Hallo,
ich möchte gerne einen Pt100 über einen Festwiderstand über 5 V bestromen (ca. 1 mA). Gibt es eine einfache Methode, um für einen T-Bereich von -20 °C bis +200 °C am Ende einen Spannungsswing von ca. 0…5 V für einen Controller-Eingang zu haben? Ich nehme mal an, man braucht einen Rail-to-Rail-OP dazwischen, der möglichst wenig Offset und -Drift aufweist. Welcher Typ wäre hier geeignet? Gibt es auch andere Trickschaltungen, die mit wenig Aufwand auskommen?
Gruß
Dieter
Hallo Dieter,
versuch mal ob dir der AD595 von http://www.analog.com/ weiterhilft. Die senden auch Muster!
http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2CAD595%2C00…
Reiner
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Hallo,
ich möchte gerne einen Pt100 über einen Festwiderstand über 5
V bestromen (ca. 1 mA). Gibt es eine einfache Methode, um für
einen T-Bereich von -20 °C bis +200 °C am Ende einen
Spannungsswing von ca. 0…5 V für einen Controller-Eingang zu
haben?
-20°C bis 200°C , das enspricht einer Widerstandsänderung von
ca. 90 Ohm bis 180 Ohm.
Um das exakt auf 0…5V abzubilden, braucht man schon etwas
Schaltungsaufwand.
Machbar ist das mit einem Instrumentverstärker(INA114,AD620 o.ä.)
Dann ist aber eine Betriebsspannung von ca. +/-8V sinnvoll
(kann aber leicht aus +5V mit Ladungspumpen erzeugt werden.
Etwas einfacher ist die Abbildung von 0…180 Ohm auf 0…5V.
Dabei verliert man eben ca. 35% Auflösung.
Wie sieht es denn mit der Auflösung des ADC und der geforderten
Genauigkeit der messung aus? Bei einfacher 2-Leiterschaltung
ist sowieso mit Einschränkungen zu rechnen
(-> hier besser PT1000 oder PT2000 benutzen).
Schaltungen gibt’s viele, die man anwenden könnte.
Ohne genauere Kenntnis der Wünsche und Randbedingungen kann
man aber nur raten bzw. Romane darüber schreiben.
Gruß Uwi
Ich nehme mal an, man braucht einen Rail-to-Rail-OP
dazwischen, der möglichst wenig Offset und -Drift aufweist.
Welcher Typ wäre hier geeignet? Gibt es auch andere
Trickschaltungen, die mit wenig Aufwand auskommen?Gruß
Dieter
Hallo,
versuch mal ob dir der AD595 von http://www.analog.com/
weiterhilft. Die senden auch Muster!
http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2CAD595%2C00…
sicher nicht, denn das ist ein IC für Termoelemente mit
Kaltstellen-Kompensation.
Er hat aber PT100!
Gruß Uwi
Hallo,
ich möchte gerne einen Pt100 über einen Festwiderstand über 5
V bestromen (ca. 1 mA). Gibt es eine einfache Methode, um für
einen T-Bereich von -20 °C bis +200 °C am Ende einen
Spannungsswing von ca. 0…5 V für einen Controller-Eingang zu
haben? Ich nehme mal an, man braucht einen Rail-to-Rail-OP
dazwischen, der möglichst wenig Offset und -Drift aufweist.
Welcher Typ wäre hier geeignet? Gibt es auch andere
Trickschaltungen, die mit wenig Aufwand auskommen?Gruß
Dieter
Hallo,
muß es denn ein PT100 sein?. Wenn nicht, dann schau doch mal bei National Seniconductor nach dem LM35. Das ist ein Tempsensor, der komplett kalibriert ist, im TO-220 Gehäuse sitzt und 10mV/°C ausgibt.
http://www.national.com/pf/LM/LM35.html#datasheet
grüße, Micha
erstmal richtig lesen!
Hallo,
muß es denn ein PT100 sein?. Wenn nicht, dann schau doch mal
bei National Seniconductor nach dem LM35. Das ist ein
Tempsensor, der komplett kalibriert ist, im TO-220 Gehäuse
sitzt und 10mV/°C ausgibt.
…aber nur bis max. 150°C.
Die Aufgabenstellung ging aber bis 200°C.
Außerdem bildet der IC erst recht nicht auf 0…5V ab.
bei -20°C = 253K -> 2530mV .
Gruß Uwi
Hallo,
danke für die schnelle Antwort.
