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PT100-Messverstärkerschaltung auslesen und in Temperatur umwandeln
02.10.2014, 11:16
Beitrag #9
RE: PT100-Messverstärkerschaltung auslesen und in Temperatur umwandeln
Bei Ausnutzung des Messbereich -50 - 400°C durch 1024 Schritte des AD/Wandlers gibt es eine Auflösung von 0,44 °C.
450 °C / 1024
Wenn man nur Max 100°C messen will, würde der Messverstärker nur 1,666 Volt Ausgeben.
Mit einem Spannungsteiler kann man diese Spannung auf 1,1 Volt reduzieren.
Mit der internen Ref.Spannung von 1,1 Volt würde die Auflösung 0,15 °C betragen.
-50 - 100°C 150 /1024 = 0,15
Das soll nur ein Beispiel sein welche Möglichkeiten man hat.
Deshalb sind die Angaben des benötigten Messbereich und die entsprechenden Spannungswerte am Ausgang des
Messverstärkers wichtig.
Gruß HTO.
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02.10.2014, 13:20
Beitrag #10
RE: PT100-Messverstärkerschaltung auslesen und in Temperatur umwandeln
Hallo Cray, wenn du einen speziellen Pt-Messverstärker hast, kannst du mit meiner Info freilich nicht viel anfangen. Allerdings sehe ich Probleme, wenn du schnelle Temperaturänderungen mit einem Sensor in Metallhülse erfassen willst, weil diese sehr träge arbeiten. Es gibt sie auch als reine Chips, deren geringe Masse viel flotter reagiert.

Gruß, Stefan . . . . . . //Wo mein Kölbchen dampft, da bin ich unverkrampft.
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02.10.2014, 18:36
Beitrag #11
RE: PT100-Messverstärkerschaltung auslesen und in Temperatur umwandeln
(02.10.2014 11:05)ardu_arne schrieb:  
(02.10.2014 08:12)Cray-1 schrieb:  ...
ich verwende diesen Messverstärker: http://www.pollin.de/shop/dt/NzI3OTgxOTk..._V2_0.html
Das Ausgangssignal ist im Bereich 0-5V definiert.
...

Hallo,
es gibt Messverstärker die bereits fertig auf einen definierten Messbereich abgeglichen sind. Ich dachte Du hättest einen solchen. Aber egal, es geht auch mit dem Bausatz, der muss dann aber erst mal für den gewünschten Bereich eingestellt werden.

10 Messungen/Sekunde sollten locker möglich sein.

Die map() Funktion kann leider nur mit integer Werten umgehen.
Wenn Du den über analogRead() eingelesenen Wert mit 10 multiplizierst, dann auf das Ergebnis die map() Funktion anwendest und am Ende wieder durch 10 teilst bekommst Du eine Anzeige mit einer Nachkommastelle. Das Ergebnis muss dann aber als float Variable definiert und berechnet werden.

Gruß
Arne
Danke,
a propos map(). Wie kann ich in einem PI-Regler die Stellgröße in einen geeigneten PWM umwandeln, wenn es kein Integerwert ist?

Gruß
Cray-1
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02.10.2014, 20:09
Beitrag #12
RE: PT100-Messverstärkerschaltung auslesen und in Temperatur umwandeln
Hallo Cray-1,

die von Stefan angesprochene thermische Trägheit sollte nicht unbedacht bleiben.

Zum PI-Regler kann ich nichts sagen, weil ich nicht weiß welcher verwendet werden soll. Es sollte aber recht einfach möglich sein ein wie auch immer aussehendes Stellsignal des Reglers PWM tauglich zu machen.

Die map() Funktion ist auch nur eine (recht einfache) Möglichkeit den Messwert anzeigetauglich umzurechnen. Das geht aber auch mit ein paar Zeilen Code und dann sind auch andere Datentypen möglich.

Vielleicht sagst Du uns mal was Du insgesamt vor hast.
Ich bin erst mal nur von einer Messung mit Anzeige ausgegangen, aber das scheint doch mehr zu sein wenn noch ein Regler dazu soll.

