Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ungenauer PT100? Offset?


von Olaf (Gast)


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Hallo zusammen,

wie im Betreff zu sehen ist, habe ich eine Temperaturmessung (4 
Leitermessung) mit einem PT100 vorgenommen. Doch die Werte die ich 
bekomme sind ungenau (ca. 2-3°C über dem realen Wert). Ich weiß nicht 
genau woran es liegt, ich habe einen geringeren Strom eingestellt um 
eventuell Selbsterhitzung zu vermeiden --> daran lag es nicht. Nun habe 
ich die Bestrebung den ADC-Offset Error zu beseitigen, indem ich einen 
Nullampere Strom durch PT100 und Referenzwiderstand durchjage die 
abgefallene Spannung messe und die Differenz bilde (zur abgefallenen 
Spannung bei normalen Strom). --> Hat nicht geklappt bekomme nur wirre 
Werte.

Habt ihr eventuell Erfahrung damit.... woran kann es liegen?

Der PT100 ist ,,billig" hat 3,50 beim Conrad gekostet.
ADC und IDAC sind im mirkocontroller integriert, also interne 
Komponenten.

Vielen Dank schonmal

Gruß

Olaf

von m.n. (Gast)


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Hast Du einen 0,1% 100 Ohm Widerstand, den Du mal vermessen könntest?

von Tarik-Elbruz G. (takki)


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Nein, aber ich kann mir den heute besorgen und die Messung vornehmen. 
Inwiefern hilft mir das weiter... denkst du es liegt am 
Referenzwiderstand?

von Klaus R. (klara)


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Olaf schrieb:
> ich habe einen geringeren Strom eingestellt um
> eventuell Selbsterhitzung zu vermeiden

Wie hoch war denn der Strom?

Olaf schrieb:
> Nun habe
> ich die Bestrebung den ADC-Offset Error zu beseitigen,

Das ist immer gut.

> indem ich einen
> Nullampere Strom durch PT100 und Referenzwiderstand durchjage

Also keinen Strom.

> die
> abgefallene Spannung messe und die Differenz bilde (zur abgefallenen
> Spannung bei normalen Strom)

Ist etwas wirr.

Miss doch einfach den ADC-Offset jedes ADC-Kanals. Wie sehen die Werte 
aus?

Eine Frage: Du verwendes doch kein Steckbrett?
mfg Klaus

: Bearbeitet durch User
von Mario (Gast)


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"ADC und IDAC sind im mirkocontroller integriert"

Kannst du das mal genauer ausführen ...
Wie kommt eben das da oben zur Referenzspannung ??
Über einen Multiplexer - so lese ich die Schaltung - ist nicht gut,
dann kann genau das, was du da mißt zu Stande kommen.

Bei einer refernziellen Messung fließt durch PT100 und Rref exakt der 
selbe Strom zu selben Zeitpunkt.

Wie groß ist der Strom? 1 mA ?? Bei einem Rref von 100 Ohm sind das 
100Ohm * 0.001A = 0.1V Referenzspannung. Kann der Wandler das ?

Der Fehler ist in der Gegend zu suchen.
Wie er Kollege meinte: 0.1% von Onkel Konrad oder 0.01% von Bürklin.

Gruß aus Wien, Mario

von MaWin (Gast)


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Olaf schrieb:
> Der PT100 ist ,,billig" hat 3,50 beim Conrad gekostet.

Also sauteuer. Welche Güteklasse hat er denn, B ?

> ADC und IDAC sind im mirkocontroller integriert, also interne Komponenten.

Danach sieht dein Bild aber nicht aus.

Kannst du nicht mal den WAHREN Schaltplan angeben und die TATSÄCHLICHEN 
gemessenen Spannungen und Ströme ? Warum immer so einen Rate-Scheiss ?

Olaf schrieb:
> ca. 2-3°C über dem realen Wert

Woher kennst du den realen Wert ?

Meine Erfahrung: In der Gegend von Elektronik mit ihrer Strahlungswärme 
liegen Temperaturfühler immer und 2-3 Grad über der umgebenden 
Lufttemperatur.

Weitere Erfahrung: Konventionelle Thermometer zeigen immer +/-2 GradC 
falsch an.

Dritte Erfahrung: Pt100 auf Keramiksubstrat hat eine Hysterese bis 0.5 
GradC.

von Tarik-Elbruz G. (takki)


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Also der ADC (12-Bit) und IDAC(8-Bit) sind keine externen Komponenten, 
die ich selber gekauft und gelötet habe.
Der Strom ist 612μA mehr schafft der IDAC nicht.


