Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 0-10V Messumformer


von Alexander H. (deleted)


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Hallo,

Ich habe 2x PT1000 an 2 0-10V Wandlern hängen, betrieben über ein 10V 
Netzteil. Das funktioniert MONATELANG perfekt, und dann kommen völlig 
utopische Werte auf beiden 0-10V Ausgängen. Sobald ich einen der 2 0-10V 
Wandler entferne, passt der Wert des übergebliebenen wieder. Dabei ist 
es egal, welchen der 2 ich entferne. Anscheinend stören die sich 
irgendwie gegenseitig...

Was ich so gelesen habe bis jetzt (bin Elektroniklaie) könnt ich das 
einfach über 2 Netzteile betreiben und gut, aber es sollen noch ein 
Haufen anderer PT1000 kommen, und ich hab keinen Bock auf 17 (fiktive 
Zahl) Neztteile...

Kann ich diese 2 Wandler mit einer einfachen Schaltung so trennen, das 
ich trotzdem das selbe Netzteil nutzen kann?

Danke, LG

von Sebastian S. (amateur)


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Um was mit oder gegen wen zu erkennen braucht man die Zusammenhänge.
Also einen Schaltplan.
Natürlich können hier im Forum auch viele gut raten, aber ob da was 
Vernünftiges bei rauskommt ist die große Frage.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Sebastian S. schrieb:
> Also einen Schaltplan.

...und die Angabe, um welchen Messumformer es sich handelt 
(Datenblatt!).

von Alexander H. (deleted)


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Die Schaltung hab ich eh hier aus dem Forum...

von Alexander H. (deleted)


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nicht ganz genau die... bei mir läufts mit 10V... aber sonst vom plan 
her ziemlich gleich

von Dietrich L. (dietrichl)


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Alexander H. schrieb:
> nicht ganz genau die... bei mir läufts mit 10V... aber sonst vom plan
> her ziemlich gleich

Ziemlich gleich reicht aber nicht.
- Und wie wird der LM358 versorgt?
- Welchen Temeraturbereich willst du auf 0...10V abbilden?
- Wenn der LM358 mit 10V versorgt wird, kann er am Ausgang die 10V nie 
vollständig erreichen.
- Hast du Stützkondensatoren an der Versorgungsspannung? Ohne kann die 
Schaltung schwingen.
- Die Schaltung kann auch sonst schwingen - abhängig von der Verdrahtung 
von Versorgung und PT1000 (Mitkopplung durch Spannungsabfälle an GND 
und/oder +10V).
- Hast du einen Oszi, um zu sehen ob da was schwingt? Wenn du Glück hast 
tut es dafür auch ein Multimeter im AC-Bereich.

von Wolfgang (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> - Hast du einen Oszi, um zu sehen ob da was schwingt? Wenn du Glück hast
> tut es dafür auch ein Multimeter im AC-Bereich.

Ein kleiner Kondensator über R9 kann nie schaden. So schnell ändert sich 
die Temperatur eines Pt1000 nicht.

von MaWin (Gast)


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Alexander H. schrieb:
> Ich habe 2x PT1000 an 2 0-10V Wandlern hängen, betrieben über ein 10V
> Netzteil. Das funktioniert MONATELANG perfekt

Alexander H. schrieb:
> Die Schaltung hab ich eh hier aus dem Forum...

Die kann es nicht sein. Selbst wenn mit 10V statt 5V versorgt, kann sie 
keine 10V liefern, nutze zumindest ein 12V Netzteil.

Und selbst dann funktioniert sie nicht perfekt, weil die 
Ausgangsspannung von der Versorgungsspannung abhängt. Sie arbeitet 
ratiometrisch und sollte aus der Referenzspannung des A/D Wandlers 
versorgt werden. Zudem ist sie nicht dimensioniert, also Bauteilwerte 
berechnet statt Beispielwerte eingetragen und sie verschenkt ihre 
Möglichkeit zu linearisieren.

Also Pfusch mit LM358 der selber mehrere GradC Fehler bringt.

Aber eigentlich müssen davon auch 17 an einem Netzteil funktionieren, 
dein Pfoblem liegt also woanders.

http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.32

von Alexander H. (deleted)


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Also, ich hab jetzt mal meine Schaltung genau gezeichnet, ich hoffe ich 
hab keinen Fehler reingehauen beim abzeichnen... Prinzipiell ist die 
Schaltung hier aus dem Forum, find ich aber nicht mehr.

