Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Temperaturmessung mit dem KTY 81 - 120


von Kai H. (kai_h)


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Hallo,
also ich hab versucht mit einem KTY 81 - 120, einem Spannungsteiler und 
einem ATmega32 die Temperatur zu messen.
Dafür hab ich ein Beispielprojekt gefunden und mein Problem ist jetzt, 
dass am Aref Pin zwar 2,56V anliegen, sobald ich diesen aber mit meinem 
Spannungsteiler verbinde sinkt die Spannung auf 0V.
Schließe ich die Widerstände dirket an 5V an, kann man mit dem 
Multimeter messen, wie sich die Spannung bei anderen Temperaturen 
verändert, sobald man dann allerdings den ADC Port anschließt fallen am 
Vorwiderstand ca. 5V ab und am KTY dann weniger als 0,5V. Im Programm 
habe ich die Refenzspannung dann auch auf Avcc geändert.
Ich hab einen 2k Vorwiderstand genommen, so wie es im Beispielprojekt 
auch gemacht wurde.
Wie kann es jetzt sein dass Aref auf 0V sinkt und das der ADC Port (bei 
mir PA5) einen so geringen Widerstand hat, dass die gesamte Spannung am 
Vorwiderstand abfällt?
Könnt ihr mir da weiterhelfen?

MfG
Kai

von Digi S. (digispark)


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zum einen haben wir keine Ahnung, welches Beispielprojekt Du verwendest 
und können deshalb auch nicht beurteilen, was das Ding eigentlich machen 
soll, zum zweiten solltest Du mal recherchieren, wofür der ARef-Pin und 
wofür die ADC-Pins sind. Ich bin mir nämlich nicht sicher, ob Du deren 
Funktion verstanden hast ... zumindest deutet Dein Messversuch nach 
meinem Verständnis eher nicht darauf hin. Auch ein Blick ins Datenblatt 
kann da übrigens helfen ;-)

von Wolfgang (Gast)


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Kai H. schrieb:
> sobald ich diesen aber mit meinem
> Spannungsteiler verbinde sinkt die Spannung auf 0V.

Warum wundert dich das?

Im Datenblatt Abschnitt 22.6.2 (ADC Voltage Reference) steht doch:
"... VREF can also be measured at the AREF pin with a high impedant 
voltmeter. Note that VREF is a high impedant source, and only a 
capacitive load should be connected in a system."

von Bernie (Gast)


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Die Auswertung eines KTY... per µC geschieht (wenn man es
gut machen will) ratiometrisch!

Das heißt: Wir bauen einen Spannungsteiler aus einem
Festwiderstand (von U+ des µC) und dem KTY (nach GND des µC).
Der Verbindungspunkt von Festwiderstand und KTY wird einem
ADC-Eingang des µC zugeführt, die Ref-Spannung des ADC
ist U+ des µC.

Alles Andere bringt WEITERE Unbekannte rein, die du neben
der Temperatur-Kennlinie des Festwiderstands und des KTY
auch noch sauber verarbeiten musst.

Also: Mach DIESES ordentlich (!) - und dann wird es schwer,
für den gleichen Preis etwas Besseres zu bekommen.

von Kai H. (kai_h)


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Ich möchte einfach nur die Raumtemperatur messen, den Aufbau habe ich 
wie im Anhang.
Habe alles so wie in diesem Projekt gemacht 
http://markus-schultheis.net/media/Temperaturmessung_mit_dem_ATmega8_1Ae.pdf?wb_1106_session_id=10eq65qroujlu0lvu6cl7tc3u7
nur dass bei mir der Wert gleich auf einem LCD angezeigt wird.
Dies zeigt aber immer -192°C an, weil eben mein Vref immer auf 0V sinkt.
Muss man beim ADC den Pull-up aktivieren oder habe ich was anderes 
vergessen?

von Carsten R. (kaffeetante)


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Wolfgang schrieb:
> Im Datenblatt Abschnitt 22.6.2 (ADC Voltage Reference) steht doch:
> "... VREF can also be measured at the AREF pin with a high impedant
> voltmeter. Note that VREF is a high impedant source, and only a
> capacitive load should be connected in a system."


Was ist daran nicht zu verstehen? Der Aref-Pin ist nicht dazu gedacht 
Lasten zu treiben. Er wird durch den Sensor überfordert und die Spannung 
bricht ein. Punkt und fertig aus!

Häng den Spannungsteiler an VCC. Als Referenz zum Messen kannst du dann 
noch immer Vcc oder Aref nehmen. Wenn du das "Niveau" von Aref als 
Quelle des Sensors nehmen willst, brauchst du entweder eine externe 
belastbare Referenz wie zum beispiel einen TL431 oder einen 
Impedanzwandler am Aref des Atmels um der aus dem Pegel des Aref eine 
belastbare Spannungsquelle zu machen.

Kai H. schrieb:
> Muss man beim ADC den Pull-up aktivieren

Nein, dazu sind die Pullups auch nicht gedacht. Die Pullups ziehen nach 
Vcc und nicht nach Aref und sollen den Pin auf einen definierten Pegel 
halten wenn er nicht angeschlossen oder nur hochohmig als Digitaleingang 
angeschlossen ist.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Kai H. schrieb:
> Schließe ich die Widerstände dirket an 5V an, kann man mit dem
> Multimeter messen, wie sich die Spannung bei anderen Temperaturen
> verändert, sobald man dann allerdings den ADC Port anschließt fallen am
> Vorwiderstand ca. 5V ab und am KTY dann weniger als 0,5V. Im Programm
> habe ich die Refenzspannung dann auch auf Avcc geändert.
> Ich hab einen 2k Vorwiderstand genommen, so wie es im Beispielprojekt
> auch gemacht wurde.