-20°C bis 200°C , das enspricht einer Widerstandsänderung von
ca. 90 Ohm bis 180 Ohm.
Um das exakt auf 0…5V abzubilden, braucht man schon etwas
Schaltungsaufwand.
Machbar ist das mit einem Instrumentverstärker(INA114,AD620
o.ä.)
Dann ist aber eine Betriebsspannung von ca. +/-8V sinnvoll
(kann aber leicht aus +5V mit Ladungspumpen erzeugt werden.Etwas einfacher ist die Abbildung von 0…180 Ohm auf 0…5V.
Dabei verliert man eben ca. 35% Auflösung.
Hm, 8 V müsste ich erst erzeugen.
Wie sieht es denn mit der Auflösung des ADC und der
geforderten
Genauigkeit der messung aus? Bei einfacher 2-Leiterschaltung
ist sowieso mit Einschränkungen zu rechnen
(-> hier besser PT1000 oder PT2000 benutzen).
Aus Kompatibilitätsgründen kann ich nichts anderes verwenden als Pt100. Die Wandlung ist 10 Bit, für das Gesamtintervall (d. h. ohne Bereichsaufteilung) von ca. 200 K wäre das eine Auflösung von ca. 0,2 K, das ist für meine Anwendung völlig ausreichend. Zur Not ginge sogar 0,5 K. Wenn ich aber eingeschränkt bin auf z. B. einen Swing von +1 V … +4 V, sollte ich vielleicht doch den gesamten Temperaturbereich aufteilen in zwei kleinere.
Schaltungen gibt’s viele, die man anwenden könnte.
Ohne genauere Kenntnis der Wünsche und Randbedingungen kann
man aber nur raten bzw. Romane darüber schreiben.
Ich habe schon viel gesucht im Internet, doch nicht viel gefunden. Ich dachte, vielleicht existiert etwas Pfiffiges, um dem Problem Pt100 auf 0…5 V gerecht zu werden.
Gruß
Dieter
Linear
Hallo Dieter:
Einen OPA mit Rail-to-Rail bei 5V zu betreiben ist etwas gewagt…
Schau mal bei http://www.linear.com und suche nach LT1013 oder LT1014 (mein Standart-OPA)
In dessen Data Sheet ist eine Signalaufbereitung für 0…4V = 0…400°C beschrieben die sich leicht auf Deinen Bereich anpassen lässt und linearisiert ist.
Hilft das weiter?
Gruss
Michael
Hallo,
Hm, 8 V müsste ich erst erzeugen.
ich kann mal eine Schaltung schicken, die ich vor kurzem für
jemanden hier gemacht hatte (allerdings für PT1000).
Die kann aber natürlich auf PT100 umdimensoiniert werden.
Im Prinzip geht die auch mit nur +5V, aber eine neg. Spannung
-> -5V wird nötig sein (leicht mit einem ICL7660 zu machen).
Aus Kompatibilitätsgründen kann ich nichts anderes verwenden
als Pt100. Die Wandlung ist 10 Bit, für das Gesamtintervall
(d. h. ohne Bereichsaufteilung) von ca. 200 K wäre das eine
Auflösung von ca. 0,2 K, das ist für meine Anwendung völlig
ausreichend. Zur Not ginge sogar 0,5 K.
Selbst 0,5grd sind nicht gerade bescheiden.
Bei Berücksichtigung aller möglichen Fehler kann man diese
Grenze schnell überschreiten. 0,2grd entspricht ja nur einer
Widerstandsänderung von ca. 0,07 Ohm (=0,07% bei 100 Ohm).
Ich bezweifle, daß Dir die Konsequenzen ganz klar sind.
Wie wird denn der PT100 angeklemmt (fest über kurze Leitung oder
eher längere Leitung, vielleicht noch mit Steckverbindung?).
Woher stammt die 5V-Speisespannung?
Daß eine softwaremäßige Linearisierung notwendig wird,
ist Dir klar?
Wird der PT100 in (strömenden) Gas oder in einer
Flüssigkeit benutzt?(hat auch einfluß auf Genauigkeit)
Hast Du eine Möglichkeit der Kalibrierung?
Welche Genauigkeitsklasse hat der PT100?
Wenn ich aber
eingeschränkt bin auf z. B. einen Swing von +1 V … +4 V,
sollte ich vielleicht doch den gesamten Temperaturbereich
aufteilen in zwei kleinere.
