Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik PT100-Messung kalibrieren.


von skorpionx (Gast)


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Bei Temperaturmessung  mit PT100 existiert ein Kalibrierungsproblem. 
Die Methoden mit kochendem Wasser oder schmelzendem Eis  sind ziemlich 
lästig.
Für Temperaturbereich der mich interessiert, werde ich möglich genaue 
Widerstände basteln.
Abhängigkeit PT100-Widerstand ->  Temperatur:
        http://www.abmh.de/pt100/tabelle.html

Widerstände mit 0.1% Toleranz habe ich bei „reichelt“ gefunden. Die 
Kommastellen werde ich mit Kupferdraht ergänzen (Längenberechnung).
Kleine Zugsamensetzung:

68 + 15 + (1.27) = 84.27 Ohm     -------->  -40 Grad
68 + 20 + (0.22) = 88.22 Ohm     -------->  -30 Grad
82 + 10 + (0.16) = 92.16 Ohm     -------->  -20 Grad
100 Ohm                          -------->    0 Grad
100 + 10 + (0.12) = 110.12 Ohm   -------->  +26 Grad
100 + 15 + (0.54) = 115.54 Ohm   -------->  +40 Grad
100 + 27 + (0.07) = 127.07 Ohm   -------->  +70 Grad
82  + 56 + (0.50) = 138,50 Ohm   -------->  +100 Grad

von Harald W. (wilhelms)


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skorpionx schrieb:
> Bei Temperaturmessung  mit PT100 existiert ein Kalibrierungsproblem.
> Widerstände mit 0.1% Toleranz habe ich bei „reichelt“ gefunden.

Wie genau willst Du denn messen? 0,1% entspricht schon 0,25 Grad.
Dazu kommt noch die Toleranz Deiner PT100.
Gruss
Harald

von Johnny B. (johnnyb)


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@skorpionx: Was genau ist eigentlich die Frage, oder habe ich sie 
übersehen?

von skorpionx (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Wie genau willst Du denn messen? 0,1% entspricht schon 0,25 Grad.
> Dazu kommt noch die Toleranz Deiner PT100.
> Gruss
> Harald

Ja. Ich weiß es. Wenn du eine bessere Hausmethode hast dann wäre ich 
dankbar.
Ein PT100-Kalibrator kostet ziemlich viel.

von MaWin (Gast)


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Riesen-Pfusch.

Pt100 sind gerade dazu gut, wenn man nicht kalibrieren will.

Dazu braucht es nur eine ordentliche Auswerteschaltung
(also kein LM317 und LM358).

Ich hab eher dein Eindruck, deine Schaltung ist kompletter
Murks.

Sinnvoll gebaut, sitzt in der Schaltung genau EIN
hochpräziser Vergleichswiderstand (z.B. 100R 0.01%)

0.1% sind schlechter als die Pt100 selbst, was willst du also
damit kalibrieren ?

Kupferdraht ist temperaturabhängiger als Pt100, was willst
du damit ausgleichen ?

Die Kennlinie von Pt100 ist genormt, da musst du nicht
dutzende Vergleichsstellen nehmen, die ist physikalisch
so und wird sich nicht ändern.

> Die Methoden mit kochendem Wasser oder schmelzendem Eis
> sind ziemlich lästig.

Kochendes Wasser ist Unfug weil luftdruckabhängig,
aber 37 GradC Fieberthermometer geht gut.

von skorpionx (Gast)


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Johnny B. schrieb:
> @skorpionx: Was genau ist eigentlich die Frage, oder habe ich sie
> übersehen?

Ich hoffe auf kritische Bemerkung um das alles zu optimieren..

von Reinhard Kern (Gast)


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skorpionx schrieb:
> Ich hoffe auf kritische Bemerkung um das alles zu optimieren..

Das ganze Konzept ist schlicht falsch gedacht. Ich nehme auch präzise 
Widerstände entsprechend ca. 0 und 100 C, aber nicht zum Kalibrieren der 
Pt100-Sensoren, sondern um meine Auswertung abzugleichen - das ist was 
völlig Anderes, aber notwendige Voraussetzung für eine korrekte 
Temperaturmessung. Man kann aber auch so konstruieren, dass dieser 
Abgleich nicht notwendig ist, indem man alles auf einen ausreichend 
genauen Refrenzwiderstand zurückführt.