Wenn die Spannung beim Anschluss an den ADC zusammenbricht, ist
- das Programm falsch (z.B. Port auf Ausgang programmiert)
- die Schaltung falsch
- der µC kaputt
- ??

Normalerweise darf das bei diesen Widerstandswerten nicht passieren.

Gruß Dietrich

von MaWin (Gast)


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> Ich möchte einfach nur die Raumtemperatur messen

Warum schreibst du noch mal dieselbe Frage in der du nochmal zeigst was 
du falsch gemacht hast und hörst nicht auf die Antworten, die dir schon 
lange gesagt haben wo das Problem liegt und was du ändern musst ?

Leseschwäche ?

von Digi S. (digispark)


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Kai H. schrieb:

> 
http://markus-schultheis.net/media/Temperaturmessung_mit_dem_ATmega8_1Ae.pdf?wb_1106_session_id=10eq65qroujlu0lvu6cl7tc3u7


Das ist halt immer das Problem dabei, wenn man Schaltungen nachbaut, 
ohne sie wirklich zu verstehen. Wie Dir jetzt ja schon mehrere Leute 
hier im Forum glaubhaft versichert haben, ist die interne 
Spannungsreferenz des ADC nicht dazu gedacht, Lasten (sprich externe 
Schaltungen) zu treiben. Deshalb von Anfang an mein Tipp, Dir die 
Grundlagen von ADC und AREF zu Gemüte zu führen.

Auch wenn es eine nett gemachte Projektbeschreibung ist, heißt das noch 
lange nicht, dass sie auch fachlich in jedem Fall korrekt ist. 
Einfachste Lösung hat Dir Carsten ja schon aufgezeigt. Spannungsteiler 
an VCC und den ADC auf VCC als Referenz umstellen. Dazu nach Möglichkeit 
auch den Kondensator an ARef gegen GND nicht vergessen.

Ich glaube auch nicht, dass das Projekt genau so aufgebaut wurde. Das 
kurze Schaltplan-Fragment in der Projektbeschreibung soll vermutlich 
auch eher die Grundlage für die Berechnung verdeutlichen. Der 
tatsächliche Schaltungsaufbau dürfte davon abweichend sein (wenn er von 
Autor überhaupt jemals physisch aufgebaut und nicht nur simuliert 
wurde)!

von Amateur (Gast)


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Ohne die Kleintiere und die empfohlene Spule vor AVCC und vieles andere 
sollte ein Versuch mit dem angehängten Schema gehen.
Keine Ahnung ob Die Reihenfolge von R und Rt OK sind. Keine Ahnung ob 
sinnvolle Werte für R, C und Spannung.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Amateur schrieb:
> Keine Ahnung ob Die Reihenfolge von R und Rt OK sind

Die Reihenfolge kann beliebig gewählt werden. Man muß dann nur die 
Formel in der Software passend "umdrehen.

Interessant wird es nur wenn man eine andere Referenz als die 
Versorgungsspannung wählt und die Spannung am Sensor der Referenz 
gefährlich nahe kommen oder diese gar übersteigen könnte

Wenn beispielsweise die Versorgungsspannung 5 Volt beträgt und die 
Referenz bei 2,56 Volt liegt, so sollte man Sensor und Widerstand so 
herum anordnen, daß der zu erwartende Meßbereich nach "unten" in 
Richtung Masse ausschlägt.

Das wäre dann aber abhängig davon ob man einen NTC oder PTC hat und ob 
man Temperaturen oberhalb oder unterhalb des Nennwertes des Sennsors 
erwaret, bzw., wenn beides der Fall ist, in Welche Richtung die Größere 
Abweichung liegt.

Der KTY-81 120 ist ein PTC, hat also einen positiven 
Temperaturkoeffizienten, der Widerstand und somit der Spannungsabfall am 
Sensor nimmt mit steigender Temperatur zu. Er ist also ein Kaltleiter.

Will man nun überwiegend hohe Temperaturen messen, so sollte der KTY-81 
120 Sensor im Spannungsteiler Richtung Versorgungsspannung liegen. Will 
man überwiegend Frosttemperatur messen, so sollte der Sensor masseseitig 
liegen. Der Zugehörige Widerstand ist dann so zu wählen, daß die 
Referenz am Messpunkt nicht überschritten wird. Auch wenn man 
üblicherweise den Widerstand in ähnlicher Größenordnung wie den Sensor 
wählt, so wäre in diesem Fall eine Abweichung in die entsprechende 
Richtung zu wählen.

von Amateur (Gast)


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@Carsten

Ich wollte nur einen Weg aufzeigen, wie er auf an paar Messwerte kommt - 
so er die angegebene Verdrahtung verwendet.
Ob dass das gelbe von Ei ist, ist mir egal.
Dazu müsste ich mich in die Tiefen des KTY versenken und wissen wie 
genau er‘s wissen will und konkret welcher Bereich angesagt ist.
Schätze aber mal, wenn er erst mal ein paar Messwerte hat, bekommt er 
das auch selber hin.

von Carsten R. (kaffeetante)


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Sollte auch keine Kritik sein, nur eine Ergänzung weil der Punkt noch 
unklar war. Abgesehen davon ist deine Skizze nämlich genau der Weg den 
man üblicherweise nimmt, mit Anpassungen bei besonderen Anforderungen. 
Natürlich gibt es auch noch andere Varianten. Aber dieses ist eines der 
gängigsten Schemen.

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