Und was soll das bringen? Wird nur doppelt so aufwendig, aber
nie doppelt so genau (eher noch ungenauer).
Abgesehen davon entsprechen 3V immer noch über 600 Digit
-> bei -20…200°C eine Auflösung von besser als 0,4grd.
Schaltungen gibt’s viele, die man anwenden könnte.
Ohne genauere Kenntnis der Wünsche und Randbedingungen kann
man aber nur raten bzw. Romane darüber schreiben.Ich habe schon viel gesucht im Internet, doch nicht viel
gefunden. Ich dachte, vielleicht existiert etwas Pfiffiges, um
dem Problem Pt100 auf 0…5 V gerecht zu werden.
Das einfachste ist ein ganz normaler Transmitter, bloß die
arbeiten üblicherweise nicht mit 5V, sondern eher mit 12…30V
oder auch mit Netzspannung.
Aber über einen kleinen DCDC-Wandler kann man höhere Spannung
auch leicht aus den 5V erzeugen.
Da ich nicht weiss, um was es geht, kann ich kaum sagen was
optimal ist.
Gruß Uwi
Hallo,
Hm, 8 V müsste ich erst erzeugen.
ich kann mal eine Schaltung schicken, die ich vor kurzem für
jemanden hier gemacht hatte (allerdings für PT1000).
Die kann aber natürlich auf PT100 umdimensoiniert werden.
Im Prinzip geht die auch mit nur +5V, aber eine neg. Spannung
-> -5V wird nötig sein (leicht mit einem ICL7660 zu
machen).Aus Kompatibilitätsgründen kann ich nichts anderes verwenden
als Pt100. Die Wandlung ist 10 Bit, für das Gesamtintervall
(d. h. ohne Bereichsaufteilung) von ca. 200 K wäre das eine
Auflösung von ca. 0,2 K, das ist für meine Anwendung völlig
ausreichend. Zur Not ginge sogar 0,5 K.Selbst 0,5grd sind nicht gerade bescheiden.
Bei Berücksichtigung aller möglichen Fehler kann man diese
Grenze schnell überschreiten. 0,2grd entspricht ja nur einer
Widerstandsänderung von ca. 0,07 Ohm (=0,07% bei 100 Ohm).
Ich bezweifle, daß Dir die Konsequenzen ganz klar sind.
Ja, das weiß ich. Vierleiter mache ich dennoch nicht, denn der Anschluss ist kurz
und ohne Steckverbindzung. Den Übergangswiderstand kann ich vernachlässigen, eine
evtl. Thermospannung ebenfalls.
Wie wird denn der PT100 angeklemmt (fest über kurze Leitung
oder
eher längere Leitung, vielleicht noch mit Steckverbindung?).
Woher stammt die 5V-Speisespannung?
Die Speisespannung stammt sehr wahrscheinlich – wenn ich es denn so mache – aus
einem XTR115.
Daß eine softwaremäßige Linearisierung notwendig wird,
ist Dir klar?
Wird entweder per Formel oder per Tabelle linearisiert.
Wird der PT100 in (strömenden) Gas oder in einer
Flüssigkeit benutzt?(hat auch einfluß auf Genauigkeit)Hast Du eine Möglichkeit der Kalibrierung?
Ja, Sollwertgeber.
Welche Genauigkeitsklasse hat der PT100?
Ich werde mir das ausrechnen, mit welcher ich auskomme.
Wenn ich aber
eingeschränkt bin auf z. B. einen Swing von +1 V … +4 V,
sollte ich vielleicht doch den gesamten Temperaturbereich
aufteilen in zwei kleinere.Und was soll das bringen? Wird nur doppelt so aufwendig, aber
nie doppelt so genau (eher noch ungenauer).
Abgesehen davon entsprechen 3V immer noch über 600 Digit
-> bei -20…200°C eine Auflösung von besser als 0,4grd.
Ja, das stimmt. Das Splitting bringt wohl nichts, ich kann eher über den gesamten
Bereich fahren.
Schaltungen gibt’s viele, die man anwenden könnte.
Ohne genauere Kenntnis der Wünsche und Randbedingungen kann
man aber nur raten bzw. Romane darüber schreiben.Ich habe schon viel gesucht im Internet, doch nicht viel
gefunden. Ich dachte, vielleicht existiert etwas Pfiffiges, um
dem Problem Pt100 auf 0…5 V gerecht zu werden.
