eine Schaltung soll PT1000 Temperatursensoren sowohl mit 2- als auch 3- Leitern halbwegs genau messen (+-1K). Die Messung soll mit einem ADC an einem uC durchgeführt werden.
Der Spannungsabfall soll auf beiden Leitungen berücksichtigen, trotz nur 3 Leiter-Messung. Beide Leitungen haben in etwa den gleichen Widerstand und damit Spannungsabfall. Auch wenn das nicht so präzise ist wie bei einer echten 4-Leitungs-Messung sollte das dennoch genauer sein als den Spannungsabfall nur auf einer Leitung zu berücksichtigen, oder?
Dabei würde ich gerne die gleiche Schaltung für beides nutzen und eben eine Leitung offen lassen, wenn der Sensor nur 2 Leitungen hat.
Ich sehe dafür 2 Möglichkeiten:
2 Stück OPV + ADC, je einmal zur Messung der Spannung am PTC und einer zur Messung des Spannungsabfalls auf der Leitung. Im uC wird dann zusätzlich der Spannungsabfall einmal vom Messwert vom PTC abgezogen.
1 ADC, davor aber ein OPV als Subtrahierer um den Spannungsabfall der Leitung vom Messwert abzuziehen.
Beide hätten ihre Vor- und Nachteile, einen richtigen Favoriten habe ich nicht. Wie macht man das üblicherweise? Gibt es noch andere Optionen dafür? Ich würde den Aufbau möglichst diskret machen wollen, also keine spezialisierten Bausteine sondern normale OPV mit einem mehr oder weniger beliebigem ADC.
Für solche Anwendungen gibt es z.B. den ADS1220 von Texas Instruments. Darin sind die Sensorversorgung, Verstärker, Filter, ADC schon enthalten. Auf jeden Fall lohnt es sich, im Datenblatt die Schaltungen und Hinweise zu den 2/3/4-Leitermessungen zu lesen.
Für solche Anwendungen gibt es z.B. den ADS1220 von Texas Instruments
Danke dir. Ich würde den Aufbau aber möglichst diskret machen wollen, also keine spezialisierten Bausteine sondern normale OPV mit einem mehr oder weniger beliebigen ADC. Hab ich auch oben ergänzt. Werde mir den ADS1220 aber dennoch mal ansehen, ab einem gewissen Punkt macht ein derartiger IC ja doch Sinn.
Danke dir. Ich würde den Aufbau aber möglichst diskret machen wollen,
also keine spezialisierten Bausteine sondern normale OPV mit einem mehr
oder weniger beliebigen ADC. Hab ich auch oben ergänzt. Werde mir den
ADS1220 aber dennoch mal ansehen, ab einem gewissen Punkt macht ein
derartiger IC ja doch Sinn.
Vorab einfach mal lesen was die Industrie dazu veröffentlicht hat schadet Dir sicher nicht:
eine Schaltung soll PT1000 Temperatursensoren sowohl mit 2- als auch 3-
Leitern halbwegs genau messen (+-1K). Die Messung soll mit einem ADC an
einem uC durchgeführt werden.
PT1000 Temperatursensoren sowohl mit 2- als auch 3- Leitern halbwegs genau messen (+-1K)
Soll das die Genauigkeit nur der Schaltung, oder der gesamten Messung, rückführbar auf nationale Normale sein? In welchem Temperaturbereich?
Ein PT1000 Klasse B darf bei 100°C alleine schon 0,8K abweichen, es gibt aber auch teurere Klassen A oder AA. Dazu seine Alterung (wie oft darf er Rekalibriert werden, Kosten dafür?), der Fehler der Sensorankopplung an das zu messende Teil, Sensorerwärmung durch den Meßstrom, die Ungenauigkeit vom Analogteil, die Ungenauigkeit vom ADC und deren TK...
Darüber muß man sich nur Gedanken machen, wenn der Fühler ab 10 m Entfernung weit weg ist. Wenn man dafür Netz-Installationskabel verwendet, ist noch weniger Einfluß vorhanden. Ebenso bei mehrpoligem Datenkabel mit parallelgeschalteten Adern. Kann man alles rechnerisch ermitteln.
Dabei würde ich gerne die gleiche Schaltung für beides nutzen und eben
eine Leitung offen lassen, wenn der Sensor nur 2 Leitungen hat.
Bei langen Leitungen ist es auf jeden Fall besser, den dritten Leiter direkt am Sensor anzuschließen, als ihn nicht zu benutzen, d.h. offen zu lassen.
Ein Pt100 reagiert 10-mal so empfindlich auf Leitungswiderstände, wie ein Pt1000.
Soll das die Genauigkeit nur der Schaltung, oder der gesamten Messung,
rückführbar auf nationale Normale sein? In welchem Temperaturbereich?
Ich betrachte aktuell nur die Genauigkeit der Schaltung bei 25°C. Klar macht es keinen Sinn einen Klasse B PT1000 mit 20 m Leitung und 2 Adern an eine hochpräzise Schaltung zu hängen, aber das ist ein anderes Thema.
Danke auch an jeden für den Input zu den PT1000 Sensoren. Das allermeiste davon ist bekannt, sollte aber eigentlich gar nicht die Frage sein.
Der Schaltung ist ja erst mal egal ob da 1200 Ohm von einem (heißen) PT1000 oder einem Poti dran hängen. Um diese geht es mir auch hauptsächlich, daher auch die konkrete Frage nach den zwei Möglichkeiten.
Und dann bleibt da noch die Genauigkeit der Temperaturmessung insgesamt und was man eigentlich wissen will.
"Genau" gemessen ist nur die Temperatur unmittelbar am Fühler selbst, in einem Fluid kann sie schon 10 cm abseits anders sein, ausreichend homogen wird es nur in stark turbulenter Strömung. Das ist auch der Grund, warum die Luft im abgeschlossenen Ofen eines Gaschromatographen mit einem kräftigen Ventilator verwirbelt wird (20 - 400 °C), da genügt 1 Sensor an beliebiger Stelle.
Bei stehendem Wasser z.B. kann es eine Schichtung geben, kann man schon im Regenfaß ausmessen.
In einem Kühlschrank gibt es auch einen meßbaren Temperaturgradienten.
Wenn man das alles bedenkt, kommt man oft zu der Erkenntnis, daß der richtige Fühlerort schwer zu ermitteln ist und man auch mit einem "ungenaueren" Thermometer ausreichend bedient ist. Ein Trend ist immer zu sehen. Braucht man wirklich höhere Genauigkeit, sind mehrere Sensoren zur Ausgleichsrechnung nötig.
Das gilt nicht für nicht zu große Metallteile, da genügt 1 Sensor.
So eine Antwort habe ich schon erwartet ;) +-1K, habs oben ergänzt
Andreas S. schrieb:
Für solche Anwendungen gibt es z.B. den ADS1220 von Texas Instruments
Danke dir. Ich würde den Aufbau aber möglichst diskret machen wollen,
also keine spezialisierten Bausteine sondern normale OPV mit einem mehr
oder weniger beliebigen ADC. Hab ich auch oben ergänzt. Werde mir den
ADS1220 aber dennoch mal ansehen, ab einem gewissen Punkt macht ein
derartiger IC ja doch Sinn.
Der ADS hat noch weitere Vorteile: z.B. 2 programmierbare Stromquellen für 10, 50, 100, 250, 500, 1000, 1500 µA. Im Datenblatt sind Beispiele für 3- und 4-Draht-Messungen aufgeführt. Es gibt fertige Boards mit dem ADS1220.
