ich
vortäuschen möchte, berechne ich innerhalb einer Simulation. Dann rechne
ich diese softwareseitig in ein 0..10V Steuergrösse um und sethe damit
meine analogen Ausgang die Spannung. Die Temperatur bzw. das
Steuersignal ändert sich mit der Zeit, sonst könnte ich einen
Festwiderstand nehmen. Es soll kein Strom oder eine Spannung erzeugt
werden, sondern ein Widerstand.
@Steffen, danke für den Link, so was in der Art habe ich mir
vorgestellt, sogar zur Hutschienenmontasche....wow
Hallo,
noch eine Idee: Der PT1000 würde vom Regler vermutlich mit Konstantstrom
oder Konstantspannung betrieben werden, der jeweils andere Wert
(Spannung bei Konstantstrom, Strom bei Konstantspannung) wird dann
gemessen.
Also mal messen, wie das hier gelöst ist, und dann per OP eine regelbare
U- oder I-Quelle realisieren, kann dann auch ohne uC direkt aus den
0-10V gesteuert werden. Klappt natürlich nur, wenn keine
Potentialtrennung dazwischenfunkt.
Grüße
Jens
Jens schrieb:> noch eine Idee: Der PT1000 würde vom Regler vermutlich mit Konstantstrom> oder Konstantspannung betrieben werden, der jeweils andere Wert> (Spannung bei Konstantstrom, Strom bei Konstantspannung) wird dann> gemessen.
Vermutlich kann es genauso gut vorkommen, dass der Pt1000 in einer
Brückenschaltung betrieben wird - nix Konstantspannung oder -strom.
Hendrixon schrieb:> Es soll kein Strom oder eine Spannung erzeugt> werden, sondern ein Widerstand.
Einen Widerstandsverlauf eines PT1000 mit einem Digitalpotentiometer zu
entwickeln wird schon eine echte Herausforderung sein.
Hier habe ich das Datenblatt einer Typreihe bei der der Widerstand bei
2,5 K anfängt. Die haben hier 256 Taps. Das wäre für einen PT1000 schon
ziemlich grob.
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad5170.pdf
Welcher Temperaturbereich soll denn abgedeckt werden? Wie genau muß
aufgelöst werden?
Hinzu kommt noch, diese Digitalpotentiometer arbeiten bei 5,5 V. Je
nachdem was Du am Meßeingang für ein Potential hast müßte die
Spannungsversorgung des Digitalpotentiometers auf dieses Niveau
angehoben werden. Aber stabil!
Deswegen meine Frage nach Spannung und Strom. Wie Jens es schon sagte,
durch den PT1000 fließt ein Strom und es wird vom Meßeingang eine
Spannung gemessen.
Das ist noch nicht alles. Wie wird denn gemessen?
https://blog.wika.de/know-how/pt100-in-2-3-oder-4-leiter-schaltung/
Und jetzt Du.
mfg Klaus
Hendrixon schrieb:> Dann rechne> ich diese softwareseitig in ein 0..10V Steuergrösse um und sethe damit> meine analogen Ausgang die Spannung. Die Temperatur bzw. das> Steuersignal ändert sich mit der Zeit, sonst könnte ich einen> Festwiderstand nehmen. Es soll kein Strom oder eine Spannung erzeugt> werden, sondern ein Widerstand.
Welchen Temperatur (oder Widerstands)-Bereich willst du mit deiner
Simulation denn abdecken? Digitalpotis bekommst du nicht mit ganz
kleinen Widerstandswerten. Wenn du das Poti nur um eine Stufe änderst
entspricht das schon einem signifikanten Temperatursprung. (Viel besser
als 1° wird deine Auflösung kaum werden.)
Auch der Wiper-Resistance kann dir Probleme machen (also der
Längswiderstand des verschiebbaren Abgriffs). Der kann weit streuen und
liegt typisch in der Gegend von 50-100 Ohm, was beim Pt1000 schon einen
Temperaturunterschied von >10° entspräche - den musst du zumindest
ausmessen und in der Ansteuerung berücksichtigen.
Hendrixon schrieb:> So wie ich das gelesen habe bräuchte ich noch einen Microcontroller als> i2c Master.
Ja.
Klaus R. schrieb:> Hier habe ich das Datenblatt einer Typreihe bei der der Widerstand bei> 2,5 K anfängt. Die haben hier 256 Taps. Das wäre für einen PT1000 schon> ziemlich grob
Kluge Leute nehmen einen 980 Ohm Festwiderstand und schalten dem ein 100
Ohm Digitalpoti in Reihe. Klug muss man aber nicht sein, dann darf man
sich aber auch nicht über mangelnde Lösungen beklagen.
Hallo,
Ich hätte mir einen Vorwiderstand eingebaut sowie den
schleiferwiderstand beachtet. Bezüglich der Schrittweite, kam mir die
Idee, mehrer DigiPotis parallel zu schalten, sodass ich eine feinere
Schrittweite habe, der Vorwiderstand hat nach meiner Ansicht nichts mit
der Schrittweite zu tun (@ Mawin). Bei dem Temperaturbereich habe ich
-22 Grad bis +22Grad, was natürlich die Wahl des Vorwiderstands
beeinflusst.
