Hallo Mikrocontroller community, ich möchte ein PT1000 an einem ADC anschließen, es handelt sich um einen pt1000 mit 2 Drähte. ich brauche hilfe bei der Schaltung die zwischen Pt1000 und CH1 des ADCs ist. brauche ich da auch ein OV wenn ja warum ? danke im Voraus. A.D
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Ahmed D. schrieb: > ich möchte ein PT1000 an einem ADC anschließen Eine Frage der benötigten Geauigkeit und Auflösug. Siehe: http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.32 Was jedenfalls immer eine schlechte Wahl ist: Fertige Pt1000 Wandler Platinen von Pollin.de
Ahmed D. schrieb: > ich möchte ein PT1000 an einem ADC anschließen, es handelt sich um einen > pt1000 mit 2 Drähte. ich brauche hilfe bei der Schaltung die zwischen > Pt1000 und CH1 des ADCs ist. Der ADC misst mit CH1 die Spannung zwischen dem Pin von CH1 und Masse, also 0 V. Damit eine Spannung zu messen ist muss durch den PT1000 ein Strom fliessen. Er sollte ca. 300 µA nicht übersteigen, weil der PT1000 sich sonst selber zu stark erhitzt. Also kannst Du im einfachsten Fall von der positiven Versorgungsspannung des ADC einen Widerstand auf den Pin von CH1 schalten. Jetzt fliesst ein Strom von z.B. 3,3 V über den Widerstand und den PT1000. Hier eine grobe Berechnung: Upt1000 = 1000 Ohm x 300 µA = 300 mV R = (3,3 V - 0,3 V) / 300 µA = 10000 Ohm Der Widerstand sollte hier 10 kOhm betragen. Am PT1000 fallen 300 mV ab. Ein PT1000 hat je °C grob eine Widerstandsänderung von 3,85 Ohm. Das wäre bei 300 µA eine Spannung von 1,155 mV. Jetzt kannst Du Dir ausrechnen wie genau Deine Messungen werden können. Was kann Dein ADC? Wie genau möchtest Du messen? mfg Klaus
Danke Klaus, ich arbeite mit einem LTC2305 , ich möchte allgemein Temperaturen messen +- 1°C dafür solle ich ein PT1000 benutzen wenn möglich auch pt100 und pt500. dafür soll die Schaltung sich nicht ändern. MfG Ahmed
Ahmed schrieb: > ich arbeite mit einem LTC2305 Wiwe kommt man auf die hirnrissige Ide, den ADC vor dem Probnlem festzulegen ? Ein LTC2305 ist maximal ungünstig zur Pt-Auswertung. Er misst über die interne Referenz bis 4.096V. D.h. bei einer Änderung eines Pt1000 (nominelle Spannung 0.3V) um 1 GradC, Änderung 1.155mV, kann 1 GradC nur knapp erfasst werden, betrechtet man den maximalen Fehler bis 10 LSB sogar nur 8 GradC, dafür bleiben 97% seines Messbereichs ungenutzt UND er braucht für die ratiometrische Messung einen Bufferverstärker an dem Referenzausgang. Du brauchst also mindestens so eine Schaltng:
1 | VCC VCC |
2 | | LT1013 | |
3 | | /+|-----+-- Aref |
4 | +------+---(---------------- Vref+ --+--< | | |
5 | | | | | \-|--+ | |
6 | R1 R2 | | | | | |
7 | | | | +----(---+ | |
8 | +------)---)--R5--+ | | |
9 | | | | | | | |
10 | +--R6--)--|+\ | | | |
11 | | | | >----+--R7--+-- A/D | 100nF |
12 | | +--|-/ | | | | |
13 | | | | | | | | |
14 | RTD +---)--R4--+ C | | |
15 | | | | | | | |
16 | | R3 | | | | |
17 | | | | | | | |
18 | +------+---+-------------+-- Vref- -------+------+-- AGND |
Die Berechnungsformeln wurden dir schon gegeben.