Der eine Fühler steckt im Solarpaneel, da sehe ich Nachts das die Werte 
fast ident mit der Außentemperatur der Wetterstation sind. Tagsüber bei 
Sonneneinstrahlung sehe ich das die Werte des Sensors mit den Werten des 
Thermostats an der Solarpumpe fast ident sind. Mit der Messgenauigkeit 
bin ich demnach zufrieden.

Nur alle paar Wochen springen die Werte plötzlich wie wild auf und ab. 
Und wenn ich dann eine der 2 Schaltungen entferne, funktioniert es 
wieder.

Mit dem Elektronikkompendium Link fang ich leider nichts an da ich Laie 
bin und das ist definitiv to much input :(

Oszi hab ich keins, wo kann ich mit dem Multimeter AC messen?

Danke für eure Bemühungen

von ths (Gast)


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Kann an einem der Pt-1000 ein Kurzschluss zwischen irgend einer 
Anschlussleitung und dem metallischen Sensorgehäuse vorliegen? Wenn die 
Sensorgehäuse auf PE liegen, kann das seltsame Effekte verursachen.

von Dieter (Gast)


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Da ist kein Elko zwischen dem plus und minus an den 
Versorgungsspannungseingaengen der OP.

Sind da Leitungen, die Laenger als 1/2 Meter sind?

von Andrew T. (marsufant)


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Alexander H. schrieb:
> Also, ich hab jetzt mal meine Schaltung genau gezeichnet,

Nö.

> ich hoffe ich
> hab keinen Fehler reingehauen beim abzeichnen... Prinzipiell...


Prinzipiell funktioniert diese Schaltung aus dem von Dir angegebenen 
Plan: Nicht.


Liest Du eigentlich die Hinweise wie "kann mit 10V V_cc keien 10V Vout 
liefern"?  Verstehst Du nicht was man Dir sagen will?

von Dieter (Gast)


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Meßauftrag an TO:
Der TO möge sich doch bitte ein Meßgerät schnappen und wenn die 
utopischen Werte geliefert werden, unbedingt über dem OP die 
Versorgungsspannung messen (V_cc) und die Spannung an beiden 
OP-Ausgängen. Die Werte hier posten.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Alexander H. schrieb:
> Oszi hab ich keins, wo kann ich mit dem Multimeter AC messen?

Zwischen Ausgang und GND.
Ob die Messung was gescheites liefert, hängt ab
- von der Frequenz: ist sie zu hoch, kann das Mulimeter u.U. nicht mehr 
richtig messen (geräteabhängig).
- davon, ob das Multimeter Gleichspannung unterdrückt. Das lässt sich 
feststellen, wenn man DC im AC-Bereich misst: da sollte es ~0V anzeigen.

von MaWin (Gast)


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Alexander H. schrieb:
> temperatur_schaltung.jpg

Die ist nicht richtig abgezeichnet.

Alexander H. schrieb:
> Nur alle paar Wochen springen die Werte plötzlich wie wild auf und ab.
> Und wenn ich dann eine der 2 Schaltungen entferne, funktioniert es
> wieder.

Abgesehen vom fehlenden Abblock-Kondensator und den zu geringen 10V:

Das Problem wird eher am Aufbau liegen, Wackelkontakt, Kurzschluss oder 
so.

Allerdings lohnt es kaum, diese Schaltung zu reparieren, sie ist viel zu 
ungenau und liefert keine Messwerte, sondern bloss Schätzwerte. Bessere 
OpAmps (0.15 GradC LT1013 statt 3 GradC LM358) und eine stabilere 
Versorgungsspannung wären nötig, inklusive Neuberechnung der 
Widerstände, die dann auch diesen Wert haben sollten, also 0.1% 
Abweichung (0.3 GradC) statt 1% (3 GradC).

Zur Spannungsversorgung: Wenn man ein 12V Netzteil findet, kann man 
wenigstens die Versorgung der Brücke über eine TL431A stabilisieren.

von Alexander H. (deleted)


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ths schrieb:
> Wenn die Sensorgehäuse auf PE liegen, kann das seltsame Effekte
> verursachen.

Einer liegt auf PE, der andere steckt im Solarpaneel drin, aber der 
Widerstand des PT1000 liegt doch unter dem Sensorgehäuse in einem 
Keramikverguss, da darf doch nichts sein normal?



Dieter schrieb:
> Da ist kein Elko zwischen dem plus und minus an den
> Versorgungsspannungseingaengen der OP.
>
> Sind da Leitungen, die Laenger als 1/2 Meter sind?