Also der Strom zur Referenzspannung kommt durch den IDAC und du hast 
schon richtig erkannt, ich schalte den Channel beim Multiplexer.--> Da 
wo ich den Strom eben benötige. Ich habe den Multiplexer, da mein μC nur 
einen 8-bit und einen 7-Bit IDAC zu verfügung hat. Ich wollte nicht 
IDACs mit unterschiedlichen Auflösungen benutzen... .

Zum Strom nochmal ich jage den gleichen Strom durch den 
Referenzwiderstand wie durch den PT100.

von Patrick C. (pcrom)


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Versuch mal mit Delta-Sigma ADC (wenn verfuegbar), der hat mehr 
einstellungen fuer input-buffer und input-range. Weiter nehme ich an du 
hast die application notes gesehen fuer temperatur measurement mittels 
PSOC ?

Welche mess-trom benutzt du ? Es sieht so aus als ob du nur ein kleines 
teil der range von ADC benutzt. zB : 1mA -> 100mV ueber PT100

Dabei wuerde ich auch aufpassen mit messung zu nah an 0V

Ich benutze PSOC5lp fuer 18-kanal temperatur-messung mittels 10k NTCs 
und mit der Delta-Sigma ADC bekomm ich viel bessere resultaten als 
SARADC. Meine mess-genauigkeit liegt <0.01°C

von Tarik-Elbruz G. (takki)


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er. Welche Güteklasse hat er denn, B ?
https://www.conrad.de/de/p/heraeus-nexensos-to92-pt-100-pt100-platin-temperatursensor-50-bis-150-c-100-3850-ppm-k-to-92-radial-bedrahtet-181285.html
>
>> ADC und IDAC sind im mirkocontroller integriert, also interne Komponenten.
>
> Danach sieht dein Bild aber nicht aus.
>
> Kannst du nicht mal den WAHREN Schaltplan angeben und die TATSÄCHLICHEN
> gemessenen Spannungen und Ströme ? Warum immer so einen Rate-Scheiss ?
>
>
> Woher kennst du den realen Wert ?
>
> Weitere Erfahrung: Konventionelle Thermometer zeigen immer +/-2 GradC
> falsch an.
>
> Dritte Erfahrung: Pt100 auf Keramiksubstrat hat eine Hysterese bis 0.5
> GradC.

Also die blau makeirten Komponenten sind extern und der Rest ist intern.

Den realen Wert kenne ich, weil ich es mit einem 
Lasertemperaturmessgerät verglichen habe (Kalibirert)

von m.n. (Gast)


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m.n. schrieb:
> Hast Du einen 0,1% 100 Ohm Widerstand, den Du mal vermessen könntest?

Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Inwiefern hilft mir das weiter... denkst du es liegt am
> Referenzwiderstand?

Ganz einfach: Mit einem engtolerierten 100 Ohm Widerstand muß das 
Ergenis 0 °C sein.

von Tarik-Elbruz G. (takki)


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Patrick C. schrieb:
> Versuch mal mit Delta-Sigma ADC (wenn verfuegbar), der hat mehr
> einstellungen fuer input-buffer und input-range. Weiter nehme ich an du
> hast die application notes gesehen fuer temperatur measurement mittels
> PSOC ?
 Mein PSoC hat den leider nicht, hab schon geschaut. Ja ich habe mir die 
sheets durchgelesen und bin auch Schritt für Schritt den Weg gegangen, 
den man z.B. für die Offsetmessung nimmt.
> Welche mess-trom benutzt du ? Es sieht so aus als ob du nur ein kleines
> teil der range von ADC benutzt. zB : 1mA -> 100mV ueber PT100

 Ich benutze einmal 612μA und einmal 0μA(für Offset).

>
> Ich benutze PSOC5lp fuer 18-kanal temperatur-messung mittels 10k NTCs
> und mit der Delta-Sigma ADC bekomm ich viel bessere resultaten als
> SARADC. Meine mess-genauigkeit liegt <0.01°C

Ja das war auch mein Ziel :D. Denkst du es liegt am ADC? DAnn würde ich 
einen Externen holen und den benutzen...

Danke

von Tarik-Elbruz G. (takki)


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m.n. schrieb:
> m.n. schrieb:
>> Hast Du einen 0,1% 100 Ohm Widerstand, den Du mal vermessen könntest?
>
> Ganz einfach: Mit einem engtolerierten 100 Ohm Widerstand muß das
> Ergenis 0 °C sein.

Mein Referenzwiderstand hat soweit ich mich erinnern kann 1% Toleranz

von A. S. (Gast)


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Du kannst auch einfach ein gutes Multimeter nehmen und nachmessen
- Den PT100 per Ohm-Messung (Null-Ergebnis abziehen)
- den Spannungsabfall am PT100 in der Schaltung
- den Strom per Spannungsabfall an einem der (vermessenen) 
Serienwiderstände.

