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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zum LT1014 bzw. PSpice


Autor: Edward Reitzle (Gast)
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Hallo,

ich möchte einen Thermoelement-Verstärker basteln.
Da Analog-Elektronik eigentlich nicht mein Ding ist und
meine Kenntnisse bzgl. OpAmps sehr eingeschränkt sind,
habe ich mal Datenblättern durchsucht und eine für mich interessante
Schalte (weil bis zu drei Thermoelemente mit einem IC auswertbar)
im Datenblatt zum LT1014 gefunden.

http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId...

Erste Seite unten.

Da mir erst der Sinn des Opamps ganz links (Imp.wandler?)
nicht klar war, habe ich mir eine kostenlose Student-Version
von PSpice besorgt und wollte die Schalte mal nachvollziehen /
verstehen. Einziger OpAmp in der (max. 25Teile fassenden)
mitgelieferten Bibliothek ist nur der 741er.
Mit dem 741er kam nur Müll aus der Simulation, was ich auf
die höhere Offsetspannung, etc. geschoben habe.

Aber selbst wenn ich aus der Bibliothek von Linear die Daten
des LT1014 in die mitgelieferte Bibliothek kopiere, kommt
für kleine Thermospannungen nur Mist hinten raus, jedenfalls
kann ich die angeblichen 10mv/°C nicht nachvollziehen.

Kann es sein, daß die Schaltung nur ein Beispiel ist, daß
in der Realität nicht notwendigerweise funktioniert (habe ich
hier schon öfter zu Schaltungen in Datenblättern gelesen)
oder habe ich irgednwo einen Denkfehler?

Vielleicht kann sich ja mal jemand das Datenblatt anschauen.
Was alles von PSpice müßte ich online stellen, damit
hier jemand die Simulation begutachten könnte?

Gruß
Edwald

Autor: Marko B. (Gast)
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Nimm doch einfach LTSpice, das ist ein kostenloses vollwertiges Spice,
und dort ist der LT1014 (und auch die meisten anderen LT Bauteile)
enthalten.

Autor: Edward Reitzle (Gast)
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Hallo,

danke für den Tipp.
Hab's gesaugt und die Schaltung erstellt.
Ergbnis: Bis auf ein paar Nachkommastellen
dasselbe wie bei PSpice.
Aber eben nicht die erwarteten 10mV/°C.

Hab' mal die Schaltung, wie ich sie in LTSPice erstellt
habe, angehängt.
Ist das etwas faul mit?

Edward

Autor: Dieter Werner (Gast)
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In der Schaltung fehlt die Angabe für welche Temperatur die 10mV/K
gelten.
Da Thermoelemente eine nichtlineare Temperatur / Spannungs-Kurve haben
ändert sich je nach gemessener Temperatur auch die Spannung pro Grad.

Autor: Klaus Hitschler (Gast)
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Hallo Edward,

ich bin gerade in das Forum 'gestolpert'.

Die Schaltung von LT ist recht 'tricky'. Ob sie in der Praxis
funktioniert, bezweifle ich zunächst einmal.

Mit dem Widerstandsnetzwerk ausgehend von der Refernz (LT1004) wird
eine sehr kleine Spannung (ca. 1 mV) geteilt über den nicht
invertierenden Eins-Verstärker (OP, links) über eine grosse Verstärkung
(ca. 250) von der eigentlichen Thermospannung subtrahiert. Diese ist
jedoch schon mit einem variablen Offset auch aus dem
Widerstandsnetzwerk gespeist. Dieser YSI... scheint eine
Thermowiderstand zu sein, der für den 'cold junction' Ausgleich
benutzt wird.
Um hier Durchblick zu bekommen musst du in schlaue Bücher gehen und die
Kirchhoffschen Regeln auf das Widerstandsnetzwerk anwenden. Sobald man
die Gleichungen hat, kann man auch die Empfindlichkeit von
Parameterstreuungen der Bauteile berechnen. Ich vermute, man muss recht
temperaturstabile Widerstände benutzen, damit diese Schaltung brauchbar
ist.
Warum willst due Thermoelemente nehmen? In der Regel ist die
Schaltungstechnik für PT100/1000 einfacher . Oder, wenn die zu
messenden Temperaturen im Rahmen bleiben, sind elektronische
Temperatursensoren einfach benutzbar.

Viel Erfolg.

Autor: Edward Reitzle (Gast)
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Hallo,

danke für die Anmerkungen.
Der Thermistor scheint in der Tat für die Kaltstellen-Kompensation
zu sein. Ändert sich seine Temp. ändert die die Spannung
nach ihm um ca. 40µV/°C.
Liege ich mit meiner Vermutung richtig, daß der andere
Ast des Widerstandsnetzwerk eine Spannung zur Kompensation
der Nicht-Linearität des Thermoelements liefern soll?

Stimmt natürlich, die Angabe 10mV/°C reicht allein
nicht, aber gerade um die "absoluten" Spannungen
bei z.B. 0° oder 10°C zu bestimmen habe ich mich ja
zum ersten Mal auf Spice gestürzt.
Und nun sowas. ;-)

Ich suche einen Thermoelement-Verstärker weil das
Endziel ist, Temp. bis ca. 900Grad zu messen.
Da wird es halt mit Platin schwierig. ;-)

Gruß

Autor: Klaus (Gast)
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Hallo Edward,

ja bei der Temperatur fallen Alternativen weg.

Mein Vorschlag: Berechne die maximale Ausgangsspannung deines
Thermoelementes unter Berücksichtigung der minimalen Temperatur an der
Kaltstelle. Dann speise das Signal des Thermoelements über einen
Differenzverstärker (Entstörung!) mit der passenden Verstärkung, so
dass du gerade Vollausschlag erreichst, in den AD-Wandler.
Lese die Temperatur deiner Kaltstelle mit einem elektronischen
Temperatursensor aus. Alles andere, Berücksischtigung der Kaltstelle
und Verrechnung der Nichtlinearität, machst du in Software.

Das habe ich schon mal umgesetzt. Es funktioniert prima.

Gruss

Autor: Edward Reitzle (Gast)
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Hallo Klaus,

Du hast nicht zufällig einen Plan für die Beschaltung des
AD-Eingang, von wg. Diff.verstärker.
Wie gesagt, OpAmps sind nicht meine Stärke.
Die Verstärkung eines nicht-inv. Verstärkers kriege ich
noch hin, aber danach ist Hängen im Schacht.

Gruß
Edward

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