Der XTR115 fängt bei 7,5 V an garantiert zu arbeiten. Das genügt mir. Ich möchte
lediglich eine 2-Leiter-Stromschleife realisieren. Nennspannung für die
Gesamtschaltung wäre 24 V, allerdings muss ich bei 20 mA einen Shunt von 500 Ohm
zulassen, das heißt, die Schaltung erhält nur noch 14 V. Das ist aber noch mehr
als genug.
Das einfachste ist ein ganz normaler Transmitter, bloß die
arbeiten üblicherweise nicht mit 5V, sondern eher mit 12…30V
oder auch mit Netzspannung.
Aber über einen kleinen DCDC-Wandler kann man höhere Spannung
auch leicht aus den 5V erzeugen.
Ich bin gehalten, den Aufwand so gering wie irgend möglich zu halten.
Da ich nicht weiss, um was es geht, kann ich kaum sagen was
optimal ist.
Gruß Uwi
Hallo zusammen,
wie wäre es denn als Alternative wenn man von der Speisung des PT100 mit Konstantstrom absieht und das ganze im Vergleich mit einer Referenz macht. Von der Firma smartec (http://www.smartec.nl) gibt es einen recht interessanten Baustein Namens UTI, der diese Funktion komplett bereitstellt. Der Messwert wird am Ausgang des UTI passend für Mikrocontroller bereitgestellt. Der Baustein ermöglicht die einfache Realisierung von 2-, 3- und 4-Leitertechnik. Entsprechende Application Notes usw. sind ebenfalls erhältlich. Die Auflösung beträgt wenn ich mich recht entsinne bis 12Bit.
Vorteil der Ganzen Sache, man muss sich nicht mit Temperaturstabilen Stromquellen rumärgern und ist sehr flexibel.
Gruss Michael
Hallo,
Die Speisespannung stammt sehr wahrscheinlich – wenn ich es
denn so mache – aus
einem XTR115.
Das ist eine Stromquelle! Die kann als Quelle für den
Speisestrom des PT100 sicher gut funktionieren.
Der XTR115 fängt bei 7,5 V an garantiert zu arbeiten. Das
genügt mir. Ich möchte
lediglich eine 2-Leiter-Stromschleife realisieren.
Nennspannung für die Gesamtschaltung wäre 24 V, allerdings
muss ich bei 20 mA einen Shunt von 500 Ohm
zulassen, das heißt, die Schaltung erhält nur noch 14 V. Das
ist aber noch mehr als genug.
Wie jetzt? 20mA-Stromschleife aus Ausgangssignal, oder was?
Zuerst war von 0…5V für einen ADC die Rede!
Willst Du einen 2-Drahttransmitter bauen?
Das einfachste ist ein ganz normaler Transmitter, bloß die
arbeiten üblicherweise nicht mit 5V, sondern eher mit 12…30V
oder auch mit Netzspannung.
Aber über einen kleinen DCDC-Wandler kann man höhere Spannung
auch leicht aus den 5V erzeugen.
Ich bin gehalten, den Aufwand so gering wie irgend möglich zu
halten.
Wie Aufwand gering halten? Ein gekaufter Transmitter ist die
Variante mit dem geringsten Aufwand.
Da ich nicht weiss, um was es geht, kann ich kaum sagen was
optimal ist.
Inzwischen kommt mir alles nur noch viel verschwommener vor.
Ich habe keine Ahnung, welche Beweggründe Du hast diese Schaltung
zu bauen und welche Randbedingungen dabei wichtig sind.
Das war Deine Ausgangsfragestellung:
Ich kann nicht erkennen, wo da noch eine Übereinstimmung ist.
Ich möchte gerne einen Pt100 über einen Festwiderstand über 5 V
bestromen (ca. 1 mA). Gibt es eine einfache Methode, um für einen
T-Bereich von -20 °C bis +200 °C am Ende einen Spannungsswing von ca.
0..5 V für einen Controller-Eingang zu haben? Ich nehme mal an, man
braucht einen Rail-to-Rail-OP dazwischen, der möglichst wenig Offset
und -Drift aufweist. Welcher Typ wäre hier geeignet? Gibt es auch
andere Trickschaltungen, die mit wenig Aufwand auskommen?
Gruß Uwi
Erledigt
Hallo Michael,
danke für den Tipp. Obwohl ich jetzt weiß, wie ich es mache, werde ich mir den Chip mal anschauen und auch mal Muster bestellen. Die Frage ist dabei natürlich auch der Preis des Bausteins.
Gruß
Dieter
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