Da Deine ADC-Eingänge nicht hochohmig sind, müsstest Du entweder einen 
Spannungsfolger dahinter setzen oder zumindest die Referenzstrecke 
genauso aufbauen wie die Messtrecke (hier messen sie ja auf ganz 
verschiedenen Potetntialen, vermutlich mit ganz anderen Widerständen. 
Das ist schon bei fast genau gleichen Werten schwierig).

von Wühlhase (Gast)


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Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Den realen Wert kenne ich, weil ich es mit einem
> Lasertemperaturmessgerät verglichen habe (Kalibirert)

Meinst du vielleicht ein Infrarot-Temperaturmeßgerät? Wenn das so ist, 
würde ich die Messung mit etwas anderem machen, da sind 2-3°C Abweichung 
absolut ok.

von Tarik-Elbruz G. (takki)


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> Meinst du vielleicht ein Infrarot-Temperaturmeßgerät? Wenn das so ist,
> würde ich die Messung mit etwas anderem machen, da sind 2-3°C Abweichung
> absolut ok.

Ja genau ich habe es mit dem Ergebnis eines Infrarot-Tempmessgerät 
verglichen.

von Achim S. (Gast)


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Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Ich benutze einmal 612μA und einmal 0μA(für Offset).

Und: wie groß ist der Messbereich deines ADCs? Nutzt du den vollständig 
aus oder nutzt du nur einen kleinen Teil davon (wie Patrick vermutet)?

Wenn der Messbereich deines SAR-ADCs z.B. +-1V betragen sollte, dann ist 
deine Temperaturauflösung im Idealfall grade mal 2°C. Klar dass du 
damit keine Genauigkeit von besser 2°C hinkriegst.

von Tarik-Elbruz G. (takki)


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Achim S. schrieb:
> Tarik-Elbruz G. schrieb:
>> Ich benutze einmal 612μA und einmal 0μA(für Offset).
>
> Und: wie groß ist der Messbereich deines ADCs? Nutzt du den vollständig
> aus oder nutzt du nur einen kleinen Teil davon (wie Patrick vermutet)?
 Der Messbereich liegt bei 1.024V

> Wenn der Messbereich deines SAR-ADCs z.B. +-1V betragen sollte, dann ist
> deine Temperaturauflösung im Idealfall grade mal 2°C. Klar dass du
> damit keine Genauigkeit von besser 2°C hinkriegst.

Also der ADC hat eine Auflösung von 12 Bit d.h. 4096 und der 
Interruptlimit ist bei 2047 gesetzt. Ich weiß jetzt ehrlich gesagt 
nicht, ob es daran liegt, dass er von -2047 bis 2047 rechnet oder ob er 
wirklich nur die Hälfte nutzt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Olaf schrieb:
> die abgefallene Spannung
Hast du die mal mit einem Multimeter gemessen und geschaut, ob die zum 
Wert des µC passt?
Mit dem 100R Widerstand als statischen Ersatz für den PT100 geht das 
natürlich komfortabler.

Tarik-Elbruz G. schrieb:
> habe es mit dem Ergebnis eines Infrarot-Tempmessgerät verglichen.
Mit welchem?
Die Dinger sind doch von Haus aus nur Schätzeisen, die auf das zu 
messende Material kalibiert/eingestellt werden müssen...


BTW: bitte nur 1 Namen verwenden. Siehe die Nutzungsbedingungen

: Bearbeitet durch Moderator
von Wolfgang (Gast)


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Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Den realen Wert kenne ich, weil ich es mit einem
> Lasertemperaturmessgerät verglichen habe (Kalibirert)

Und den exakten Emissionskoeffizienten hast du dazu genau wie bestimmt?

von Harald W. (wilhelms)


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MaWin schrieb:

> Weitere Erfahrung: Konventionelle Thermometer zeigen immer +/-2 GradC
> falsch an.

Nicht, wenn es sich um Präzisionsquecksilberthermometer handelt.
Die sind oft über Jahrzehnte auf 0,1° genau. Ob das elektronische
Thermometer ohne zwischenzeitliche Kalibrierung über Jahrzehnte
schaffen, möchte ich bezweifeln.

von Tarik-Elbruz G. (takki)


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Lothar M. schrieb:
> Olaf schrieb:
>> die abgefallene Spannung
> Hast du die mal mit einem Multimeter gemessen und geschaut, ob die zum
> Wert des µC passt?
> Mit dem 100R Widerstand als statischen Ersatz für den PT100 geht das
> natürlich komfortabler.
 Ja das habe ich, ich müsste eigentlich einen Abfall von 61.2 mV messen, 
aber ich messe immer ca. das doppelte 122-123 mV. Und beim Offset messe 
ich dann 112 mV (also wenn ich keinen Strom durchlasse)
> Tarik-Elbruz G. schrieb:
>> habe es mit dem Ergebnis eines Infrarot-Tempmessgerät verglichen.
> Mit welchem?
> Die Dinger sind doch von Haus aus nur Schätzeisen, die auf das zu
> messende Material kalibiert/eingestellt werden müssen...

