Liebe Forengemeinde, ich arbeite gerade daran, einen Pt100-Sensor mit einem ATMega auszuwerten. Dazu habe ich einen OP-Verstärker laut untenstehendem Schaltplan aufgebaut. Der OP ist, anders als im Schaltplan, ein Rail-to-Rail-OPAmp TS912. Offset und Steigung regele ich mit den Präzisions-Potis R2 und R9. Meine Frage: Im idealisierten Bild hängt das Verhalten der Schaltung nur von den Verhältnissen der Widerstände zueinander ab, z.B. die Offsetspannung vom Verhältnis R8+R2 zu R8+R2+R1. Aber welche Kriterien gelten "real"? Wie bekomme ich gute Absolutwerte für die Widerstände? Freundliche Grüße, Michael
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Michael K. schrieb: > ich arbeite gerade daran, einen Pt100-Sensor mit einem ATMega > auszuwerten. Da solltest Du Dich auch am besten an die erprobten Schaltungen halten, die man im INet oder auch hier im Forum findet. Deine Schaltung erreicht m.E. nicht die erforderliche Genauigkeit, es sei denn, es kommt Dir auf ein paar Grad Abweichung nicht drauf an. Gruss Harald
> Im idealisierten Bild hängt das Verhalten der Schaltung nur > von den Verhältnissen der Widerstände zueinander ab Natürlich, damit stellt man ja auch ein, welchen Temperaturbereich man auf 0V bis 5V abbilden will. > Wie bekomme ich gute Absolutwerte für die Widerstände? Rechenformeln siehe http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3450 http://www.umnicom.de/Elektronik/Schaltungssammlung/Temperatur/Pt1000/Pt1000.html http://www.ti.com/lit/an/slyt437/slyt437.pdf (Seite 21 mit RTD_Linearization_v7.xls aus slyt442.zip auch als Dreidrahtanschluss)
Vielen Dank für die Antworten! Beim Lesen der verlinkten Artikel haben sich mir noch einige Fragen aufgeworfen. Einiges bezieht sich ja entweder auf Vierleiteranschluss oder auch auf analoge Linearisierung. Grundsätzlich nochmal zur Klärung: - ich möchte ratiometrisch messen - Zweileiteranschluss - keine analoge Linearisierung, erst im µC @Harald: Könntest du präziser angeben, welche Fehlerquellen du unter diesen Voraussetzungen in der Schaltung siehst? In der de.sci.electronics FAQ (F.7.8.) bin ich auf die Aussage gestoßen, eine Konstantstromquelle für das RTD sei nur bei Vierleiteranschluss nötig. Das verstehe ich nicht. Nehmen wir 5V als Referenzspannung, ein Vorwiderstand von 4,7k, macht bei 80 Ohm des RTD 1046 µA, bei 120 Ohm 1037 µA, ergo eine Abweichung im ungünstigsten Fall von knapp 0.7% über diesen Widerstandsbereich. Ist nicht schlimm, aber wieso soll das nur bei Vierleiteranschluss ins Gewicht fallen? Viele Grüße, Michael
Michael K. schrieb: > @Harald: Könntest du präziser angeben, welche Fehlerquellen du unter > diesen Voraussetzungen in der Schaltung siehst? Eigenerwärmung des Fühlers Fehler durch Thermospannungen Fehler durch die Anschlussleitungen und deren Erwärmung Wenn ich noch länger suchen würde, fände ich sicher noch mehr. Gerade für PT100 Fühler findet man jede Menge Infos im INet. Dort wird auch über Fehlerquellen und deren Vermeidung gesprochen. Der PT-Fühler ist der ideale Fühler, wenn es um Präzisionsmessungen geht. Durch die geringe Steigung der Kennlinie erfordert er aber einen erhöhten Aufwand. Für mittlere Anforderungen an Genauigkeit gibt es genügend alternative Halbleiterfühler, die wesentlich unkomplizierter sind. Gruss Harald
> Nehmen wir 5V als Referenzspannung, ein > Vorwiderstand von 4,7k, macht bei 80 Ohm des RTD 1046 µA, bei 120 Ohm > 1037 µA, ergo eine Abweichung im ungünstigsten Fall von knapp 0.7% über > diesen Widerstandsbereich. Es gibt überhaupt keine Abweichung, weil der Spannungsteilerspannung ja genau ein Temperaturwert gegenübersteht. Wenn man aber den Spannungsabfall der Zuleitung abziehen möchte, kann man bei unbekanntem (weil temperaturabhängigem) Kupferkabelwiderstand und unbekanntem (weil temperaturabhängigen) Pt100 Widerstand nicht ermitteln, wie sich (ratiometrisch) die Spannung verteilt, weil man den Strom nicht kennt, weil man den Gesamtwiderstand nicht kennt: ARef | 4k7 | Rx +----- Messwert + Pt100 (Vierdrahtmessung) +----- Messwert - Ry | GND Da Rx und Ry unbekannt ist, klappt die Messung nur wenn der Strom bekannt wäre.
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