Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Funktioniert meine Schaltung? Tipps?


von Frank B. (frankbesaker)


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Hallo,
ich möchte eine Temperatur zwischen ca. 50° - 150° messen. Dafür habe 
ich von einem Kollegen einen PT1000 bekommen und bin gerade damit 
beschäftigt eine Messbrücke auszulegen. Leider bin ich ein 
Elektroniklaie. Habe mich also am Wochenende damit beschäftigt und habe 
angehängten Schaltplan Zustande bekommen. Als ADC habe ich das 
Spannungseingangsmodul Ni-9201 in Verbindung mit cDAQ-9172 zur 
Verfügung. Das Signal wird dann in LabView verarbeitet.
Als 24V Spannungsquelle habe ich einen TCL 060-124 DC. An 
Spannungsquelle und ADC bin ich gebunden und kann nichts ändern.

Erstmal die wichtigste Frage:
Kann das so funktionieren mal unabhängig davon ob das Signal am Ende 
schön ist? Oder fliegt mir das Teil um die Ohren?

Falls das geht:
Wie könnte ich das Signal mit möglichst geringem Aufwand noch 
stabilisieren? Mit möglichst geringen Aufwand meine ich evtl. noch 
Kondensator oder Spule ergänzen etc. Ein anderer Instrumentenverstärker 
wäre auch möglich aber das ist der einzige lieferbare den ich gefunden 
habe, der eine Single Supply zulässt. Gibts da irgenwelche Tipps oder 
ist der INA 122 soweit in Ordnung? Das Signal muss nicht übertrieben gut 
sein, aber eben OK. Ich weiß leider nicht wie ich das exakt beschreiben 
soll.

Verwende ich zur Glättung der Spannung bei den Spannungsreglern am 
besten  Kerkos oder Elkos? Passen die Kapazitäten? Habe ich eigentlich 
nur aus dem Datenblatt entnommen.

Die Spannungsquelle und das Spannungsmodul werden im Endeffekt etwas 
1.5m von dem Aufbau und der Platine entfernt sein. Für die Verbindung 
zwischen dem INA122 und dem Spannungsmodul würde ich ein abgeschirmtes 
Kabel verwenden. Verbinde ich die Abschirmung dann sowohl mit GND an der 
Platine als auch des Spannungseingangsmoduls oder nur eines von beidem? 
Ich habe da oft verschiedene Sachen gelesen.

Die Verlustleistung der Schaltung ist erst mal nicht wichtig, da die 
Schaltung wahrscheinlich sowieso nur 2 Wochen als Übergangslösung dienen 
soll. Muss also auch nicht sehr kompakt gebaut werden, sodass die 
Wärmeabfuhr der Bauteile gewährleistet sein sollte.

Ich wäre über eure Hilfe sehr dankbar.

von Helge (Gast)


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Ich würde die Spannung für die Messbrücke mit einem besseren Regler 
stabilisieren als mit einem 7810. Unter der Bezeichnung wird einem aller 
möglicher Mist untergejubelt. Beispiel REF5010, aus den 15V gespeist.

von Gerald K. (geku)


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Ähnliches hatten wir schon einmal: 
Beitrag "DMS-Brücke mit INA126 verstärken"

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Frank B. schrieb:
> einen PT1000

Welchen denn?

von Harry (Gast)


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OT: Masse wird nach unten gezeichnet. Ist so etwas verwirrend.

von MaWin (Gast)


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Frank B. schrieb:
> Kann das so funktionieren

Nicht gut.
Du legst ca. 1V an den Pt1000 an.
Das quittiert der mit einem Messfehler durch Selbsterwärmung
Man nimmt besser 0.3V.

Zudem bezieht sich deine Messung auf eine Spannung aus den 10V eines 
7810, die nicht so besonders genau sind und schwanken, aber du misst die 
10V nicht mit. All diese Schwankungen hast du in deinem Messwert..

Richtig ist, dass du deine Spannung vom Pt1000 verstärken musst, weil 
der Ni-9201 nur +/-10V/12bit hat. Ich weiss nicht, ob man an die 10V 
Referenzspannung die der Ni-9201 intern hat rankommt, das wäre besser 
sich darauf zu beziehen.

Ich würde den OpAmp mit 24V versorgen, spart den 7815, ein OP07 tut es, 
man braucht keinen Instrumentenverstärker, die 10V falls man sie nicht 
vom Ni-9201 geliefert bekommt mit einer 0.05% Spannungsreferenz wie 
REF5010 erzeugen (egal ob das 10V sind, dürfen auch 2.5 oder so sein), 
und die Messbrücke wegen dem Ausgangsspannungsbereich des OP07 so 
auslegen, dass 50 GradC 3V sind und 150 GradC so 9V und zwischen OpAmp 
Ausgang und Messeingang 10k legen falls mal mehr als 10V rauskommen.