Hast recht, ich werde eifnach paar eiwürfel zum schmelzen bringen und 
dann schauen ob ich 0°C rausbekomme
> BTW: bitte nur 1 Namen verwenden. Siehe die Nutzungsbedingungen

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Ja das habe ich, ich müsste eigentlich einen Abfall von 61.2 mV messen,
> aber ich messe immer ca. das doppelte 122-123 mV. Und beim Offset messe
> ich dann 112 mV (also wenn ich keinen Strom durchlasse)
???
Wo misst du da und (wie) passt das zu dem ADC-Wert? Passt der mit dem 
Messgerät gemessene Spannungswert zu dem aufgrund der Temperatur zu 
erwartenden Spannungswert? Welchen Widerstand hat dein PT100 im 
nachfolgend angesetzten Eiswasser?

>>> habe es mit dem Ergebnis eines Infrarot-Tempmessgerät verglichen.
>> Die Dinger sind doch von Haus aus nur Schätzeisen, die auf das zu
>> messende Material kalibiert/eingestellt werden müssen...
> Hast recht, ich werde eifnach paar eiwürfel zum schmelzen bringen
Dann musst du den angesprochenen Emissionskoeffizienten deines 
IR-Thermometers aber auf "Eiswasser" umstellen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Patrick C. (pcrom)


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Nicht boese gemeint aber hier einige hinweisen die dir weiter helfen 
koennen:
* Bestudiere Cypress AN70698 - Da steht genau beschrieben was du 
benoetigst, incl code, anschlusz-diagram (anders wie du das 
angeschlossen hast; Rref und Rrtd werden in serie benutzt mit gleichen 
stromquelle). Auch wird da genau beschrieben welche toleranzen die du 
erwarten kannst.
* Dabei gibt es auch noch andere gute application notes fuer andere 
temperatursensoren
* Fallst du der PSOC5lp gbenutzen wollst, board CY8CKIT-059 kostet $10 
incl programmer
* Bei problemen, lass deine software voltages ausgeben und check das auf 
dein board mittels voltmeter
* Benutze nicht der IR-thermometer; das hat nur indicatieven zweck und 
wird dir mehr Fragen als Antworten geben
* Fuer beste messung soll der ADC am liebsten zum vollen bereicht 
benutzt werden. Ein deine schaltung benutzt du nur ca 80..150 mV oder 
weniger auf ein komplettes messbereich von -1024..1023mV also nur 
70/2048=3% der range. Zum vergleich : Thermistor mit 10k pullup benutzt 
ca 70% der messbereich der ADC.

Welcher PSOC benutzt du jetzt ?

: Bearbeitet durch User
von Wühlhase (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Dann musst du den angesprochenen Emissionskoeffizienten deines
> IR-Thermometers aber auf "Eiswasser" umstellen.

Da wäre ich mir nicht so sicher, ob er nicht auch die 
Hintergrundstrahlung des Eiswasserbehälters mitmisst. Ein anderes 
Messverfahren wäre sinnvoller.

Aber vorher würde ich an seiner Stelle den PT100 durch einen einfachen 
100Ω-Widerstand austauschen. Wenn möglich mit 0,1% Toleranz. Und dann 
solange an der Schaltung rumfummeln bis sie 0°C anzeigt.

von Tarik-Elbruz G. (takki)


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Patrick C. schrieb:
> Nicht boese gemeint aber hier einige hinweisen die dir weiter helfen
> koennen:


Danke erstmal für die vielen hilfreichen Infos. Die Cypress Datei war 
mir bisher unbekannt. Ich benutzen den PSoC 4200-BLE. Der hat einen 
SAR-ADC 12 Bit.

von Achim S. (Gast)


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Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Also der ADC hat eine Auflösung von 12 Bit d.h. 4096 und der
> Interruptlimit ist bei 2047 gesetzt. Ich weiß jetzt ehrlich gesagt
> nicht, ob es daran liegt, dass er von -2047 bis 2047 rechnet oder ob er
> wirklich nur die Hälfte nutzt.

Das solltest du klären, sonst liegen deine Messungen um einen Faktor 2 
daneben ;-)

Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Ja das habe ich, ich müsste eigentlich einen Abfall von 61.2 mV messen,
> aber ich messe immer ca. das doppelte 122-123 mV.