> Wiwe kommt man auf die hirnrissige Ide, den ADC vor dem Probnlem > festzulegen ? > danke , ich brauche einen ADC mit 12 Bits, 2 Channel und I²C , davon gibt es nicht viel auf dem Markt. Deswegen habe ich mich für LTC2305 entschieden. Alternative?? SG Ahmed
welche Schaltung ist Optimal für einen Bereich -40 bis + 400 ? und welche OVs sind hier empfohlen(Genauigkeit). SG
Beitrag "Re: Frage zu Pt1000" Optimale Genauigkeit, optimaler Bauteileaufwand, optimaler Preis? Wer weiß das schon?
Ahmed schrieb: > welche Schaltung ist Optimal für einen Bereich -40 bis + 400 ? Ein Pt1000 von -40 bis 400 hat 842 bis 2470 Ohm, bei 300uA also 0.25 bis 0.75V. Bei 1 GradC Auflösung braucht man nur 9 bit A/D, ein 10 bit ADC von AVR mit 1 bit Unsicherheit würde also reichen, aber ein 12 bit A/D ist natürlich besser wenn der nicht erhebliche Ungenauigkeit mitbringt wie 10 LSB. > und welche OVs sind hier empfohlen(Genauigkeit). Bei 300uA Pt1000 Strom ist 1 GradC etwas mehr als 1mV. Ein OpAmp mit besser als 1mV ist also nötig, da sich seine Ungeneuigkeit zur Ungenauigkeit des ADC addiert also bei 500uV. Da schon ein LT1013A nur 150uV hat, ist das ja kein Problem. Die Schaltung von oben funktioniert und ist ausreichend, auch an deinem 12 bit bis 4.096V Wandler. Nutzt man einen uC mit ADC der 1.1V Referenzspannung besitzt, könnte man die Spannung am Pt1000 direkt messen, und die Versorgungsspannung an der der Pt1000 hängt auch, und kann ratiometrisch zurückrechnen. Die einfachste Schaltung ist also
1 | +5V |
2 | | |
3 | +------|VCC=AVCC |
4 | | | |
5 | 15k | Arduino |
6 | | | |
7 | +------|A0 (gemessen bezüglich interner Ref) |
8 | | |
9 | Pt1000 |
10 | | |
11 | GND |
Gecshicktes programmieren und ausnutzen möglicher Hardware kann also den Aufwand verringern und (weil man nicht 2 ungenaue Bauteile OpAmp+AC sodnern nur 1 ADC braucht, auch die Anforderungen an die Bauteile herabsetzen) .
Ahmed D. schrieb: > ich möchte ein PT1000 an einem ADC anschließen Dafür gibts schöne Lösungen von Analog Devices; Beispielsweise den AD7124: https://www.analog.com/en/products/ad7124-4.html Da ist schon alles drin, was man dafür so braucht: Stromquelle, Verstärker und ADC.
I2C ist ungünstig, die meisten ADCs benutzen SPI. Und da gibt es auch welche, die schon für RTDs vorbereitet sind, z.B.: https://www.maximintegrated.com/en/products/sensors/MAX31865.html Die können dann auch 3- oder 4-Leiter Anschluß. Der LTC2983 kann sogar bis zu 20 Sensoren auslesen: https://www.analog.com/en/products/ltc2983.html#product-overview
Maxim schrieb: > I2C is mist, SPI ist cool Bei mir läuft I2C auch über 10 m. Was schafft Dein SPI? Deine pauschale Aussage ist uncool. mfg Klaus
Man könnte einen ATtiny24 als I2C-Slave programmieren und damit einen SPI-ADC auslesen. Ein ATtiny25 ginge auch, wenn man Reset disabled.
Peter D. schrieb: > Man könnte einen ATtiny24 als I2C-Slave programmieren und damit einen > SPI-ADC auslesen. Schon, nur warum? Es gibt doch genug I2C ADC mit ausreichend hoher Auflösung. Und da die alle nicht sondernlich schnell sind - was bei Temperaturmessung auch egal ist - bringt SPI keinen Vorteil gegen I2C - nur ein bis zwei Leitungen mehr.
Karl K. schrieb: > Es gibt doch genug I2C ADC mit ausreichend hoher > Auflösung. Dann zeig doch mal welche, wo man einen PT1000 direkt anschließen kann. Ich hab da keine Lust, viel temperaturabhängigen und abzugleichenden Analogkram anzuschließen. Ein stabiler Referenzwiderstand und dann muß aber auch gut sein.