Es ist einfacher Tipps zu geben wenn man das Gesamtprojekt kennt.

Gruß
Arne

ExclamationMit zunehmender Anzahl qualifizierter Informationen bei einer Problemstellung, erhöht sich zwangsläufig die Gefahr auf eine zielführende Antwort.Exclamation
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02.10.2014, 20:24
Beitrag #13
RE: PT100-Messverstärkerschaltung auslesen und in Temperatur umwandeln
(02.10.2014 20:09)ardu_arne schrieb:  Hallo Cray-1,

die von Stefan angesprochene thermische Trägheit sollte nicht unbedacht bleiben.

Zum PI-Regler kann ich nichts sagen, weil ich nicht weiß welcher verwendet werden soll. Es sollte aber recht einfach möglich sein ein wie auch immer aussehendes Stellsignal des Reglers PWM tauglich zu machen.

Die map() Funktion ist auch nur eine (recht einfache) Möglichkeit den Messwert anzeigetauglich umzurechnen. Das geht aber auch mit ein paar Zeilen Code und dann sind auch andere Datentypen möglich.

Vielleicht sagst Du uns mal was Du insgesamt vor hast.
Ich bin erst mal nur von einer Messung mit Anzeige ausgegangen, aber das scheint doch mehr zu sein wenn noch ein Regler dazu soll.

Es ist einfacher Tipps zu geben wenn man das Gesamtprojekt kennt.

Gruß
Arne
Hi,
ich arbeite zur Zeit an einer Temperaturerzeugung und -regelung mithilfe eines Peltier-Elementes. Das Peltier-Element soll später in einem Metallblock eingespannt werden und dieser dann durch geeignete Bohrungen einem Temperatursensor zugänglich sein. Meinen Regler habe ich mir folgendermaßen überlegt: es ist ein PI-Regler, der unter Verwendung einer H-Brücke, das Peltier-Element umpolend regelt. Soll heißen: wenn ich z. B 40° C einstelle soll mittels PWM ganz normal über den einen Eingang der H-Brücke hochgeregelt werden. Geht die Temperatur auf Grund der Trägheit auf z. B. 42° C, wird durch Umpolung, also Aktivierung des anderen Eingangs der H-Brücke, gekühlt. Entscheidend ist die Umpolung jeoch für niedrige Temperaturen. Da ich einen Temperaturbereich von 0° C-100° C abdecken möchte, benötige ich also auch Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur und das ist dementsprechend nur mit Umpolung möglich zu erreichen.
Die Temperaturwerte gebe ich über einen Encoder ein, ein Display stellt diese dar und der PT-100 dient als Temperatursensor innerhalb des Regers.

Gruß
Cray-1
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02.10.2014, 21:10
Beitrag #14
RE: PT100-Messverstärkerschaltung auslesen und in Temperatur umwandeln
Hallo Cray-1,

weiterhin viel Spaß bei dem Projekt.
Es wird dich Mess- und Regelungstechnisch noch eine Zeit lang beschäftigen.

Ich hätte für einen Messbereich von 0...100°C, wie bereits vorgeschlagen, auch einen DS18B20 als Sensor genommen. Der spart halt den Messverstärker und dessen Abgleich. Der DS18B20 ist evtl. auch etwas schneller als ein PT100 wenn man ihn mit etwas Wärmeleitpaste in eine passende Bohrung steckt.
Ich kenne aber das Umfeld nicht und deshalb ist vielleicht auch der PT100 die bessere Wahl.