Da ist schon der Faktor 2, den du falsch misst. Das bedeutet 
wahrscheinlich, dass der Messbereich tatsächlich von 0 bis +1,024V geht, 
du in deiner Rechnung aber den doppelten Bereich ansetzt. (Aber lies es 
noch mal in der Spec deines PSoC nach um sicher zu gehen). Das würde 
bedeuten, dass deine Temperaturauflösung grade mal 1° beträgt.

Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Mein Referenzwiderstand hat soweit ich mich erinnern kann 1% Toleranz

1% macht beim Vergleich mit einem Pt100 fast 3° Fehler.

Es wurde schon viel über Fehlerquellen in deinem Aufbau geschrieben. 
Mein Senf dazu ist noch: dein Pt100 ist wahrscheinlich das genauste 
Referenzelement, das du derzeit in deinem Aufbau hast. Auch wenn er 
"nur" Genauigkeitsklasse B ist ist er als Sensor genauer als das 
IR-Thermometer. Und auch genauer als ein schnell zusammengerührtes 
Eiswasser.

Wie mein Namensvetter schon vorgeschlagen hat: wenn du den Pt100 mit 
einem einigermaßen hochauflösenden und genauen Multimeter misst, kannst 
du das als Referenz verwenden, mit der du dein IR-Thermometer und deinen 
Messaufbau (Stromquelle, Referenzwiderstand, ADC) prüfen kannst.

von Zeno (Gast)


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Patrick C. schrieb:
> Meine mess-genauigkeit liegt <0.01°C

Mit NTC halte ich das für ein Gerücht. Da verwechselt wieder mal einer 
Genauigkeit mit Auflösung.
Die Temperaturmessgeräte auf NTC Basis eines bekannten (deutschen) 
Herstellers erreichen eine Auflösung von 0,1K. Die Genauigkeit dieser 
Geräte beträgt 0,2K. Die Messgeräte werden in unserem DAkkS 
zertifizierten Kalibrierlabor kalibriert und erreichen Messunsicherheit 
von 0,2K. Mehr ist bei NTC einfach nicht drin. Mit anderen Worten Deine 
angenommenen <0,01K gehen in der Unsicherheit komplett unter.
Eine drastische Steigerung der Messunsicherheit ist nur mit Ptxxx 
Fühlern möglich. Da erreicht man ungefähr eine Verbesserung um den 
Faktor 10. D.h. Geräte mit Pt100 Fühlern erreichen Auflösungen von 0.01K 
bei Messunsicherheiten von 0,03K. Da Messunsicherheiten immer +/- 
Angaben sind bewegen wir uns in einem Range von 0,06K für die genauere 
Pt Variante.
Also erzähl hier keine Märchen <0,01 ist ein Fantasiewert, maximal 
theoretisch erreichbar aber nicht messtechnisch nachweisbar - schon gar 
nicht mit allgemein zur Verfügung stehenden Messmitteln. So ein Pt100 
Messinstrument, welches wir verwenden um diese Genauigkeit zu erreichen 
liegt so bei 1000€. Bei Geräten mit 5 Messkanälen sprechen wir von ca. 
3500€

Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Ja genau ich habe es mit dem Ergebnis eines Infrarot-Tempmessgerät
> verglichen.
Vergiß es, die Fehler mit den Infrarotgeräten sind zu groß und taugen 
nicht als Referenz.
Um genaue Referenzmessungen zu machen, mußt Du Deinen Fühler mit einem 
geeigneten Fühler eines geeichten Messgerätes thermisch bestmöglich 
koppeln. Das geht am besten mit einem großen Kupferblock. Das Ganze 
kommt dann in ein temperiertes Wasserbad oder besser Ölbad. Zusätzlich 
kann da zur Messung noch ein hochwertiges klassisches Laborthermometer 
nehmen. Da gibt es welche mit 0,2K Auflösung, aber billig sind die auch 
nicht - da muß man auch schon um die 200€ in die Hand nehmen.

von MaWin (Gast)


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Zeno schrieb:
> Die Genauigkeit dieser
> Geräte beträgt 0,2K. Die Messgeräte werden in unserem DAkkS
> zertifizierten Kalibrierlabor kalibriert und erreichen Messunsicherheit
> von 0,2K. Mehr ist bei NTC einfach nicht drin.