Momentan bin ich für die Lösung von Steffen, wenn jemand noch einen
anderen Anbieter, ich bin interessiert.
Danke.
Hendrixon
MaWin schrieb:> Kluge Leute nehmen einen 980 Ohm Festwiderstand und schalten dem ein 100> Ohm Digitalpoti in Reihe. Klug muss man aber nicht sein, dann darf man> sich aber auch nicht über mangelnde Lösungen beklagen.
100 Ohm Digitalpoties sind mir noch nicht über den Weg gelaufen. Vor ein
paar Wochen habe ich mich nach Analogschaltern umgeschaut. Es war schon
schwierig Schalter mit 1 Ohm ON-state resistance zu finden. Dieser
konnte dann auch max. 1,5 Ohm haben. Für meine Anfoderungen genügt dies,
es kam mir hier auch auf eine geringe Kapazität an. Dieser hatte nur 1
pf.
Wie ELV das macht weiß ich leider nicht. Das ist nicht weit von Elektor
entfernt, sprich, die Schaltung muß man zuvor genau untersuchen.
Steffen I. schrieb:> Auf die schnelle habe ich folgendes gefunden:> https://labor-automatyka.pl/gb/simulator-of-resistance-potentiometer-thermocouple-sensor-eg-pt100/119-symulator-r.html
Dieser Link scheint wohl seriöser zu sein. Man hat hier eine
Potentialtrennung. Ich vermute hier nutzt man einen MOSFET als
regelbaren Widerstand bei dem durch Spannungs- und Strommessung der
Widerstand nachgeregelt wird. Da steckt schon einges an
Entwicklungsaufwand dahinter.
mfg Klaus
Hendrixon schrieb:> Momentan bin ich für die Lösung von Steffen, wenn jemand noch einen> anderen Anbieter, ich bin interessiert.
Ich denke auch das dies zur Zeit die beste Lösung ist. Man spricht hier
zwar von einem PT100 aber es kommt ja nur auf die Vorwiderstände an um
in den Wertebereich des PT1000 für +/- 22°C zu kommen.
mfg Klaus
So wie ich das lese, können die Teile von 30ohm bis 30kohm....also kann
ich PT100, PT1000 und sogar NTCs vortäuschen. Mal schauen, wie genau die
sind. Wenn ich sie getestet habe, melde ich mich mit Infos.
Vielen Dank an alle für eure Hilfe
Hendrixon
Klaus R. schrieb:> 100 Ohm Digitalpoties sind mir noch nicht über den Weg gelaufen.
Mag sein, dass es irgendwo auf der Welt welche gibt. Aber zumindest bei
Digikey, Mouser und Farnell finde ich keine unter 1 kOhm.
Hendrixon schrieb:> Bezüglich der Schrittweite, kam mir die> Idee, mehrer DigiPotis parallel zu schalten, sodass ich eine feinere> Schrittweite habe
Geht im Prinzip. Aber die Toleranzen der Teile sind groß und die
Temperaturdrifts auch nicht ganz gering. Du wirst lange rumkalibrieren
müssen, bis du eine brauchbare Kennlinie hinkriegst, und die kann dir
dann mit der Temperatur (der Digitpotis) davonlaufen.
Von daher wäre das von Steffen vorgeschlagene Teil wirklich sinnvoll:
von seiner Papierform her müsstest du für eine Eigenentwicklung
vergleichbarer Genauigkeit wesentlich mehr ausgeben.
Wenn es einfach und universell einsetzbar sein soll,
also potentialfrei, rückwirkungsfrei und unabhängig von RDS_On
etc. würde ich da nicht viel Zeit mit I2C und Optokoppler
verschwenden, sondern mir aus der PT1000-Tabelle ein paar
interessante Widerstandswerte für den gewünschten Temperatur-
bereich raussuchen.
Für diese Widerstandswerte suchst du dir die naheliegenden 1%, oder
auch 0,1% Metallfilmwiderstände raus und verschaltest die mit einem
Drehschalter mit 4...16 Positionen.
Das baust du dir für
- Raumtemperatur
- Außentemperatur
- Rauchgastemperatur
- Vorlauftemperatur
- noch was?
Und wenn es UNBEDINGT ohne Handeingriff laufen soll, gibt es noch
Kleinrelais statt des Drehschalters, die du leicht über die
passenden Treiber von PC, oder µC ansteuern kannst.
Hendrixon schrieb:> Mal schauen, wie genau die> sind. Wenn ich sie getestet habe, melde ich mich mit Infos.
Mach das mal, denn die Teile scheinen genau für Deinen Bedarf
zugeschnitten zu sein. Der Preis ist auch völlig in Ordnung.
Auf der anderen Seite gehe ich bei einer Heizungsregelung von einem max.
Temperaturbereich 0 - 100 °C aus, oder etwas eingeschränkter von 20 - 80
°C.
Um Geräte zu überprüfen würden diskrete Temperaturwerte von 20, 30, 40,
50, 60, 70, 75 und 80 °C wohl reichen, die man mit Relais und 0,1%
Festwiderständen hinreichend genau vorgeben kann.
Wie is es ausgegangen?
Mit einem Servo welcher über PWM angesteuert wird wäre es möglich einen
500 Ohm Trimmer (Poti) zu drehen. Da hat es keine elektrische
Verbindung.