Was für einen Elko kann ich da nehmen?
Die Leitungen zu den PT1000 sind einmal 12, einmal 25 Meter.

> unbebedingt über dem OP die
> Versorgungsspannung messen (V_cc) und die Spannung an beiden
> OP-Ausgängen. Die Werte hier posten.

V_cc 9,9V
OP1 Ausgang schwankt von 1-2 V
OP2 Ausgang schwankt von 0,5-1 V



Dietrich L. schrieb:
> wenn man DC im AC-Bereich misst: da sollte es ~0V anzeigen.
OP1 5,2V zwischen Gnd und opt_out
OP2 4,9V zwischen Gnd und opt_out



Vielen Dank für eure Hilfe!


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Andrew T. schrieb:
> Alexander H. schrieb:
>> Also, ich hab jetzt mal meine Schaltung genau gezeichnet,
>
> Nö.
>
>> ich hoffe ich
>> hab keinen Fehler reingehauen beim abzeichnen... Prinzipiell...
>
>
> Prinzipiell funktioniert diese Schaltung aus dem von Dir angegebenen
> Plan: Nicht.
>

Nimm dir mal ein Snickers, hier für dich nochmal die Definiton des 
Wortes Laie um es zu verdeutlichen: https://de.wikipedia.org/wiki/Laie

>
> Liest Du eigentlich die Hinweise wie "kann mit 10V V_cc keien 10V Vout
> liefern"?  Verstehst Du nicht was man Dir sagen will?
Wenn ich mehr als 5V bekomm hab ich sowieso ein Problem...
Die Schaltung hat jetzt 3 Jahre lang funktioniert, sie ist sicher nicht 
perfekt, aber ich betreib hier auch keinen Atomreaktor.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Alexander H. schrieb:
> Ich habe 2x PT1000 an 2 0-10V Wandlern hängen, betrieben über ein 10V
> Netzteil. Das funktioniert MONATELANG perfekt, und dann kommen völlig
> utopische Werte auf beiden 0-10V Ausgängen. Sobald ich einen der 2 0-10V
> Wandler entferne, passt der Wert des übergebliebenen wieder. Dabei ist
> es egal, welchen der 2 ich entferne. Anscheinend stören die sich
> irgendwie gegenseitig...

Es wird weniger ein "sich gegenseitig stören sein". Ich vermute viel 
eher, daß dein nicht näher spezifiziertes Netzteil nicht mehr beide 
gleichzeitig versorgen kann.

Alexander H. schrieb:
> Die Schaltung hat jetzt 3 Jahre lang funktioniert

Drei Jahre sind lange genug, daß man Alterungseffekte sehen kann. Z.B. 
bei den Elkos in deinem Netzteil. Noch dazu, wenn der Krempel vielleicht 
bei höheren Umgebungstemperaturen betrieben wird.

Also: was ist das für ein Netzteil? Hast du dessen Ausgangsspannung mal 
gemessen? Das wäre nämlich das erste: ein Meßgerät (Multimeter im 
Spannungsmeßbereich 20V) an das Netzteil hängen. Und die Spannung in 
folgenden Betriebsfällen messen:

1. Leerlauf (nichts weiter angeschlossen)
2. und
3. jeweils einer der beiden Meßwandler angeschlossen
4. beide angeschlossen

Im Idealfall sollte da jeweils die gleiche Spannung von 10V gemessen 
werden. Vermutlich wird die Spannung bei 4. einbrechen. Dann ist dein 
Netzteil kaputt. Ersetzen oder reparieren.

von Alexander H. (deleted)


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Axel S. schrieb:

> Im Idealfall sollte da jeweils die gleiche Spannung von 10V gemessen
> werden. Vermutlich wird die Spannung bei 4. einbrechen. Dann ist dein
> Netzteil kaputt. Ersetzen oder reparieren.

Das wird jetzt eh mal getauscht.

> Zur Spannungsversorgung: Wenn man ein 12V Netzteil findet, kann man
> wenigstens die Versorgung der Brücke über eine TL431A stabilisieren.

12V Netzteil hab ich, das kann ich sofort umhängen. Ein paar Elkos hab 
ich auch. Der Rest geht nur auf Bestellung :) Könntest du mir bitte "die 
Versorgung der Brücke über eine TL431A stabilisieren" etwas genauer 
beschreiben?


