mehrere Widerstände mit MUX

[Mans A. (mansmaak)]

Hallo liebe Community,

Ich möchte mehrere Widerstände nacheinander messen. Dies will ich mit 
einem 16:1 MUX machen. Allerdings haben diese Widerstände/Sensoren vier 
Anschlussleitungen, da ich mit der vier-Punkt-Methode messen möchte. Wie 
soll ich das nun beschalten. Im Anhang findet ihr zwei Abbildungen die 
das Problem veranschaulichen sollen.

Aber zuvor möchte ich bitte wissen, ob es überhaupt Sinn macht das ganze 
mit Multiplexer zu realisieren? Wie sieht es mit den Stromgrenzen usw. 
aus?

Bin für jede Antwort dankbar!!

Liebe Grüße

[Harald K. (kirnbichler)]

Mans A. schrieb:
> Aber zuvor möchte ich bitte wissen, ob es überhaupt Sinn macht das ganze
> mit Multiplexer zu realisieren?

Sieh Dir mal die extrem kleinen Widerstandsänderungen eines PT100 bei 
den zu erwartenden Temperaturunterschieden an, und vergleiche das mit 
den Innenwiderständen Deines Multiplexers.

[Michael B. (laberkopp)]

Mans A. schrieb:
> Wie soll ich das nun beschalten.

Du musst sowohl die Messzuführung (rot, vermutlich 1mA Stromquelle) als 
auch den positiven Messeingang als auch den negativen Messeingang per 
MUX getrennt umschalten, lediglich Masse der Messzuführung darf alle 
Sensoren untereinander und mit dem Messgerät und mit den MUX verbinden.

Du brauchst also 3 MUXe, die durchaus dieselben Steuersignale bekommen 
können, also parallelverdrahtet.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Harald K. schrieb:
> und vergleiche das mit
> den Innenwiderständen Deines Multiplexers.

Die musst du als erstes wegkalibrieren, um auf aussagekräftige 
Ergebnisse zu kommen. Für jeden Kanal.
Enable Anschluss der MUXes nicht vergessen.

[H. H. (Gast)]

Matthias S. schrieb:
> Harald K. schrieb:
>> und vergleiche das mit
>> den Innenwiderständen Deines Multiplexers.
>
> Die musst du als erstes wegkalibrieren, um auf aussagekräftige
> Ergebnisse zu kommen. Für jeden Kanal.
> Enable Anschluss der MUXes nicht vergessen.

Ist doch bei 4-Leiter Messung kein Thema.

[Klaus R. (klara)]

Mans A. schrieb:
> Ich möchte mehrere Widerstände nacheinander messen. Dies will ich mit
> einem 16:1 MUX machen.

Schau Dir mal die Datenblätter der Muxer an. Es gibt kaum Muxer die 
unter 5 Ohm Durchgangswiderstand kommen. Und konstant ist so ein 
Durchgangswiderstand auch nicht.

Ich wollte über einen Muxer PT1000 Temperatursensoren messen und stand 
vor selbigen Problem. Ich habe einen genauen Konstantstrom von 314 µA 
zum Messen verwendet. Man braucht zwei Muxer. Von der Stromquelle geht 
es über den ersten Muxer auf den PT1000 gegen Ref_GND. Dieser 
Referenzpunkt liegt liegt am Instrumentenverstärker. Der zweite Muxer 
greift die Spannung über den PT1000 stromlos ab. Dieser Eingang am 
Instrumentenverstärker ist hochohmig. Auf diese Weise können acht 
Sensoren der Reihe nach gemessen werden.

Der andere Eingang des Instrumentenverstärker ist über einen 0,1% 1 K 
Widerstand gegen Ref_GND abgeschlossen. Hier speist die zweite 
Stromquelle 314 µA ein. Sollten die Stromquellen driften, so wird diese 
Drift gemindert.

Noch ein Kniff dazu: Die beiden Muxer habe ich gestapelt und den zweiten 
x - Pin etwas abgehoben.

Heute würde ich da ratiometrisch messen.
mfg Klaus

[Rüdiger B. (rbruns)]

64 Relais.

[Harald K. (kirnbichler)]

Rüdiger B. schrieb:
> 64 Relais.

Sind auch keine einfache Lösung; Relais, die mit sehr geringen Strömen 
"belastet" werden, zeigen durchaus schwankende 
Kontaktübergangswiderstände. Und die sind gerade bei PT100 ein Problem.


20°C 107.794 Ohm
21°C 108.182 Ohm
22°C 108.570 Ohm
23°C 108.959 Ohm
24°C 109.347 Ohm
25°C 109.735 Ohm

Der Unterschied zwischen 20° und 21° sind also gerade mal 0.338 Ohm.

