Hallo, ich möchte eine Messschaltung bauen in der eine Temperatur von 20-250 Grad mittels PT1000 gemessen wird. Als Genauigkeit sind 2-3 Grad ausreichend, es handlet sich um einen Regler der über ein Solid-State Relay eine Heizung für eine Wärmeplatte schaltet. Darauf werden Metallteile erwärmt um diese mittels "Schrumpfpassung" mit anderen zu Verbinden. Der PT1000 befindet sich in einer Bohrung im Kern der Metallplatte wo die Heizspirale drin sitzt, hat also guten Thermischen Kontakt zum Metall. Da die Temperaturtoleranz ja auch recht groß ist, kann die Schaltung ja auch Recht einfach sein vermute ich mal. Als Schaltung schwebte mir ein Spannungsteiler vor, PT1000 wird über Vorwiderstand aus der gleichen Spannung wie der Mega168 Versorgt (5V), die Referenz des ADC ist auch auf 5V gestellt. Somit mache ich ja ein Ratiometrische Messung welche kleine Schwankungen der Betriebsspannung toleriert. Was für einen Vorwiderstand brauche ich und ist das so überhaupt Realisierbar? Die Eigenerwärmung des PT1000 sollte ja da er sowieso in einer heissen Eisenplatte steckt kein Problem sein oder? Hat jemand einen Vorschlag oder sind dafür doch Schaltungen mit OP notwendig? Rolle :-)
Nachtrag: Wenn der PT1000 mehr wie 1mA bekommt, hat das ausser der Eigenerwärmung weitere Folgen, wie z.B. Zerstörung des Sensors oder toleriert der das? Messen möchte ich jede Sekunde 1 mal, ich könnte den Spannungsteiler auch über Transistor ausschaltbar machen damit die Eigenerwärmung (sofern diese Relevant sein sollte) im Rahmen bleibt... Es handlt sich bei dem PT1000 um einen Rauchgasfühler bis 400 Grad von Sensorshop24.de, Anschluss durch Glasseide-Leitung, der eigentliche Fühler ist in einer Edelstahlhülse drin.
Hallo, schau dir das mal an: http://de.wikipedia.org/wiki/Wheatstonesche_Messbr%C3%BCcke für die Wheatstonesche Messbrücke benötigst du nur 3 Widerstände plus den PT1000 und eine differenzielle Spannungsmessung (vom µC). Gruß Kai
Ich habe mal eine Messschaltung mit nem PT100 aufgebaut. Dabei war der PT100 in der Rückkopplung eines OP (Konstantstromquelle). Die Schaltung gibt es hier irgendwo im Forum und funktioniert ziemlich gut.
Hier ist die Schaltung: https://docs.google.com/viewer?url=http://www.mikrocontroller.net/attachment/28670/pt100.pdf Wenn du sie etwas anpasst funktioniert sie bestimmt auch für nen PT1000
@kai, der Mega168 hat nicht die Möglichkeit eine Differenzielle Messung mit den ADC-Eingängen auszuführen. Oder habe ich da was falsch verstanden? @Christian, das klingt interessant, sofern das mit dem LM358 geht (den hab ich nämlich noch da, alternativ den TS912 als Rail-to-Rail hab ich auch da) und der Schaltungsaufwand nicht zu groß ist wäre das eine Option. Ich habe alledings bis auf die 5V des uC (von einem LM2574-Schaltregler) keine anderen Spannungen zur Verfügung.