Hmm, alles gute und richtige Ausführungen, und Genauigkeit hängt 
natürlich vom Messbereich, Alterungszeitdauer und anderen ab, nur so 
allgemein ist deine Aussage falsch, siehe:

https://www.littelfuse.com/products/temperature-sensors/thermistor-probes-and-assemblies/laboratory-grade-temperature-probes.aspx

https://www.littelfuse.com/products/temperature-sensors/leaded-thermistors/interchangeable-thermistors/ultra-precision-pr.aspx

https://us.flukecal.com/products/temperature-calibration/probes-sensors/thermistors/5640-series-thermistor-standards-probes

von Harald W. (wilhelms)


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Zeno schrieb:

> Die Messgeräte werden in unserem DAkkS
> zertifizierten Kalibrierlabor kalibriert und erreichen Messunsicherheit
> von 0,2K. Mehr ist bei NTC einfach nicht drin.

Erreichen Fieberthermometer nicht auch ein Messunsicherheit von 0,1K?
Allerdings nur in einem begrenzten Temperaturbereich.

von Patrick C. (pcrom)


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Zeno schrieb:
> Patrick C. schrieb:
>> Meine mess-genauigkeit liegt <0.01°C
>
> Mit NTC halte ich das für ein Gerücht. Da verwechselt wieder mal einer
> Genauigkeit mit Auflösung.
> BLA BLA BLA

Glaube es oder nicht, die mess-genauigkeit unser entwickeltes 
mess-system (ausserhalb Thermistor) ist besser als 0.01 
Auflösung=0.0001°. Als komplett mess-system incl NTC schaffen wir 0.1 
oder 0.15, abhangig von system-variant und Anwendung. Traceable in 
unseres ISO-17025 temperaturlabor. Incl automatische 
seebeck-compensation, sehr niedriege self-heating usw.
Als referenz benutzen wir der ES215 Thermistor (NTC) von General 
Elektric kombiniert mit Blackstack messgereate. Dazu benutzen wir Hart 
Scientific Oil-baths.
Also bitte beschaeftige dir mit helfen der neu-kommer statt kommentar 
geben zu sachen wo du falsch bist und diskussionen die nichts zufuegen 
an diesen thread.

Patrick

: Bearbeitet durch User
von Platinen Frickler (Gast)


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Vor vielen Jahren arbeitete ich an einer PT Meßschaltung auf Basis des 
MAX11200 und STM32F103. Der Referenzwiderstand war in Serie mit dem 
Meßfühler und an die Referenzeingänge angeschlossen. Der 
Referenzwiderstand war ein Vishay 2.5ppm 0.01% Typ (MCY500R00T). Mit 
dieser Anordnung im 4-Draht Modus, ratio-metrisch berechnet, konnte ohne 
irgendwelchen HW Abgleich rein rechnerisch eine ebenso gute Widerstands 
Meßgenauigkeit innerhalb des zu erwartenden Toleranzbereiches erreicht 
werden. Linearisierung des PT nach Callender-Van Dusen. Die PT 
Genauigkeit hängt natürlich von der Güteklasse des gewählten Fühlers ab. 
Die gemessenen Werte waren in sehr guter Übereinstimmung mit einem in 
4-Draht Modus betriebenem HP34401A.

von m.n. (Gast)


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Patrick C. schrieb:
> Glaube es oder nicht, die mess-genauigkeit unser entwickeltes
> mess-system (ausserhalb Thermistor) ist besser als 0.01
> Auflösung=0.0001°.

Wenn ich das jetzt richtig interpretiere heißt "ausßerhalb", daß garkein 
Thermistor angeschlossen wird.
Welchen Sinn ergibt das denn?

> Als komplett mess-system incl NTC schaffen wir 0.1 oder 0.15

Das klingt schon mal ganz anders.

von Patrick C. (pcrom)


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m.n. schrieb:
> Patrick C. schrieb:
>> Glaube es oder nicht, die mess-genauigkeit unser entwickeltes
>> mess-system (ausserhalb Thermistor) ist besser als 0.01
>> Auflösung=0.0001°.
>
> Wenn ich das jetzt richtig interpretiere heißt "ausßerhalb", daß garkein
> Thermistor angeschlossen wird.
> Welchen Sinn ergibt das denn?

Das ist ein teil des mess-systems. Also wenn ich da ein sehr genauer 
thermistor anschliesse und seiner calibrierungs-coeffizienten benutze 
(zB der ES215) kann ich da sehr genau mit messen.
In unseres system benutzen wir aber andere, nicht so genaue thermistoren 
und damit bekommen wird die 0.10 bis 0.15.

von Zeno (Gast)


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MaWin schrieb:
> Hmm, alles gute und richtige Ausführungen, und Genauigkeit hängt
> natürlich vom Messbereich, Alterungszeitdauer und anderen ab, nur so
> allgemein ist deine Aussage falsch, siehe:

Ich habe mich auf die Produkte eines Herstellers bezogen und die haben 
durchweg die genannten Werte.
Bei Littlefuse sprechen sie lediglich von einer Austauschgenauigkeit, 
also wenn ich einen Fühler gegen einen vom gleichen Typ tausche. Das 
sagt aber noch nichts über die Messgenauigkeit aus, geschweige denn über 
die Genauigkeit eines mit diesen Fühlern aufgebauten Gesamtsystems. 
Diese Aussage sagt lediglich, das die ihren Prozess im Griff haben und 
die Fühler reproduzierbar herstellen können.