Peter D. schrieb: > Dann zeig doch mal welche, wo man einen PT1000 direkt anschließen kann. Karl K. schrieb: > MCP3424 Peter D. schrieb: > Ein stabiler Referenzwiderstand und dann muß > aber auch gut sein. Genau so.
Karl K. schrieb: > MCP3424 du meinst man kann hier direkt einen pt1000 anschließen? ich habe einen Pt1000 mit 2 Drähte, was wäre besser? diffenziel?? oder 1 CH und 1 GND? PT1000------> MCP3424-----> ADC------>uC
Ahmed schrieb: > du meinst man kann hier direkt einen pt1000 anschließen? Nein, meint er nicht. Man braucht wenigstens nich einen Referenzwiderstand und eine Stromquelle (Spannung mit Widerstand).
MaWin schrieb > Nein, meint er nicht. Man braucht wenigstens nich einen > Referenzwiderstand und eine Stromquelle (Spannung mit Widerstand). ja, eine einfache Schaltung, "Spannungsteiler" oder?
Das Thema hört sich trivial an, aber man muss schon wissen was man tut. Wer misst misst Mist. Du musst neben INL/DNL - oben erwähnt - auch Verstärkungsfehler und Offset betrachten und ggf schaltungstechnisch eliminieren. Ratiometrische Messung wurde da schon genannt. Eine von mehreren möglichen Ansätzen hier: Refernezwiderstand für die Vorgabe des Messbereichs/ADC. Ich würde dann wenn erforderlich zwei zusätzliche Kanäle einplanen und sampeln, damit dann eine Korrekturgerade für die Berechnung eines Korrekturoffsets mit einprogrammieren. Ansonsten musst Du nachrechnen, ob die og Fehlereinträge zusammen mit den Nichtlinearitäten dein Fehlerbudget sprengen. Wie wäre es mit einer uC basierten Lösung? 12-bit ADC PSOC4 ->zB Cypress. Kostet ähnlich wie der ADC alleine, kannst dann aber deutlich mehr rausholen. I2C, Stromquelle und Muxer onBoard. Differenziell hat sich bei meinen Aufbauten im übrigen sehr bewährt. Gerade bei EMV Messungen konnten ungewollte, teils sehr hohe Abweichungen eliminiert werden, da die Kanäle keine gemeinsamen Bezugspunkte haben/nicht an einem Pnkt zusammengeführt werden. Somit können zB durch nicht aktiv ge-sampelte Kanäle eben keine Störungen einkoppeln, da nämlich sonst die offenen Strippen eine wunderbare Antennenwirkung haben..
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Um die Eingangsfrage zu beantworten: Ein OPV nur als Impedanzwandler So unpräzise wie die Eingangsfrage gestellt ist, gehe ich davon aus, dass Du schaltungstechnisch nicht so erfahren bist. Darf ich fragen - handelt es sich hierbei um eine Thesis oder ähnliches, oder soll so schnell wie möglich eine zuverlässige und präzise Schaltung entstehen? Ist ein tolles Projekt um die Grundlagen zu erlernen, wenn Du dich durchbeissen musst. Ansonsten solltet Ihr euch überlegen, euch bei dem Kenntnisstand professionelle Unterstützung hinzu zu holen.
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Mit einem MAX11200 ADC z.B. Läßt sich ein PT Meßwandler im 4-Draht Modus recht einfach konstruieren. Man benötigt nur einen stabilen, bekannten Vergleichswiderstand in Serie mit dem PT. Der Vergleichswiderstand geht an Vref+ und -. Die ADC Eingänge im Kelvin Anschlußschema an VIN+ und -. Der Rest ist lediglich FW. Mit diesem Konzept ließen sich bekannte Widerstände genauso genau messen wie mit einem Vergleichs HP34401A. Die Linearisierung wurde mit einer interpolierten Aufruftabelle ohne großen Rechenaufwand durchgeführt. Diese Anordnung funktionierte mit PT100-1000. Dieses Konzept kommt wegen dem ratiometrischen Meßprinzip ohne jegliche Spannungsreferenz aus wenn man einen hochgenauen Vergleichswiderstand nimmt. Bei mir war es ein genau bekannter, stabiler 5ppm 0.01% Widerstand. Kalibrierung dieser Anordnung ist nicht mehr wirklich notwendig, obwohl die FW das prinzipiell vorsieht. Der MAX11200 wurde im Hintergrund vollautomatisch nach jeder ADC Umwandlung (EOC) über DMA (STM32F103) ausgelesen. Analogschaltungen, zeitraubende HW Kalibrierung und OPVs sollte man sich heutzutage nicht mehr antun. Eingesparte, nicht vorhandene Präzisionsteile können daher keine zusätzlichen Ungenauigkeiten verursachen. Hier ist Einfachheit ein Vorteil und spart Geld.
