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Temperatursensor von Heraeus benutzen
08.10.2014, 20:14 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 08.10.2014 20:19 von Bitklopfer.)
Beitrag #9
RE: Temperatursensor von Heraeus benutzen
OH...noch ne Fussel...
Hi,
noch ein paar Anmerkungen zum PT 1000.
Üblicherweise läßt man durch den PT einen konstanten Strom
fließen der max. 1mA laut Datenblatt sein soll wegen der sonst zu
befürchtenden Eigenerwärmung durch den Messstrom.
Der Konstantstrom hat den Vorteil das man die Umrechnung
dann als fast Liniear ansehen kann.
Dann zum ADC, wenn man den 5V Bereich beim Ardi wählt dann
darf die Schaltung nicht über den USB Anschluß versorgt werden
weil hier die Spannung zu sehr schwankt und das sich auf die ADC
Werte voll auswirkt. Abhilfe wäre hier die interne Referenz von etwa
1,1Volt wo man dann die Eingangsspannung durch Spannungsteiler
anpassen muß....aber Vorsicht das man dann das ganze entsprechend
auslegt sonst verfälscht sich da das Ganze erst Recht Tongue.
Unter diesen Gesichtspunkten ist so eine Eingangsschaltung von Polin
vielleicht eine gute Geldanlage um saubere Werte zu bekommen.
lg
bk

axo, diese Zeile müßte nach meiner Auffassung so aussehen:
float voltage = (sensorVal * (5.0 / 1024.0)) ;

1+1 = 10 Angel ...und ich bin hier nicht der Suchmaschinen-Ersatz Dodgy...nur mal so als genereller Tipp..
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11.10.2014, 12:27
Beitrag #10
RE: Temperatursensor von Heraeus benutzen
Ja ich werde mir wohl diese Eingangsschaltung mal kaufen. Werde dann hier davon berichten Wink

@Bitklopfer: (sensorVal * (5.0 / 1024.0) oder (sensorVal/1024 * 5.0) ist das selbe Wink
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11.10.2014, 18:24 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 11.10.2014 18:24 von Bitklopfer.)
Beitrag #11
RE: Temperatursensor von Heraeus benutzen
(11.10.2014 12:27)Fussel13 schrieb:  ....
@Bitklopfer: (sensorVal * (5.0 / 1024.0) oder (sensorVal/1024 * 5.0) ist das selbe Wink

Hallo Fussel,
also Mathematisch gesehen magst du Recht haben, doch um die technischen Hintergründe im Auge zu behalten ist mir meine Schreibweise lieber, weil die Wertigkeit eines ADC Digits sich eben aus der Referenz und der Auflösung des ADC bestimmt woher sich die (5.0V / 1024) ergibt was dann 0,0048828125 V/Digit sind.
Den Rest erspare ich uns mal an der Stelle.
Interessanter wird es allerdings wenn man nur Integer Werte verrechnen kann, dann muß man aufpassen das hinten noch was bei rauskommt. Hier wäre dann die Rechung sensorVal/1024 außer im Fullscale Fall immer 0 Tongue.

Aber als Schaltung hätte ich noch eine preisgünstigere Lösung parat die allerdings nur eine Auflösung von (nur) ~0,5 Grad ergibt wobei selbst bei einer voll angepassten Verstärkerschaltung mit dem 10Bit ADC nicht mehr als ~0,2 Grad Auflösung möglich ist in dem Fall.
Die Schaltung ist nicht mehr als eine Konstantstromquelle und die lebt davon das der PT1000 eine annähernd lineare Kennlinie hat wo der Fehler dann unter 1% ist wo wir dann auch schon im Bereich der Grundgenauigkeit eines PT1000 Sensors an sich sind.
Hier die nötigen Bauteile:
LM234
Poti 500Ohm Hochauflösend
..macht dann 1,40 + 0,24 Euro + PortoSad
Hier die Schaltung:

   

Mit dem Poti läßt sich dann auch gleich das Ganze über alles raus kalibrieren, also samt dem ADC der dann auf die interne 1,1V Referenz eingestellt wird. Lediglich den Offset muß man per Software ermitteln. Dafür bekommt man negative Temperaturen gratis dazu....wenn man sie will.
lg
bk

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11.10.2014, 20:42
Beitrag #12
RE: Temperatursensor von Heraeus benutzen
oh, auch wieder etwas gelernt, den LM234 kannte ich noch nicht und habe BF245er dafür genommen, plus nachgeschaltete OPAs für die Normierung. Eins würde mich noch interessieren: wie reagieren die MCUs, wenn an den Analogeingängen Spannungen anliegen, die höher sind, als die eingestellte Referenz? Ich habe deshalb Aufwand getrieben und an den Eingängen LEDs spendiert, damit die Eingangspannungen für die OPs nie zu hoch werden können und betreibe diese mit einer abgleichbaren Hilfsspannung, damit an den Arduinoeingängen nie mehr anliegen kann, als 5V. Wenn bei niedrigeren Referenzspannungen dann der ausgelesene Wert nur gedeckelt würde und dies zulässig wäre, dann hätte ich mir diese Mühe ersparen können. Mit 1mA und Uref 1,1V können aber maximal 27°C gemessen werden, nehmen wir den Strom weiter runter, dann wird die Skalierung immer abenteuerlicher. Diese Lösung ist also stark vom benötigten Messbereich abhängig, der nicht allzu hoch gehen darf.