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

von Sebastian S. (amateur)


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Eine minimale Verbesserung bringt es, wenn Du den 10V-Regler hinter den 
15V-Regler legst. Der stabilisiert dann dessen Eingangsspannung vor.
Da keine extremen Lastsprünge im Bereich der Brücke zu erwarten sind, 
sollte diese Form der Stabilisierung ausreichend sein. Natürlich werden 
hier die Puristen wiedersprechen.
Einen PT-irgendwas  dauerhaft mit Strom zu versorgen hat aber zur Folge, 
dass sich dieser leicht erwärmt. Ist ja irgendwie ein Widerstand, dem 
Heinz der Heizer innewohnt. Abhilfe könnt hier ein Analogschalter 
schaffen, der die Spannung zyklisch – nur während der Messung - 
freigibt.

von dummschwaetzer (Gast)


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Für besseres Regelm sollte der 78irgendwas mit mindestens 10mA belstet 
werden.

von re (Gast)


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Frank B. schrieb:

> Ich wäre über eure Hilfe sehr dankbar.

Wenn Du es ganz neu auslegst, würde ich einen völlig anderen Ansatz 
wählen.
Es gibt Chips, die für genau diesen Anwendungsfall (pt100/pt1000) 
ausgelegt sind, z.B. MAX31865.

(https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX31865.pdf)

Gut funktionierende Musterplatinen für den Proof-Of-Concept gibt's für 
einstellige Euro-Beträge beim Plagiator Deiner Wahl.

(re)

von Thomas B. (thombde)


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Wie genau oder linear soll das Ding denn werden?
Wie groß darf der Messfehler sein?

Das einzig gute an dem PT1000 ist, dass es den auch hermetisch 
geschlossen gibt.
Gibt aber auch die offene Bauform.
Ansonsten ist der ziemlich Kacke.

Die Spannungsregler  (UAxxxx) machen schon sehr viel Messfehler.
Für so etwas nimmt man eigentlich immer eine Reff-Spannung

von Wolfgang (Gast)


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Frank B. schrieb:
> Als ADC habe ich das Spannungseingangsmodul Ni-9201 in Verbindung
> mit cDAQ-9172 zur Verfügung.

Würde dazu nicht ein Widerstandsthermometer-Messumformer (z.B. Phoenix 
MINI MCR-SL-PT100-UI-NC) passen oder geht es dir um das Basteln?
https://www.phoenixcontact.com/online/portal/de?uri=pxc-oc-itemdetail:pid=2864273

von MaWin (Gast)


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Thomas B. schrieb:
> Das einzig gute an dem PT1000 ist, dass es den auch hermetisch
> geschlossen gibt.
> Gibt aber auch die offene Bauform.
> Ansonsten ist der ziemlich Kacke.

Wenn man die Welt nicht verstanden hat, mag man auf so Kackideen kommen.

Platinsensoren sind genau und benötigen für ihre Genauigkeit keine 
Kalibrierung, sie sind damit auch problemlos austauschbar.

Spätestens wenn man einen grösseren Temperaturbereich messen will als 
digitale kalibrierte Halbleitersensoren wie TSIC506 schaffen, sind sie 
unverzichtbar.

von Rainer V. (a_zip)


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Hat man dir ein Projekt aufs Auge gedrückt, weil du nicht schnell genug 
abgetaucht bist oder willst du basteln? Im zweiten Fall kannst mal 
entspannt die Suchmaschine deiner Wahl anwerfen und etwas finden, was 
dich anspricht. Wenn du dann Fragen hast, dann mach einen neuen Faden 
auf!
Gruß Rainer

von MaWin (Gast)


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Warum mit Messbrücke und nicht einfach
https://www.electronicdeveloper.de/ADCRatiometrisch.aspx

von Thomas B. (thombde)


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MaWin schrieb:
> Platinsensoren sind genau und benötigen für ihre Genauigkeit keine
> Kalibrierung, sie sind damit auch problemlos austauschbar.

Ja, stimmt.
Mann muss aber auch den Messaufbau und die Leitungslänge 
berücksichtigen.
Sonst macht das keinen Sinn.
Aber das war nicht die Frage des TO.

Spannungsregler als Reff geht.
Aber ist ungenau.

Deswegen schrieb ich:

Thomas B. schrieb:
> Die Spannungsregler  (UAxxxx) machen schon sehr viel Messfehler.
> Für so etwas nimmt man eigentlich immer eine Reff-Spannung

von Weltverschlimmbesserer (Gast)


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Nein.

von Michel M. (elec-deniel)


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: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Thomas B. schrieb:

> Spannungsregler als Reff geht.

Sowas gibts M.W. nur auf Segelschiffen. :-(

von Thomas B. (thombde)


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Harald W. schrieb:
> Thomas B. schrieb:
>
>> Spannungsregler als Reff geht.
>
> Sowas gibts M.W. nur auf Segelschiffen. :-(

Hallo Harald.
Wenn Du mich schon zitierst , solltest Du das auch fair machen.
Und nicht einfach die hälfte weglassen.

Ich habe  dich immer fair zitiert.
Das erwarte ich auch von Dir.

Gruß aus LIP (NRW)

Thomas

von Michel M. (elec-deniel)


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.... "summary of the LTSpice files"
Thermoelement PT100 und PT1000  Schaltbeispiele :-)
 https://www.linkedin.com/feed/update/urn:li:share:6799276629639090176

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