Klaus R. schrieb: > Maxim schrieb: >> I2C is mist, SPI ist cool > > Bei mir läuft I2C auch über 10 m. Was schafft Dein SPI? > Deine pauschale Aussage ist uncool. > mfg Klaus Wenn man Zitiert dann bitte korrekt da fehlt ein ";)" dein Unvermögen zu Zitieren ist demnach ebenfalls uncool da es eher ein Scherz war ;) Zu deiner Frage, 10Mhz SPI über 8m Leitung und mehr geht, wenn man weiß wie, was macht I2C nochmal? Stimmt 400khz. Bevor sich nochmal wer unnötigerweise Aufregt, das SPI und der Geschwindigkeitsvorteil hier überflüssig sind ist wohl jedem klar ebenfalls braucht man aber auch kein 10m I2C. Es ging darum eine einfache Lösung anzubieten was mit Chips wie dem MAX31865 der Fall ist. Es ist aber auch Tatsache, das viele dieser Chips eben SPI verwenden. Eine meiner Meinung nach einfache Lösung (wenn man nicht einfach einen entsprechendes IC nimmt) wäre es eine Konstantstromquelle zu nehmen 300 bis 400 µA und dort den PT1000 in Reihe zu schalten eventuell um GND Pfad ein kleiner Widerstand zum offsetten vom GND (Common Mode Bereich des OPAMP Eingangs). Dann kann man die Spannung direkt über dem PT1000 messen und braucht weder eine Brücke noch sonst etwas und hat eine genaue 4 Punkt Messung. Sinnvollerweise noch einen Impedanzwandler mit Tiefpass und dann in den ADC. Wenn man möchte eine kleine Verstärkung, hier bietet sich ein Instrumentenverstärker an (Gain von 3 bis 5 sollte reichen). Je nach gewünschter Genauigkeit sollte man locker mit einem 12 Bit ADC auskommen. Jeder der behauptet man braucht 20 Bit oder mehr sollte nochmal nachrechnen. Ich selbst hab die Schaltung in der Art schonmal in betrieb gehabt und konnte mit 12 Bit auf gut 0,1°C genau messen und viel mehr macht ein PT auch nicht.
Naja, beim MAX11200 und ähnlichen ADCs kommt man ausser dem Vergleichswiderstand und Tiefpass der Eingänge prinzipiell ohne zusätzlichen (aktiven) Komponenten aus. Bir mir arbeitetete ich mit der Linearisierung auch nur mit 16-bit. Diesbezüglich war der MAX11200 natürlich etwas unterausgenützt. Aber da wir diese ADC in anderen Geräten sowieso verwenden und vorhanden ist, war es trotzdem keine schlechte Wahl. Das Fehlen einer wirklichen Notwendigkeit jeglicher HW Analog Kalibrierung bei einem hinreichend bekannten Vergleichswiderstands ist auch ein Plus. Durch das ratiometrische Arbeitsprinzip gibt es auch keine weiteren Fehlerquellen. Auch ist keine eigentliche Konstantstromquelle notwendig. Durch den 10:1 Unterschied ändert sich der Meßstrom nicht viel und wird mathematisch automatisch erfasst. Der Meßstrom läßt sich in weiten Grenzen festlegen. Auch Sensor Kurzschluss oder Fehlen läßt sich leicht erkennen. Dreidraht Anschluß würde allerdings zum Messen des Leitungsspannungsabfall noch einen Analog Umschalter benötigen. Anschließen - Einschalten - Ablesen:-) Nur die Güte des verwendeten RTD bestimmt die Ablesegenauigkeit. Aber wie so oft, viele Wege führen nach Rom. Da kann man sich viel Spielraum lassen. Wass mich betrifft gefällt mir dieses Konzept ganz gut. Der MAX31865 ist übrigens auch recht praktisch. Allerdings muß die Linearisierung ungleich dem (TC) MAX31856 im uC ausgeführt werden.