Gruß, Stefan . . . . . . //Wo mein Kölbchen dampft, da bin ich unverkrampft.
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11.10.2014, 21:30 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 11.10.2014 23:00 von Bitklopfer.)
Beitrag #13
RE: Temperatursensor von Heraeus benutzen
(11.10.2014 20:42)Stefan schrieb:  oh, auch wieder etwas gelernt, den LM234 kannte ich noch nicht und habe BF245er dafür genommen, plus nachgeschaltete OPAs für die Normierung. Eins würde mich noch interessieren: wie reagieren die MCUs, wenn an den Analogeingängen Spannungen anliegen, die höher sind, als die eingestellte Referenz? Ich habe deshalb Aufwand getrieben und an den Eingängen LEDs spendiert, damit die Eingangspannungen für die OPs nie zu hoch werden können und betreibe diese mit einer abgleichbaren Hilfsspannung, damit an den Arduinoeingängen nie mehr anliegen kann, als 5V. Wenn bei niedrigeren Referenzspannungen dann der ausgelesene Wert nur gedeckelt würde und dies zulässig wäre, dann hätte ich mir diese Mühe ersparen können. Mit 1mA und Uref 1,1V können aber maximal 27°C gemessen werden, nehmen wir den Strom weiter runter, dann wird die Skalierung immer abenteuerlicher. Diese Lösung ist also stark vom benötigten Messbereich abhängig, der nicht allzu hoch gehen darf.
...jooh so ist die Welt der Elektronik, öfter mal was Neues...Smile
Jau ich habe auch mal sowas in der Art wie den Polin Verstärker für einen PT100 aufgebaut. Aber um das sauber zu machen braucht man für den OP +/- 12V sonst kann man nicht voll auf 0V oder +5V den Ausgang abgleichen....lann der Polin laut Datenblatt vom verwendeten TLC2264 übrigens auch nicht...je nach Last eben.
Über eine Eingangsschutzschaltung für den Arduino hatte ich auch nachgedacht, aber laut Atmel Datenblatt darf an jedem Pin max. VCC + 0,5V bzw. GND - 0,5V anliegen, aber nachdem die Schaltung ja von den 5V vom Ardi gespeist wird besteht da ja keine Gefahr Wink.
Ähm, verstehe 1mA - klar damit funzt es nicht. Aber 1mA ist auch die Grenze vom PT1000 bevor eine spürbare eigenerwärmung den Messwert beeinflußt..Rolleyes
Und es ist nirgends vorgeschrieben wie hoch der Messstrom sein muß, ergo darf ich den auf meine Belange reduzieren was in dem Fall dann so umme 0,6 mA sind um bei 200 Grad Full Scale beim ADC zu erreichen. Muss mal ne Tabelle erstellen wie das dann genau aussieht, aber soviel weiß ich schon.... der ADC löst die 0 - 200 Grad in ~400 Digits auf....je nachdem welchen Strom man einstellt. Und abgleichen muß man eigentlich jede Analoge Messung, das ist Messtechnik life Cool
Denn auch die 1,1V interne Referenz unterliegt kleinen Abweichungen die man mit dem Abgleich dann auch gleich in den Griff bekommt. Und Abgleichen kann man das ganze dann mit ausgemessenen Festwiderständen z.B. 1000 Ohm zum Nullabgleich und 1,5Kohm als 130 Grad Wert (den Full Scale Wert muß ich noch genau bestimmen). Bei der Verwendung von üblichen Metallschichtwiderständen haben wir dann 1% Genauigkeit an der Stelle was für den geringen Aufwand schon recht genau ist. Stellt sich dann die Frage an Fussel wie genau oder wie hoch auflösend der Temperaturwert überhaupt sein muß. Und nicht vergessen, auch der Heraeus PT1000 hat seine Abweichungen je nach Toleranzklasse 0,55 / 1,30 Grad bei 200 Grad.
Von daher alles eine Frage des Aufwandes der je nach geforderter Genauigkeit stark ansteigt Big Grin
lg
bk

Nachtrag, also so sähen dann die Werte aus:
   
Die Digits-Werte können natürlich keine Nachkommastellen haben Big Grin, aber der erfahrene Elektroniker kann bei den Werten eine Tendenz erkennen wie oft z.B. 852 oder 853 angezeigt wird und somit werden es dann auch Kommastellen.... man kann auch 10 oder 100 mal den gleichen Wert einlesen und dann als float / 10 /100 anzeigen lassen...kommt aufs gleiche raus.
Sicher, man verschenkt bei der Version gut die Hälfte am ADC Bereich, doch das ist der Preis für diese einfache Schaltung.

