Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Temperaturmessung NTC 0-5V Messspannung


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von Willy T. (prelude)


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Hallo Zusammen,

ich weiß, es gibt so viele Beiträge zu diesen Themen...habe mir auch 
echt viele durchgelesen und dennoch weiß ich noch nicht, wie ich es am 
besten anstellen soll.

Ausgangspunkt:

- NTC 50kOhm
- Messbereich -20 bis +150°C
- Spannungsquelle ca. 12V - 15V DC (nicht konstant)

Ziel:
- Temperaturabhängige Spannung 0-5V (kann auch 2-4V sein, irgendwas in 
dem Bereich von 0-5V jedenfalls)
- wirklich interessanter Messbereich liegt zwischen 60°C - 130°C
- Toleranz im gewünschten Bereich 2-4K i.O. außerhalb auch 5K mit 
steigender Abweichung i.O.

Den NTC kann ich austauschen falls er hierfür nicht wirklich in Frage 
kommt, sollte nur einer mit einem 1/8" NPT Gewinde sein zum 
Verschrauben.

Würde mich um einen oder anderen Lösungsvorschlag sehr freuen.

Grüße

von HildeK (Gast)


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Üblicherweise nimmt man einen Spannungsteiler aus dem NTC und einem 
Festwiderstand. Das setzt aber eine konstante Versorgung voraus, in 
deinem Fall (Toleranz im gewünschten Bereich 2-4K i.O.) reicht ein 78L05 
aus. Ev. geht auch ein 06 oder 09, weil der notwendige Arbeitswiderstand 
die Ausgangsspannung ja schon mal reduziert.

Dann ist noch die Frage, wie du das auswerten willst. Mit einem µC kann 
ich dir z.B. dies hier empfehlen: http://www.sebulli.com/ntc/
Der Widerstand vs. Temperatur eines NTC ist nichtlinear, deshalb muss 
man was zur Linearisierung tun. Das macht die geeignete Wahl des 
Vorwiderstand zusammen mit der Software.
Bei rein passiver Auswertung kannst du mal den Nachbarthread 
Beitrag "NTC als spannungsteiler linearisieren?" durcharbeiten - 
speziell den Beitrag von Helmut S. anschauen.

von MaWin (Gast)


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Willy T. schrieb:
> Würde mich um einen oder anderen Lösungsvorschlag sehr freuen

Bei der unzureichenden Beschreibung ?

Die Genauigkeit ist nicht bestimmbar, so lange du nicht sagst wie genau 
due Spannung ausgewertet wird.

Ein uV mit 10 bit A/D Wandler ?
Relativ zu seiner Versirgungssoannung oder bezigen auf eine interne 
stabile aber nicht so genaue Referenzspannung ?

Die simple Schaltung.
1
 +5V (AVCC des uC) 
2
  |
3
 NTC
4
  |
5
  +-- A/D-Eingang
6
  |
7
 10k
8
  |
9
Masse
kann schon reichen wenn der ADC genug Auflösung hat.

Wichtiger ist wohl, wie man die 5V aus dem versauten Bordnetz gewinnt.

Viele Lösungen:

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

von HildeK (Gast)


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HildeK schrieb:
> Ev. geht auch ein 06 oder 09, weil der notwendige Arbeitswiderstand
> die Ausgangsspannung ja schon mal reduziert.

Das war so nicht richtig, sorry. Bei der Grenztemperatur würden dann die 
5V überschritten werden. Also, es bleibt bei 5V: 78L05.

von Willy T. (prelude)


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die Auswertung übernimmt ein Steuergerät auf das ich leider nur wenig 
Einfluss habe. Es gibt einen analogen Eingang der 0-5V empfangen kann 
(Auflösung kann man herausfinden) und ich kann dem SG einen linearen 
Verlauf vorgeben im Sinne von 2V=60°C und 5V=140°C oder so. Daraus 
entsteht dann der Temperaturverlauf...

von Michael B. (laberkopp)


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Willy T. schrieb:
> die Auswertung übernimmt ein Steuergerät auf das ich leider nur wenig
> Einfluss habe. Es gibt einen analogen Eingang der 0-5V empfangen kann
> (Auflösung kann man herausfinden) und ich kann dem SG einen linearen
> Verlauf vorgeben im Sinne von 2V=60°C und 5V=140°C oder so. Daraus
> entsteht dann der Temperaturverlauf...

