Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit OPV LM358N Schaltung für Analog-Skalierung


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von Carlo S. (Gast)


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Hallo zusammen,

ich komme aus dem Bereich der Automatisierungstechnik und kenne mich im 
IC-PCB Bereich noch nicht besonders gut aus. Das würde ich allerdings 
gerne ändern.
Mein Problem ist in der im Bild dargestellten Schaltung. Ich arbeite 
hier mit 3,3V Spannung und möchte die Analogspannung vom PT100 Skalieren 
um genauere Messergebnisse zu erhalten.
Der Widerstand im Arbeitsbereich schwankt zwischen 100 - 250 Ohm
Mein erster Verdacht liegt in dem von mir Verwendeten IC (LM358N) 
dahingehend das dieser vielleicht gänzlich nicht für mein Vorhaben 
geeignet ist.
Habe ich hier generell was falsch gemacht? In der Praxis kommen am Ende 
ca. -0,5V raus, egal was ich mit dem PT100 mache. Wie gesagt mit allem 
rund um Operationsverstärkern etc. habe ich mich das letzte Mal vor 
einigen Jahren während meiner Schulzeit beschäftigt. Wenn wir ehrlich 
sind reicht das dort erlernte auch nicht um irgendwas Brauchbares zu 
entwerfen.
Leider habe ich noch kein Oszilloskop zu Händen, damit könnte man dem 
ganzen sicherlich besser auf den Grund gehen. Aber vielleicht seht ihr 
ja auf Anhieb was ich verbockt habe und könnt mir Tipps geben wie ich es 
noch realisiert bekommen würde…

Verwendet habe ich hier nur Widerstände mit 1 % Abweichung.
In der Zeichnung sind noch ein Paar Kommentare eingetragen.

Alternativ hätte ich hier noch einen TLC374DIL Komparator und einen 
TL084IN OPV.

Schöne Grüße

: Verschoben durch Moderator
von Christian L. (cyan)


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Carlo S. schrieb:
> Habe ich hier generell was falsch gemacht?

In dem Bild oben sind auf jeden Fall schon einmal die Eingänge des OPVs 
vertauscht. Hast du das auch genau so real aufgebaut?

von Michael B. (laberkopp)


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Carlo S. schrieb:
> Mein erster Verdacht liegt in dem von mir Verwendeten IC (LM358N)
> dahingehend das dieser vielleicht gänzlich nicht für mein Vorhaben
> geeignet ist.

Richtig.

Die Spannungsänderung an einem Pt100 beträgt 0.00038V/GradC.
Der Messfehler eines LM358 beträgt 0.007V.
Also fast 20 GradC.
Das ist kein Messen, das ist Lügen.
Und die ganzen Einstellregler in deiner Schaltung
nützen rein gar nichts.
Gerade ein Pt100 ist vorkalibriert.
Da braucht und will man keine Schaltung
die deinem das versaut und die man mit genauer
gemessenen Temperaturen kalibrieren müsste.
Ja, man braucht 0.1% Widerstände um wenigstens
1 GradC Genauigkeit erreichen zu können.
Und vor allem einen viel genaueren OpAmp,
wie AD8551 oder was besser 100uV aus:

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

Da steht auch drin, wie man den Messverstärker korreklt berechnet 
(berechnen lässt) und andere Methoden.

Carlo S. schrieb:
> einen TLC374DIL Komparator und einen TL084IN OPV.

Nope.

Man möchte auch nicht die 3.3V der Versorgungsspannung nehmen die einem 
die ganze Genauigkeit versaut, sondern die Referenzspannung des 
A/D-Wandlers.

Steck deinen Schaltplan einfach weg wo ihn keiner mehr sieht.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Was soll ein Verstaerker zum Messen ? Wozu soll der gut sein ?

Wichtig ist : ein PT100 sollte wegen Eigenerwaermung nicht mehr als 30mV 
drueber haben. Bedeutet um ihn an 3.3V zu betreiben benoetigst du  also 
einen 10kOhm Vorwiderstand. Derselbe tut uebrigens auch fuer einen 
PT1000. Nur bringt der PT1000 den 10fachen Hub. Um die paar mV 
vernuenftig aufzuloesen .. ich verwende 20bit wandler. Und lassen den 
Spannungteiler grad an der 2.5V Referenz des ADC laufen. Der Vorteil der 
20Bit Wandler ist uebrigens, dass ich wahlweise auch ein Thermoelement 
anschliessen kann.

von Mani W. (e-doc)


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Nur zu meiner Info:

Was bedeutet im Schaltplan (im Inneren des OPAmp Zeichens) eigentlich

100 kV/V  ?

: Bearbeitet durch User
von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Mani W. schrieb:
> Was bedeutet im Schaltplan (im Inneren des OPAmp Zeichens) eigentlich
>
> 100 kV/V  ?

Die Differenzverstärkung des Operationsverstärkers (100000). Sie wird in 
Datenblättern oft in dieser Einheit angegeben, um damit auszudrücken, 
dass es sich um eine Spannungsverstärkung handelt.

von Mani W. (e-doc)


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Danke!

von ths (Gast)


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Schau mal im Datenblatt des LTC1043 auf Seite 12.

von Günni (Gast)


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Joggel E. schrieb:
> Wichtig ist : ein PT100 sollte wegen Eigenerwaermung nicht mehr als 30mV
> drueber haben.

Bei dieser Spannung würden 9 Mikrowatt Leistung den PT100 erwärmen. Die 
dadurch erzielte Temperaturverfälschung wäre weit unter der 
Messgenauigkeit. Aber im Prinzip hat Joggel E. natürlich Recht und man 
muss daran denken, dass die Eigenerwärmung eine Verfälschung der 
Temperaturmessung bewirken kann, speziell wenn das Medium die Wärme 
nicht aufnehmen kann. Nur als ein Anhaltspunkt: Legt man an einen PT100 
etwa 2 V an, so erwärmt er sich (abhängig von seiner Bauform) in 
ruhender Luft bei Raumtemperatur um etwa 10°.

von Bernd (Gast)


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Je nach Anwendung, kann man statt kontinuierlich zu Messen, in 
Intervallen messen.
Dann muß der Meßstrom nur für die Messung zugeschaltet werden.

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