Maxim schrieb: > konnte mit 12 Bit auf gut 0,1°C genau messen Mit einem Pt1000 ? Wow. Ich befürchte, du möchtest zwar mitreden und erzählen was für ein toller Hecht du bist, kennst aber nichtmal den Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit. Pt1000 die 0.1 Grad genau sind, sind TEUER.
Maxim schrieb: > Ich selbst hab die Schaltung in der Art > schonmal in betrieb gehabt und konnte mit 12 Bit auf gut 0,1°C genau > messen und viel mehr macht ein PT auch nicht. Nur muß dann die gesamte Schaltung (Stromquelle, Verstärker) entsprechend temperaturstabil sein. Normale 0805 Widerstände mit 100ppm reichen da nicht. Daher bevorzugt man Schaltungen, die nur einen einzigen stabilen Referenzwiderstand brauchen. Integrierende 24Bit-ADCs mit 50/60Hz Unterdrückung sind jetzt auch keine Kostenfaktor.
Wenn es immer wieder die gleichen Probleme mit einem PT1000 und einem ADC gibt, dann hat sich bestimmt schon mal jemand Gedanken gemacht und das Problem gelöst. Eine einfache Lösung, auch für den Elektronik-Anfänger kann hier erworben werden: https://www.pollin.de/p/bausatz-pt1000-messwandler-810144 und ist gleichzeitig eine gute Lötübung. Offset, Drift, Temperaturstabilität, Rauschen, usw. sind für einen Anfänger ohnehin uninteressant. Wer Temperatur auf 0,1°C genau messen muss, sollte sein Hobbyprojekt einfach mal überdenken, zumal es sich nur um die Temperatur des Sensors handelt. Die Umgebung in 5cm Entfernung kann schon ganz anders aussehen. Ich weiß auch nicht, ob die Temperatur bei einem Gewächshaus, einem Wasserkocher, einer Ofensteuerung fürs Haus, einem Backofen, usw. auf 0,1°C aufgelöst, geschweige auf 0,1°C genau gemessen werden muss. Kauf den Bausatz und klemm ihn an. Es wird herausrragend funktionieren.
123456 schrieb: > Eine einfache Lösung, auch für den Elektronik-Anfänger kann hier > erworben werden: > > https://www.pollin.de/p/bausatz-pt1000-messwandler-810144 > > und ist gleichzeitig eine gute Lötübung. Gut für einen Wasserkocher mit dem PT1000 als Heizwiderstand. > Offset, Drift, > Temperaturstabilität, Rauschen, usw. sind für einen Anfänger ohnehin > uninteressant. Da kann der Anfänger auch gleich einen Finger nehmen. Höhere Temperaturen kann man dann 10 x nacheinander messen ;-) Der TO möchte gerne auf 1° C genau messen. Da muß man sich schon ein paar Gedanken mehr machen!
123456 schrieb: > Wenn es immer wieder die gleichen Probleme mit einem PT1000 und einem > ADC gibt, dann hat sich bestimmt schon mal jemand Gedanken gemacht und > das Problem gelöst. > > Eine einfache Lösung, auch für den Elektronik-Anfänger kann hier > erworben werden Da immer wieder ein Depp auf die untaugliche Schaltung von Pollin reinfällt, hätte es ausgereicht, vor so einer Empfehlung mal über schlechten Erfahrungen zur Pollin-Schaltung zu googeln. Es hätte auch gleich auffallen können, dass eine Schaltung mit Trimmpotis wohl Schwachsinn ist, da mit den absolut genauen Platinsensoren eine Messschaltung aufbauen könnte die man nicht mit bekannten Temperaturen (also einem vorhandenen noch genaueren Thermometer, das man meistens nicht hat) kalibrieren muss.
