Hallo zusammen,
bei meiner Schaltung geht es um eine einfache Methode einen
Temperaturwiderstand (PT1000 Sensor) auszumessen, bitte nicht direkt
diesen Tab schließen, ich weiß dass solche Fragen schon oft behandelt
wurden.
Die Methoden welche hier im Forum immer auftauchen sind:
-> Ratiometrische Messung
Hierzu wird ein Controller benötigt, wo eine Referenzspannung angelegt
werden kann und ein möglichst genauer Widerstand als Spannungsteiler in
Reihe mit dem PT1000 (am besten 1000 Ohm??). Genauigkeit +-1°C??
-> Fertige Messwandler
Z.B. MAX31865, Genauigkeit aus dem Datenblatt 0,5°C. Großer Vorteil
hochauflösende 15+ Bit A/D Wandler, direktes digitales Signal per SPI
oder I²C.
-> OpAmp
Werden eingesetzt um den A/D Bereich voll auszunutzen, bei einer Messung
von 0-100°C für die linearisierte PT1000 Kurve der Bereich zwischen
1000-1386 Ohm. Können aber Abweichungen verursachen, da wiederum mehr
Bauteile in der Schaltung vorkommen.
Da für mich wahrscheinlich neben meiner Schaltung nur Variante 2 oder 3
des in Frage kommt, frage ich lieber hier nach bevor ich etwas übersehen
habe um evtl. genauere Messungen zu erlangen.
Meine Hardware:
-> Versorgung 3,3V mittels Li-Ion Batterie und 3,3V LDO
-> 10 Bit ADC
-> 1,25 oder 2,5V interne Referenzspannung
-> Schaltung getaktet über digitalen Ausgang (3,3V*0,95 = 3,135V)
Meine Schaltung:
1 | ----3,135V
|
2 | |
|
3 | R1
|
4 | |
|
5 | ----AD0
|
6 | |
|
7 | R2
|
8 | |
|
9 | ----AD1
|
10 | |
|
11 | PT1000
|
12 | |
|
13 | ----GND
|
R1 = 3k9, R2 = 1k, I_max ~ 0,531mA
Die Schaltung misst jede Sekunde 4 mal im 100 ms Takt um die Werte in
der Software zu mitteln. Genutzt wird die 1,25V Referenzspannung um
genauer auflösen zu können. Hiermit erziele ich eine Genauigkeit von
+-0,8°C (Mitteln der 4 Samples). Berechnung vom PT1000 Widerstand:
(AD1*1000)/(AD0-AD1), sprich V_Ref ist für die Berechnung egal =>
ratiometrische Messung würde nicht genauer ausfallen. Nach der Formel
würde ein Bit also AD1 = 512 bzw. AD1 = 513 bereits 1°C (AD0 = 1024)
ausmachen, was ja berücksichtigt werden muss wenn der A/D gerade
zwischen zwei Stufen misst.
Jetzt meine Frage, mit der gegebenen Hardware wäre doch nur noch
Variante 2 bzw. 3 möglich um die Genauigkeit der Messung zu verbessern?
Welchen OpAmp könnte man einsetzen, würde man damit auf genauere
Messungen wie +-0,8°C kommen oder würde ein besser auflösender A/D
Wandler genügen?
Der PT1000 ist ein Klasse A Element also 0,15+0,002*|T| Abweichung.
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