Patrick C. schrieb:
> Glaube es oder nicht, die mess-genauigkeit unser entwickeltes
> mess-system (ausserhalb Thermistor) ist besser als 0.01
> Auflösung=0.0001°. Als komplett mess-system incl NTC schaffen wir 0.1
> oder 0.15, abhangig von system-variant und Anwendung. Traceable in
> unseres ISO-17025 temperaturlabor. Incl automatische
> seebeck-compensation, sehr niedriege self-heating usw.
> Als referenz benutzen wir der ES215 Thermistor (NTC) von General
> Elektric kombiniert mit Blackstack messgereate. Dazu benutzen wir Hart
> Scientific Oil-baths.
> Also bitte beschaeftige dir mit helfen der neu-kommer statt kommentar
> geben zu sachen wo du falsch bist und diskussionen die nichts zufuegen
> an diesen thread.
Wenn das System genauso chaotisch wie Deine Rechtschreibung + das 
gemixte D/En ist, dann habe ich berechtigte Zweifel an der Genauigkeit 
von <0,01K.
Dein Referenz NTC ist bei GE nicht zu finden. Die stellen zwar NTC her 
aber die haben bestenfalls 0,1K Genauigkeit. Wie willst Du damit eine 
Genauigkeit besser 0,01K nachweisen?
Dafür braucht es ein Referenzgerät, das mindestens um den Faktor 10 
besser ist. Also Du müßtest dazu erst mal ein Gerät haben welches 
mindestens 0,001K auflöst. Zu dieser Auflösung kommt die 
Messunsicherheit dazu, die man mit ca. 3xAuflösung abschätzen kann, das 
wären dann 0,003K und schon bist Du wieder sehr nah an den <0,01K. Viel 
zu nah um sicher sagen zu können die Genauigkeit ist besser 0,01K.
Aber Du relativierst es ja schon selbst indem Du schreibst:
> Als komplett mess-system incl NTC schaffen wir 0.1
> oder 0.15
Das ist aber schon sehr weit von <0,01 weg, nämlich um den Faktor 10 
bzw. 15. Achja und mit 0,15 liegst Du schon genau in den von mir 
genannten Größenordnungen.
Du verwechselst Auflösung mit Genauigkeit - das sind 2 komplett 
unterschiedliche Paar Schuhe.

von Dieter W. (dds5)


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Zeno schrieb:
> Wenn das System genauso chaotisch wie Deine Rechtschreibung...

Lass mal gut sein.
Wenn dein Niederländisch genau so gut ist wie Patrick's Deutsch dann 
kannst du anfangen zu meckern.

von Patrick C. (pcrom)


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Zeno schrieb:
> Dein Referenz NTC ist bei GE nicht zu finden
Falls andere Leuten da noch interessiert sind in die info : GE Model # 
ES215 = GE Part # 503869 = Fluke 5640 = wahrscheinlich mehr nummer weil 
die temperaturfabrikanten ueber die Jahren mehrmals gewechselt sind von 
namen.

Zeno schrieb:
> Dafür braucht es ein Referenzgerät, das mindestens um den Faktor 10
> besser ist. Also Du müßtest dazu erst mal ein Gerät haben welches
> mindestens 0,001K auflöst.
So ein auditor haben wir auch mal gehat der dachte das er mit FaustRegel 
(NL : Vuistregel, ENG : Rule of Thumb) alles abschiessen koennte ohne 
die hintergrund zu wissen. Der hat das nicht lange geschafft. Wenn man 
das Uncertainty Budget gut berechnet, ist Faktor 10 nicht benoetigt.

Sorry, OP Olaf/Takki fuer [die/der/den/das]* Off-Topic.
*=Bitte selber gute variant waehlen ;-)

von Arc N. (arc)


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Zeno schrieb:
> Patrick C. schrieb:
>> Meine mess-genauigkeit liegt <0.01°C
>
> Mit NTC halte ich das für ein Gerücht. Da verwechselt wieder mal einer
> Genauigkeit mit Auflösung.
> Die Temperaturmessgeräte auf NTC Basis eines bekannten (deutschen)
> Herstellers erreichen eine Auflösung von 0,1K. Die Genauigkeit dieser
> Geräte beträgt 0,2K. Die Messgeräte werden in unserem DAkkS
> zertifizierten Kalibrierlabor kalibriert und erreichen Messunsicherheit
> von 0,2K. Mehr ist bei NTC einfach nicht drin. Mit anderen Worten Deine
> angenommenen <0,01K gehen in der Unsicherheit komplett unter.