MaWin schrieb: > Mit einem Pt1000 ? > > Wow. > > Ich befürchte, du möchtest zwar mitreden und erzählen was für ein toller > Hecht du bist, kennst aber nichtmal den Unterschied zwischen Auflösung > und Genauigkeit. > > Pt1000 die 0.1 Grad genau sind, sind TEUER. Danke für diese sinnlose Vermutung. Ich weiß durchaus wovon ich rede. Und du meckerst anscheinend lieber an anderen Rum statt sinnvollerweise vielleicht zu erläutern was deiner Meinung nach falsch daran ist. Der Unterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit ist mir durchaus bekannt. Zur Info PTs Klasse AA haben eine Genauigkeit von 0.1Grad und die gibt es bereits ab 4 bis 6 Euro, kannst du gerne suchen bei RS z.B. Und was die Auflösung angeht reichen 12 Bit locker aus natürlich muss die Messeschaltung entsprechend genau und Temperaturstabile sein und der Messbereich des ADCs entsprechend genutzt sein, ich habe auch nie etwas anderes behauptet, wobei ich immer noch glaube, dass hier eine solche Genauigkeit nicht gefordert ist. Und entschuldige aber ich vertraue den Messungen in unserem Labor mehr als den Worten eines Nutzers der lieber die Beiträge anderer schlecht macht und vermutlich gleich überall 24 Bit ADCs einbaut um sein Unvermögen anständige analoge Schaltungen zu bauen zu kompensieren versucht. Daher befürchte ich das du nur deinen unqualifizierten Senf dazugeben wolltest und vermutlich keine Ahnung hast? Es war lediglich eine mögliche Lösung. Wenn man den ganzen Beitrag liest würde man feststellen, dass ich sinnvoller Weise ein entsprechendes IC extra für diese Anwendung vorgeschlagen habe.
MaWin schrieb: > Pt1000 die 0.1 Grad genau sind, sind TEUER. ...und eine Auswerteschaltung, die auf 0,04% genau ist, ist nicht mehr so ganz trivial.
Joe J. schrieb: > o unpräzise wie die Eingangsfrage gestellt ist, gehe ich davon aus, > dass Du schaltungstechnisch nicht so erfahren bist. Darf ich fragen - > handelt es sich hierbei um eine Thesis oder ähnliches, oder soll so > schnell wie möglich eine zuverlässige und präzise Schaltung entstehen? danke für die Informationen, ja es handelt sich um eine Thesis, und bin auch Schaltungstechnich nicht erfahren. ich habe Informationen von überall gesamellt und ich versuche daraus was richtiges zu machen. Temperaturmessung mit pt1000 und ADC finde ich nicht trivial, und es gab bis dahin keine endgültige Lösung dafür hier im Forum. ich habe jetzt mehre ADCs mit I²C gefunden die keine Auswertschaltung für PT1000 brauchen , die finde ich ganz ok. damit werde ich anfangen. bei diesem Projekt möchte ich auch die Grundlagen erlernen, und das finde ich sehr Interessant. für einen Profi soll es eigentlich einfach sein. SG
Maxim schrieb: > Zur Info PTs Klasse AA haben eine Genauigkeit von 0.1Grad Nein. Nur bei 0 GradC. Wenn man weiss, daß es 0 GradC hat, muss man aber nicht mehr messen. Ausserhalb der 0 GradC wird es schnell ungenauer, bei 100 z.B. 0.27 https://temperatur-profis.de/wissen/temperaturfuehler/genauigkeit-pt100-pt1000/ Zudem würde das bedeuten, daß eine Schaltung keinen weiteren Fehler mehr einbringt. Maxim schrieb: > Ich weiß durchaus wovon ich rede. Sieht nicht so aus. Man braucht wohl schon 1/10 DIN, spontan kenne ich damit nur Pt100.
Ahmed D. schrieb: > Temperaturmessung mit pt1000 und ADC finde ich nicht trivial, und es gab > bis dahin keine endgültige Lösung dafür hier im Forum. Sag das nicht: Beitrag "PT1000, einfache Auswertung mit AVR (ATmega328)"
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