Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wieso Vorwiderstand für Temperaturmessung?


von Andi (Gast)


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Hallo Leute,

ich habe mal eine Frage an euch, die mich ein bisschen beschäftigt. Ich 
würde gerne eine Temperatur messen. Dazu verwende ich einen Heißleiter 
(NTC). Bei vielen Schaltplänen, die ich gesehen habe, wird es so 
gemacht, dass der NTC mit einem Vorwiderstand zwischen Vcc und GND 
gesetzt wird und mit einem Mikrocontroller die Spannung messe, die am 
NTC abfällt. => Spannungsteilerregel.

Aber wozu brauche ich diesen Widerstand (als Bauteil) überhaupt? Wenn 
ich den NTC direkt zwischen Vcc und GND setze, kann ich genauso an ihm 
die abfallende Spannung messen. Mein Vorwiderstand (das Kabel) geht dann 
gegen Null. Wozu also dieses extra Bauteil?

von Stefan P. (form)


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Andi schrieb:
> Aber wozu brauche ich diesen Widerstand (als Bauteil) überhaupt? Wenn
> ich den NTC direkt zwischen Vcc und GND setze, kann ich genauso an ihm
> die abfallende Spannung messen.


So wirst Du da immer nur die konstante Versorgungsspannung messen.
Der NTC arbeitet dann nur noch als Temperaturabhängiger Lastwiderstand.

Aber selbst die Methode mit Vorwiderstand ist nicht unbedingt optimal.
Am besten schickst Du einen Konstantstrom durch den NTC und misst die 
dort anliegende Spannung (in Abhängigkeit von der Temperatur).

von JanW (Gast)


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weil dann der NTC parallel zur spannungsquelle liegt, und die regel 
sagt, in einer parallelschaltung ist die spannung überall gleich. ergo: 
auch immer die spannung am NTC, nur der strom würde sich ändern.

deshalb MUSS der vorwiderstand da rein, damit du nur die spannung misst, 
die über den NTC abfällt.

Jan

von MaWin (Gast)


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> Aber wozu brauche ich diesen Widerstand (als Bauteil) überhaupt?

Damit's funktioniert.

> Wenn ich den NTC direkt zwischen Vcc und GND setze, kann ich
> genauso an ihm die abfallende Spannung messen.

Klar, 5V, brauchst du nicht messen, und die Temperatur erfährst du so 
nicht.

> Wozu also dieses extra Bauteil?

Das Zauberwort heisst Spannungsteiler, und damit man teilen kan, braucht 
man 2.

von Spess53 (Gast)


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Hi

>Am besten schickst Du einen Konstantstrom durch den NTC und misst die
>dort anliegende Spannung (in Abhängigkeit von der Temperatur).

Nein. Der Vorwiderstand dient auch der Linearisierug.

MfG Spess

von Rudi D. (rulixa)


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dann hast du aber NTC und 2 Widerstände insgesamt.

von ецтаьэр (Gast)


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>Aber selbst die Methode mit Vorwiderstand ist nicht unbedingt optimal.
Am besten schickst Du einen Konstantstrom durch den NTC und misst die
dort anliegende Spannung (in Abhängigkeit von der Temperatur).

Nein. Denn eine Konstantstromquelle ist aufwendig. Ein Spannungsteiler 
hat uebrigens die grossste Empfindlichkeit, wenn beide widerstaende 
gleich sind. Also den Referenzwiderstand (den Anderen) in die Mitte des 
Messbereiches setzen.

von MaWin (Gast)


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> Am besten schickst Du einen Konstantstrom durch den NTC und misst die
> dort anliegende Spannung (in Abhängigkeit von der Temperatur

Sicher nicht, das wäre sogar die blödeste Form von allen,
denn dann muß die Stromquelle präzise sein
und die Vergleichsspannungsreferenz,
denn beide Fehler würden das Messergebnis verfälschen.

Daher misst man immer ratiometrisch per Spannungsrteiler aus
der Referebzspannung, dannn darf die beliebig schwanken.

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan P. schrieb:

> Am besten schickst Du einen Konstantstrom durch den NTC und misst die
> dort anliegende Spannung (in Abhängigkeit von der Temperatur).

Das macht man normalerweise bei PT-Widerständen so. Vielleicht hast
Du das verwechselt.
Gruss
Harald

von Andi (Gast)


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Okay, dann habe ich jetzt noch eine Frage.

Angenommen, ich habe jetzt einen Vorwiderstand mit 10kΩ und einen NTC 
mit 10kΩ bei 25°C, dann habe ich einen Gesamtwiderstand von 20kΩ 
zwischen Vcc und GND.

I = U / R => 5V / 20kΩ = 0,25mA
5V * 0,25mA = 1,25mW

Verstehe ich es richtig, dass ich da nur 1,25mW Leistung verbrate und es 
quasi vernachlässigbar ist?

von Dr. Frust (Gast)


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Andi schrieb:
> Verstehe ich es richtig, dass ich da nur 1,25mW Leistung verbrate und es
> quasi vernachlässigbar ist?

Kommt drauf an...wie immer.

1. Verändert das natürlich dein Messergebnis. Wieviel darfst du selber 
ausrechnen

2. Ist Stromverbrauch für bestimmte Anwendungen durchaus interessant.

von Weingut P. (weinbauer)


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1,25mW / 2 = 0,625mW weil ja hälftig auf Rv und Rt.
Ob die vernachlässigbar sind kommt stark auf die Anwendung an,
hab hier ne Anwendung am Laufen, wo die absolut nicht vernachlässigt
werden dürfen, weil der Tempsensor sehr klein ist und das zu messende 
Medium nen recht großen thermischen Widerstand hat. Gleichzeitg ist 
Messung auf 0,01°C auflösung gefordert ... daraus resultiert, der Sensor 
wird nur bestromt wenn die Messung läuft, danach wird gleich wieder 
abgeschaltet bis zur nächsten Messung um die Eigenerwärmung in geringen 
Grenzen zu halten. Messzeit in Millisekunden und selbst da gibt's 
geringe Drifteffekte.

von YooMann (Gast)


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Das hängt jetzt von deinem Sensor und dem zu messenden ab.

Der Sensor darf sich durch die Verlustleistung nicht grösser als Dein 
erlabter Fehler erwärmen.
Irgendwie muss er  die Leistung abgeführt bekommen.

Es ist also ein unterschied ob Du einen Sensor in einem Messingrohr 
hast,
oder nur eine kleine glaspassivierte Perl im Luftstrom hängt.

Also die Frage : Mit was misst Du was ?

von MaWin (Gast)


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> Verstehe ich es richtig, dass ich da nur 1,25mW Leistung verbrate

Ja.

> und es quasi vernachlässigbar ist?

Je nach dem. Bei Batteriebetrieb sieht man das vielleicht anders als bei 
Netzbetrieb eines 2kW Heizgeräts. Zumindest gibt se keine relevante 
Seöbsterwärmung des NTC durch die an ihm abfallenden 0.625mW.

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