Könnte man erfahren welches Kalibrierlabor und welcher 
Messgerätehersteller in Zukunft zu meiden sind? scnr
Das mag für diese Geräte und dieses Labor gelten, ist aber nicht 
unbedingt der Stand der Technik.

https://us.flukecal.com/products/temperature-calibration/probes-sensors/thermistors/5640-series-thermistor-standards-probes
Genauigkeit zw. 0 °C und 60 °C +-1.5 mK, Drift pro Jahr zw. 2 mK und 5 
mK
Fluke hat dazu auch die passenden Messgeräte (1594/1595)

"Investigation of long-term drift of NTC temperature sensors with less 
than 1 mK uncertainty"
https://doi.org/10.1109/ISIE.2015.7281460
Da wurden billige SMD-NTCs untersucht "The results show that the SMD 
type sensor from Murata manufacturing (NCP15XH103D03RC), intriguingly, 
is the most stable sensor among the sensors tested with a drift rate of 
0.492 mK/year peak-to-peak. Most of the other sensors tested have drift 
rates of lower than 1 mK/year..." bei 22 °C im Wasserbad. Was bei 
entsprechenden Messaufgaben völlig ausreichend ist.

> Eine drastische Steigerung der Messunsicherheit ist nur mit Ptxxx
> Fühlern möglich. Da erreicht man ungefähr eine Verbesserung um den
> Faktor 10. D.h. Geräte mit Pt100 Fühlern erreichen Auflösungen von 0.01K

Isotech MikroK: Auflösung bis 1 uK, Genauigkeiten bis 0.07 ppm
Measurements International Accubridge 6020T Genauigkeit bis 0.015 ppm
Wika CTR9000 (früher ASL F900) Genauigkeiten bis 0.020 ppm, Auflösung 1 
uK
Fluke 1595A Genauigkeiten 0.06 ppm
Angaben afair bei maximalem Widerstandsverhältnis.

Hinzukommen, da die Geräte in diesem Bereich nur Widerstandsverhältnisse 
messen, die entsprechenden Fehler/Unsicherheiten u.a. der 
Referenzwiderstände, SPRTs und Fixpunkte (je nach Messaufbau/-aufgabe).
Das NIST kommt bei der ITS-90-Realisierung mit Fixpunkten damit auf 
Unsicherheiten inkl. Wiederholgenauigkeiten der Messbrücken und 
Phasenübergänge, Nichtlinearitäten, Stabilität der Referenzwiderstände, 
Selbsterwärmung usw. usf. U(k=2) zw. 0.06 mK am Wassertripelpunkt bis 
1.21 mK am Gefrierpunkt von Silber. Die maximalen Unsicherheiten U(k=2) 
bei der Kalibrierung von SPRTs liegen dort zw. 0.07 mK und 1.97 mK.

Zum ES215: Das müsste GE Sensing/Thermometrics sein, die jetzt zu 
Amphenol gehören...

von Zeno (Gast)


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Dieter W. schrieb:
> Wenn dein Niederländisch genau so gut ist wie Patrick's Deutsch dann
> kannst du anfangen zu meckern.

Woher soll man das wissen?

von Peter D. (peda)


Angehängte Dateien:

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12 Bit kommen mir auch sehr wenig vor. Laß Dir mal die Rohwerte aus dem 
ADC ausgeben, wie groß die sind und wie die sich ändern.
Mit der Referenzmessung kommen noch weitere Fehler hinzu.
Besser macht man eine ratiometrische Messung, d.h. die Spannung am 
Referenzwiderstand ist die Referenz der AD-Wandlung.
Z.B. der AD7793 macht das so, siehe Bild.

von Peter R. (Gast)


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Tarik-Elbruz G. schrieb:
> Hast recht, ich werde eifnach paar eiwürfel zum schmelzen bringen und
> dann schauen ob ich 0°C rausbekomme

Da musst Du das Eis aber schön zu feinem Grus zerstampfen. Rund um den 
Eiswürfel gibt es sonst im Wasser Temperaturunterschiede von mehr als 
einem Grad.

Dazu sollte das Gemisch fein verteiltes Eis-Wasser in einer 
Thermosflasche sein, allein der Wärmetransport von Außenseite eines 
normalen Gefäßes zum Eis erzeugt Grade an Temperaturunterschied.

Jetzt gehts halt nicht, aber Schnee in einer Thermosflasche, mit seinem 
Schmelzwasser durchgenässt, ist eine gute Lösung.

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