Da die meisten Leute, die Temperaturen messen wollen, aus irgendwelchen 
Gründen der Ansicht sind, eine Auflösung von 0.1°C zu benötigen, wird 
das eine ziemliche Herausforderung.

[Harald W. (wilhelms)]

H. H. schrieb:

> Ist doch bei 4-Leiter Messung kein Thema.

Ja, mit einem entsprechenden Messgerät mit Standard-Cmos-Multiplexern
und PT100 haben wir "auf Arbeit" eine Genauigkeit von einigen 10mK
erreicht (Auflösung ca. 1mK). Diese Genauigkeit wurde benötigt, um
die von der Temperatur abhängige Lichtgeschwindigkeit zu errechnen
(Edlen-Formel).

[Rüdiger B. (rbruns)]

Harald K. schrieb:
> Da die meisten Leute, die Temperaturen messen wollen, aus irgendwelchen
> Gründen der Ansicht sind, eine Auflösung von 0.1°C zu benötigen, wird
> das eine ziemliche Herausforderung.

Bei 6 1/2 Digits ist die Messung weniger das Problem sondern das 
Drumherum.

[Harald W. (wilhelms)]

Harald K. schrieb:

> Da die meisten Leute, die Temperaturen messen wollen, aus irgendwelchen
> Gründen der Ansicht sind, eine Auflösung von 0.1°C zu benötigen,

Eine Auflösung von 0,1° schafft doch heutzutage jedes billige
Digitalthermometer. Die Messgenauigkeit dagegen ist typisch
eher um den Faktor zehn schlechter.

[Harald K. (kirnbichler)]

Harald W. schrieb:
> Eine Auflösung von 0,1° schafft doch heutzutage jedes billige
> Digitalthermometer.

Ja, aber sie ist bei Temperaturmessungen in >> 90% der Fälle vollkommen 
schwachsinnig.

[Joe L. (joelisa)]

H. H. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Harald K. schrieb:
>>> und vergleiche das mit
>>> den Innenwiderständen Deines Multiplexers.
>>
>> Die musst du als erstes wegkalibrieren, um auf aussagekräftige
>> Ergebnisse zu kommen. Für jeden Kanal.
>> Enable Anschluss der MUXes nicht vergessen.
>
> Ist doch bei 4-Leiter Messung kein Thema.

Weißt Du HH, manche Leute können mit dem Begriff 4-Leiter-Messung nichts 
anfangen -- oft halt auch diese Poser mit 6 1/2 Digit-Multimeter aus 
reinstem Chinesium.

Diese ganzen Aufpudler kuck ich nicht mit dem A*sch an. Solltest Du 
vielleicht auch; ist gut für die Nerven!

[Harald W. (wilhelms)]

Harald K. schrieb:

> Ja, aber sie ist bei Temperaturmessungen in >> 90% der Fälle vollkommen
> schwachsinnig.

Im privatem Bereich mag das stimmen.
Im beruflichen Bereich sieht das anders aus.

[Harald K. (kirnbichler)]

Harald W. schrieb:
> Im beruflichen Bereich sieht das anders aus.

Kommt aufs Medium an. Raumtemperatur? Ist von wenigen isothermen Laboren 
abgesehen immer kompletter Schwachsinn.

(Wer Adlershof kennt, kennt vielleicht die beiden Betonkugeln, vor die 
die Arschlöcher vor einigen Jahren ein belangloses Haus hinkotzen 
mussten ...
https://de.wikipedia.org/wiki/Isothermische_Kugellabore)

[Rainer W. (rawi)]

Harald K. schrieb:
> ... und vergleiche das mit den Innenwiderständen Deines Multiplexers.

Du hast das Prinzip der Vierleitermessung verstanden?
2 Leitungen sind für den Strom zuständig, über zwei weitere Leitungen 
wird die Spannung über dem Prüfling gemessen. Die Innenwiderstände 
stören nicht, wenn die Anordnung richtig aufgebaut ist. Da muss auch 
nichts kalibriert werden.

[Harald W. (wilhelms)]

Rainer W. schrieb:

> Du hast das Prinzip der Vierleitermessung verstanden?
> 2 Leitungen sind für den Strom zuständig, über zwei weitere Leitungen
> wird die Spannung über dem Prüfling gemessen. Die Innenwiderstände
> stören nicht, wenn die Anordnung richtig aufgebaut ist. Da muss auch
> nichts kalibriert werden.

Störend können dann nur noch Thermospannungen sein. Die kann man
durch Messung mit zwei unterschiedlichen Strömen rausrechnen.