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12.10.2014, 10:13
Beitrag #14
RE: Temperatursensor von Heraeus benutzen
jo, stimme zu, pflichte bei..... wir können es durch die Wahl des Sensorstroms ganz gut hintricksen, wenn wir Hardwareaufwand sparen wollen. Je höher der zu messende Bereich anfängt, desto kleiner wird unser Nutzbereich des ADCs. . Diese Einfachmethode hat aber ganz sicher ihre Daseinsberechtigung, eben dann, wenn es nicht so genau darauf ankommt. Wenn ich mir mein 8-Kanal-Sensorinterface ansehe, das ist schon eine schöne Platine voller Bauteile geworden, mit 24 Trimmern zur Feinjustage und 48 Klemmen - dank SMD-Technik auf nur 6 x 8 cm. Wie die MCUs reagieren, wenn die Messspannung höher wird als die Referenz wird, das weißt du auch noch nicht genau?

Gruß, Stefan . . . . . . //Wo mein Kölbchen dampft, da bin ich unverkrampft.
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12.10.2014, 11:10 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 12.10.2014 15:40 von Bitklopfer.)
Beitrag #15
RE: Temperatursensor von Heraeus benutzen
(12.10.2014 10:13)Stefan schrieb:  jo, stimme zu, pflichte bei..... wir können es durch die Wahl des Sensorstroms ganz gut hintricksen, wenn wir Hardwareaufwand sparen wollen. Je höher der zu messende Bereich anfängt, desto kleiner wird unser Nutzbereich des ADCs. . Diese Einfachmethode hat aber ganz sicher ihre Daseinsberechtigung, eben dann, wenn es nicht so genau darauf ankommt. Wenn ich mir mein 8-Kanal-Sensorinterface ansehe, das ist schon eine schöne Platine voller Bauteile geworden, mit 24 Trimmern zur Feinjustage und 48 Klemmen - dank SMD-Technik auf nur 6 x 8 cm. Wie die MCUs reagieren, wenn die Messspannung höher wird als die Referenz wird, das weißt du auch noch nicht genau?

jupp, so ist das nun mal mit den Verlusten, wenn man jedoch dann noch bis -50 Grad messen will Blush dann ist es nur noch ein gutes Drittel an den ADC Verlusten Shy
Aber man muß immer Genauigkeit und Auflösung unterscheiden....und so richtig messen geht erst bei 16...24 Bit (früher mal 12Bit) Auflösung los, von daher sind wir hier recht gut unterwegs was Genauigkeit angeht.

Respekt, also privat lasse ich von SMD so gut es geht die Finger weg..Sad und beruflich lasse ich das dann extern fertigen wenn was kommt. Nun das kommt auch darauf an wie genau deine Messung sein muß und in welchem Temperaturbereich du messen willst und dann hast du sicherlich auch den Sensor PTXXXX im Vierleiterverfahren angeschlossen ? ...Aber dieser Dallas One Wire Sensor DS18B20 hat so seinen Charme an der Ecke bis umme 125 Grad (ohne nachzusehen) Smile Zum testen habe ich da mal 21 Stück aufs Breadboard gepinnt...der absolute Luxus... 3 Leitungen und 21 Temperaturen...man hat dann nur die fieselei die Sensoradresse dem richtigen Messwert zuzuordnen...aber das muß man nur einmal machen Wink
Und dann senden die heißen Jungs ganz brav wie warm es ihnen ist mit hoher Auflösung....Heart was willst du mehr...

Wegen der Eingangsspannung an der CPU...laut Datenblatt beziehen sich die Umax etc. auf VCC und GND...hatte ich aber schon oben erwähnt. Ist auch logisch, laut Blockschaltbild kommt nach dem ADC Eingang der Multiplexer und danach der Comparator vom ADC selber...von daher dürften 5V am Eingang bei ner 1,1V Referenz nichts ausmachen.
lg
bk

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12.10.2014, 14:19
Beitrag #16
RE: Temperatursensor von Heraeus benutzen
Puh das wird mir langsam zu hoch hier ^^ .

Also mein Ziel ist es zwischen 170-200° + - 2° messen zu können.
Auflösung wäre 1° völlig ausreichend.

Von daher wäre deine Schaltung Bitklopfer ideal.
Nur will ich nicht für 1,64€ Ware 5,60€ Porto zahlen Undecided
Gibt es deine Bauteile auch bei Conrad? Dann könnte ich die selber abholen.
Wenn ich die Bezeichnung da eintippe finde ich aber leider nichts Sad
Gibt es vielleicht ähnliche ausreichende Bauteile die es bei Conrad zu erwerben gibt?
Was ist überhaupt dieser LM 234 für ein Bauteil? Von dem gibts leider kein Bild und da steht nur Spannungsreferenz einstellbar...
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