Ein höherer Strom führt vor allem zu mehr Eigenerwärmung. Auch bei hoher Temperatur muss die Leistung abgegeben werden, und da der thermische Kontakt nicht immer gut bekannt und ggf. auch nicht konstant ist, kann das zu merklichen Fehlern führen. So schnell geht der PT1000 davon nicht kaputt, aber die Messwerte werden halt ungenauer wegen der Eigenerwärmung. Wenn man keine externe Verstärkung haben will, wäre das beste was man noch machen kann wohl der Spannungsteiler mit PT1000 und einem Widerstand (ca. 8 K), und auch ein Spannungsteiler für die Ref. Spannung, um da auf rund 1,2 V (etwa das untere Limit) zu kommen. Das gibt dann für den PT1000 rund 0,5 mA (bei 300 C hätte der PT1000 schon ca. 2 K). Grob geschätzt könnte man damit rund 0,5-1 K an Auflösung erwarten. Ein kleinerer Vorwiderstand und damit mehr Strom für den PT1000 wäre auch nicht unbedingt von Vorteil, denn für eine starke relative Änderung der Spannung sollte der Widerstand in Reihe zum PT1000 schon deutlich größer sein als der des Sensors. Abschalten der Brücke wird kaum nötig sein - wenn es sein soll, könnte man das auch direkt vom µC, ohne extra Transistor machen. Mit oversampling für den AD kann man ggf. noch etwas bei der Auflösung, aber kaum was an Genauigkeit heraus hohlen. Zur Unterdrückung von z.B. 50/100 Hz Störungen ist eine mehrfache Abtastung vermutlich sowieso sinnvoll.
Rolle schrieb: > der Mega168 hat nicht die Möglichkeit eine Differenzielle Messung mit > den ADC-Eingängen auszuführen. Oder habe ich da was falsch verstanden? Sorry, das war mein Fehler. Hab vergessen, das die älteren µCs noch keine differenziellen Eingänge haben. Du kannst die Messbrücke auch mit zwei Single Ended Kanälen aufbauen und in Software subtrahieren, wobei du dann mit der 1,1V Spannungsreferenz und 8,2kOhm Widerständen und 10 Bit Auflösung "nur" noch eine Auflösung von 0,7°C hast, was aber deinen Angaben nach noch ausreichen würde (vorausgesetzt, du kannst wirklich die vollen 10 Bit des ADCs nutzen, bei 9 Bit bist du runter auf 1,3°C, was aber wohl auch noch ausreichen würde). Bei der gezeigten Schaltung von Christian mit den Operationsverstärkern hast du auch das Problem der differenziellen Spannungsmessung. Gruß Kai
@Ulrich, danke genau so was schwebt mir vor das probier ich mal. @kai, macht nix kann passieren. Ich verwende den Mega168 halt da ich meine Restbestände noch aufbrauchen will. Nicht das die vom Rumliegen schlecht werden. :-)
Eine kurze Rückmeldung meinerseits bezüglich der Wärmeplatte. Das Gerät steht komplett zusammengebaut da und funktioniert im Testbetrieb problemlos. Als Anschluss des PT1000 habe ich die einfachste Variante gewählt mit dem 8,2K Vorwiderstand wie von Ulrich vorgeschlagen. Da ich aber natürlich keine ADC-Werte als Tabelle nebendran legen kann die man dann für die gewünschte Temperatur eingeben muss bin ich an einer Umrechnung dran. Einfachste Methode: Datenfeld mit 1024 Einträgen aus dem mittels Lookup der Passende rausgepickt wird. Nur weiß ich nicht wie ich zu den Daten komme, muß ich da wirklich alles vor Hand ausrechnenoder gibt es ein nettes Tool das mir diese Arbeit abnimmt so dass ich die Werte nur noch eintragen muss? Lässt sich das ganze eventuell mittels Formel berechnen und ich kann mir das Datenfeld sparen? Rolle :-)
Nachtrag: Brauche ich für das Solid-State-Relay ( Type: RA 2425-D06 von Reichelt, Hersteller Carlo Gavazzi) noch einen Snubber oder geht das auf Dauer auch ohne?
Es gibt eine lineare Formel für den Pt1000-Widerstand und eine für den gebildeten Spannungsteiler. Z.B. in Excel kann man die Formeln einfüttern und Tabelle berechnen lassen...
PS: Beide formeln lassen sich natürlich auch in Software berechnen...
Klingt wie das was ich suche. Wo finde ich die Formeln? In den Controller bekomme ich die dann schon... :-)
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