Die Kühlfunktion (Umpolung) sollte eigentlich nur dann zu Eingriff kommen wenn die gewünschte Temperatur unterhalb der Raumtemperatur liegt.
Kommt die Umpolung im geradeaus Regelbetrieb ständig zum Einsatz stimmen die Regelparameter nicht :-(

Gruß
Arne

ExclamationMit zunehmender Anzahl qualifizierter Informationen bei einer Problemstellung, erhöht sich zwangsläufig die Gefahr auf eine zielführende Antwort.Exclamation
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03.10.2014, 13:40 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 03.10.2014 13:49 von Cray-1.)
Beitrag #15
RE: PT100-Messverstärkerschaltung auslesen und in Temperatur umwandeln
(02.10.2014 21:10)ardu_arne schrieb:  Hallo Cray-1,

weiterhin viel Spaß bei dem Projekt.
Es wird dich Mess- und Regelungstechnisch noch eine Zeit lang beschäftigen.

Ich hätte für einen Messbereich von 0...100°C, wie bereits vorgeschlagen, auch einen DS18B20 als Sensor genommen. Der spart halt den Messverstärker und dessen Abgleich. Der DS18B20 ist evtl. auch etwas schneller als ein PT100 wenn man ihn mit etwas Wärmeleitpaste in eine passende Bohrung steckt.
Ich kenne aber das Umfeld nicht und deshalb ist vielleicht auch der PT100 die bessere Wahl.

Die Kühlfunktion (Umpolung) sollte eigentlich nur dann zu Eingriff kommen wenn die gewünschte Temperatur unterhalb der Raumtemperatur liegt.
Kommt die Umpolung im geradeaus Regelbetrieb ständig zum Einsatz stimmen die Regelparameter nicht :-(

Gruß
Arne
Hi,
oh, danke. kannst Du das näher begründen, warum die Parameter darunter leiden?
Also lasse ich im Geradeausbetrieb mit PWM-Verringerung und Abkühlung regeln?

Gruß
Cray-1

(01.10.2014 20:17)HTO schrieb:  Hallo:
Erstens muß man fogendes wissen:
Den PT100 in Eiswasser tauchen. Dazu ein Wassergefäß mit Wasser und Eiswürfel füllen.
Dann die Spannung Messen, die an dem Ausgang des Messverstärkers ansteht.
Jetzt das Wassergefäß mit Wasser zum Kochen bringen und dann die Spannung am Messverstärker messen.
Jetzt hat man die Spannung für 0 °C und 100 °C.
Sollen andere Temperaturbereiche gemessen werden, muß die untere und die obere Temperatur an den PT100
angelegt werden und die beiden Spannungen ermittelt werden.
Für das weitere Vorgehen muß man die beiden Spannungen wissen.
Um zu entscheiden ob man die Interne Referenzspannung von 1.1 Volt, die 5 Volt der Stromversorgung als Referenz,
oder die Messspannung des Messverstärkers über Spannungsteiler anpassen muß.
Die Messungen durchführen und dann wieder melden.
Ich helfe dann weiter.
Hi,
danke, aber wie sieht das Programm aus, um die Ausgangsspannung des Messverstärkers in Temperaturen umzuwandeln?

Gruß
Cray-1
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03.10.2014, 15:56
Beitrag #16
RE: PT100-Messverstärkerschaltung auslesen und in Temperatur umwandeln
wie schon gesagt wurde, da musst du mappen. Wegen eines solchen Problems musste ich einst bist nach Tokyo in die heiligen Hallen der Fa. Hitachi fliegen.

Da wir ohnehin nur 10-bit-Auflösung haben, bietet sich die Integerrechnung an, mit Realzahlen ist etwas mehr Genauigkeit machbar. Ausgehend von 5V Spanne entsprechen 0....1023 dem vom Messverstärker vorgegebenen Messbereich. Der Messwert entspricht dann also etwa bei 0.....100°C

T_akt = ((T_max/1023) * analogRead(sensor_x)) (mit Realzahlen)

oder

T_akt = (T_max * analogRead(sensor_x) / 1023) (Integerwerte in °C)

bzw.

T_akt = (T_max * analogRead(sensor_x) / 102) (Zehntelgrade)

Integer-Zehntelgrade haben sich in der Praxis bestens bewährt.

Gruß, Stefan . . . . . . //Wo mein Kölbchen dampft, da bin ich unverkrampft.
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