Dann wirst du keine Möglichkeit haben, den Verlauf zu linearisieren, du 
musst also schon eien sich linear mit der Temperatur ändernde Spannung 
vorlegen müssen.

Dazu taugt ein NTC alleine nicht.

Es kann am einfachsten und sinnvollsten sein, den NTC (im simplen 
unlinearen Spannungsteiler) per uC auswerten zu lasen, und dann eine 
umgerechnete und linearisierte Spannung per PWM mit 0.5V auszugeben.

Denn rein analog zu linearisieren 'macht Spass'.

von Anja (Gast)


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Willy T. schrieb:
> die Auswertung übernimmt ein Steuergerät auf das ich leider nur wenig
> Einfluss habe.

Dann ist dort mit Sicherheit ein pull-up Widerstand an die 
Referenzspannung (5V) verbaut. -> Du brauchst nur den dazu passenden NTC 
auswählen.

Gruß Anja

von Harald W. (wilhelms)


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Willy T. schrieb:

> ich weiß, es gibt so viele Beiträge zu diesen Themen.

Genau, schau mal hier nach:
Beitrag "NTC als spannungsteiler linearisieren?"

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Willy T. schrieb:
> die Auswertung übernimmt ein Steuergerät auf das ich leider nur
> wenig
> Einfluss habe. Es gibt einen analogen Eingang der 0-5V empfangen kann
> (Auflösung kann man herausfinden) und ich kann dem SG einen linearen
> Verlauf vorgeben im Sinne von 2V=60°C und 5V=140°C oder so. Daraus
> entsteht dann der Temperaturverlauf...

Dann wäre es IMHO sinnvoller, einen anderen Sensor zu nehmen. Z.B. einen 
PTAT Stromquellen-Sensor wie AD590. Der liefert 1µA pro (Grad) Kelvin. 
Bei 150°C = 423K also 423µA. Für 5V bei 150°C brauchst du also nur noch 
einen Widerstand von 11.8K.

Schaltung:
1
 +12V ---(AD590)---*---[11.8K]---| GND
2
                   |
3
                   `------> ADC

Alternativ kannst du natürlich die Temperatur mit NTC und µC messen, 
linearisieren und als analoge Spannung wieder ausgeben.

von Willy T. (prelude)


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ja aber welcher wäre das?

Übrigens die Versorgungsspannung könnte man stabilisieren auf 5V oder 
12V konstant.

von Willy T. (prelude)


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> Dann wäre es IMHO sinnvoller, einen anderen Sensor zu nehmen. Z.B. einen
> PTAT Stromquellen-Sensor wie AD590. Der liefert 1µA pro (Grad) Kelvin.
> Bei 150°C = 423K also 423µA. Für 5V bei 150°C brauchst du also nur noch
> einen Widerstand von 11.8K.


hab im Netz nur PT1000 oder NTC finden können, die man verschrauben kann 
(NPT)

von Wolfgang (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Dann wirst du keine Möglichkeit haben, den Verlauf zu linearisieren, du
> musst also schon eien sich linear mit der Temperatur ändernde Spannung
> vorlegen müssen.
>
> Dazu taugt ein NTC alleine nicht.

Stimmt, man braucht zusätlich zum NTC noch ein paar Widerstände.
Ob man damit dann die Genauigkeitsanforderungen einhalten kann, hängt 
vom NTC ab.
Beitrag "Re: NTC als spannungsteiler linearisieren?"

von Willy T. (prelude)


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Anja schrieb:
> Willy T. schrieb:
>> die Auswertung übernimmt ein Steuergerät auf das ich leider nur wenig
>> Einfluss habe.
>
> Dann ist dort mit Sicherheit ein pull-up Widerstand an die
> Referenzspannung (5V) verbaut. -> Du brauchst nur den dazu passenden NTC
> auswählen.
>
> Gruß Anja


Habs jetzt raus, das Steuergerät hat an einem PIN 5V anliegen, die nehme 
ich als Referenzspannung und bau mit nem Pull-Up Widerstand einen 
Spannungsteiler mit dem NTC.

Danke für eure Hilfe!

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