Ein gekaufter Pt100-Simulator hat mit der Kalibrierung des 
Temperatursensors selbst auch nicht das Geringste zu tun! Er simuliert 
nur einen genauen Sensor.

Aber auch eine beliebig genaue Erfassungsschaltung kann nichts an der 
Toleranz des Sensors selbst ändern. In der DIN-Klasse B z.B. beträgt die 
zulässige Abweichung 0,3 K bei 0 C, bei 800 C sind es mehr als 4 K. Das 
kann man so hinnehmen, man kann mehr Geld ausgeben etwa für 1/3 DIN B, 
oder man kalibriert wirklich den Sensor selbst - allerdings braucht man 
dafür keine Widerstände, sondern eine präzise Temperatur (darauf könnte 
man auch durch logisches Denken kommen), sprich einen Thermostaten mit 
einer besseren Genauigkeit als man durch die Kalibrierung erzielen will. 
So etwas gibt es nur in sehr gut ausgestatten Laboren, irgendwelche 
Howtos im Internet, wie man mit Küchenmitteln angeblich 0,0x K absolute 
Genauigkeit erzielt, sind schlichter Quatsch. Das kann bloss kein 
Bastler überprüfen, und so ersetzt der Glaube die Physik.

Ich fürchte, die Frage taucht hier wie der Fliegende Holländer in kurzen 
Abständen immer und immer wieder auf.

Gruss Reinhard

von Purzel H. (hacky)


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Ich nehm jeweils einen Widerstand als Referenz, einen 0.1% Folien 
Widerstand. Der genuegt, fruher hatte ich 10 mal genauere, die waren 
aber zu teuer. Dieser Widerstand zusammen mit dem PT 1000 ergibt einen 
Spannungsteiler.

von skorpionx (Gast)


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Meine Schaltung für Temperaturmessung ist einfach, nur mit einem OP. Ich 
will Temperaturen für Heizungsregelung messen, also keine Temperatur von 
menschlichen Körper im Krankenhaus. Es kommt nicht auf eine Genauigkeit 
im 0.1-Bereich.  Ich will nicht die PT-Fühler abgleichen nur den 
tatsächlichen Verlauf der Messung-Kurve in meiner Schaltung. Keine 
Schaltung ist linear! Ich kann die Linearität verbessern durch 
entsprechende Programmierungsmaßnahmen.

von W.S.b (Gast)


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MaWin schrieb:
> Sinnvoll gebaut, sitzt in der Schaltung genau EIN
> hochpräziser Vergleichswiderstand (z.B. 100R 0.01%)

MaWin hat es ja viel weiter oben schon mal auf den Punkt gebracht, aber 
du scheinst das glatt überlesen zu haben.

skorpionx schrieb:
> Meine Schaltung für Temperaturmessung ist einfach, nur mit einem OP.

Also nochmal, damit es vielleicht den Groschen zum Rutschen bringt:
Man nehme einen billigen ADC mit so etwas 20 Bit oder mehr an Auflösung 
und dazu einen temperaturstabilen Widerstand. Das ist die ganze 
Meßschaltung, nachlesbar in den Appnotes von Microchip. Der Rest geht 
digital im uC.

Man nehme keinen Operationsverstärker, keine Brückenschaltung, 
keine Konstantstromquelle.

Und zum Kalibrieren kann man sich einmal einen stinketeuren 
Referenzwiderstand bei Farnell kaufen, Kostenpunkt so um 15 Euro das 
Stück (wenn ich mich recht entsinne).

W.S.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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skorpionx schrieb:
> Ich will nicht die PT-Fühler abgleichen nur den
> tatsächlichen Verlauf der Messung-Kurve in meiner Schaltung.

Mach das halt in Software. Der Kurvenverlauf ist bekannt und mit der 
Callendar-VanDusen-Gleichung ausreichend genau nachzubilden.

http://en.wikipedia.org/wiki/Callendar%E2%80%93Van_Dusen_equation

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