Danke

von Michael B. (laberkopp)


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Alexander H. schrieb:
> Könntest du mir bitte "die
> Versorgung der Brücke über eine TL431A stabilisieren" etwas genauer
> beschreiben?
1
12V --100Ohm--+----+-----+-- 10V (nur für die 2 Brücken)
2
              |    |     |   (der OpAmp bekommt als)
3
             75k   |     |   (Versorgungsspannung die ganzen 12V)
4
              |    |   + |
5
              +--TL431A 4u7
6
              |    |     |
7
             25k   |     |
8
              |    |     |
9
GND ----------+----+-----+--
Man kann auhc 24V nehmen und erhöht die 100 Ohm auf 1200 Ohm.

: Bearbeitet durch User
von Zeno (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Nö.

Doch hat er. Die Art der Darstellung ist nicht ganz "DIN" gerecht, aber 
man kann die Schaltung schon lesen.

Andrew T. schrieb:
> Prinzipiell funktioniert diese Schaltung aus dem von Dir angegebenen
> Plan: Nicht.

Ach ja! Begründe das mal. Die Schaltung ja wohl mal mehrere Monate lang 
funktioniert.

Dieter schrieb:
> Da ist kein Elko zwischen dem plus und minus an den
> Versorgungsspannungseingaengen der OP.
Muß auch nicht. Lt. TI Datenblatt sollte man die Versorgung mit 10nF 
abblocken.
Zitat:
>For proper operation, the power supplies must be properly decoupled. For 
decoupling the supply pins it is suggested that 10 nF capacitors ...

Allerdings denke ich das dies das Problem des TO nicht löst. Er 
verarbeitet keine hohen Frequenzen und die Verstärkung ist auch nicht 
allzu hoch.

Sein Problem wird wohl eher, wie von MaWin vermutet in einem 
Wackelkontakt, kalte Lötstelle oder etwas in dieser Richtung begründet 
sein.

Axel S. schrieb:
> Ich vermute viel
> eher, daß dein nicht näher spezifiziertes Netzteil nicht mehr beide
> gleichzeitig versorgen kann.

Der LM358 zieht lt. Datenblatt max. 50mA. Dazu kommen noch rund 4mA die 
durch die Brückenzweige fließen. Das macht jedes poplige Netzteil.

Axel S. schrieb:
> Drei Jahre sind lange genug, daß man Alterungseffekte sehen kann. Z.B.
> bei den Elkos in deinem Netzteil.

Da isse wieder die Mähr von den alten Elkos. Die Zeiträume wo man Elkos 
tauschen muß werden ja immer kürzer.

Axel S. schrieb:
> Also: was ist das für ein Netzteil? Hast du dessen Ausgangsspannung mal
> gemessen?

Hat er doch genau einen Post vor Dir gemacht. Er hat auch VCC gemessen 
und die liegt bei 9,9V - also vergiß den Käse mit dem Netzteil.

MaWin schrieb:
> sie ist viel zu
> ungenau und liefert keine Messwerte, sondern bloss Schätzwerte

Mag ja so sein, aber dem TO scheinen diese zu genügen, wie er 
geschrieben hat.


@TO:
Prüfe alle elektrischen Verbindungen. Vielleicht hast Du irgendwo eine 
kalte Lötstelle. Löte deshalb alles noch einmal ordentlich nach. Bei der 
Gelegenheit löte auch noch einen Stützkondensator  (zwischen Pin 4 und 
10 am IC) ein. Ein Keramikkondensator mit 10nF genügt völlig, er darf 
aber auch größer sein. Zusätzlich darf auch noch ein Elko sein. Der wäre 
mit 10F gut bemessen.
Dann prüfe vor allem Deine Kabel zu den Fühlern und ob der Fühler 
Kontakt zum Gehäuse hat. Wenn da Kontakt zum Gehäuse ist, wirst Du den 
Fühler austauschen müssen.
Um Störungen die über die Kabel eingeschleppt werden zu minimieren, kann 
man vom nicht invertierenden Eingang (Pin3 bzw. Pin5) einen 
Keramikkondensator gegen GND schalten.

von Dieter (Gast)


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Alexander H. schrieb:
> ...
> Was für einen Elko kann ich da nehmen?
Wurde von anderen schon beantwortet.

> Die Leitungen zu den PT1000 sind einmal 12, einmal 25 Meter.
Da könntest Du Dir ein EMV-Problem eingefangen haben. Interessante 
Langdrahtantenne, sei als Stichwort in den Ring geworfen. Kann auch ein 
Gerät sein, das vorher nicht ausgestrahlt hat.
Eine von beiden Schirmungen könnte marode geworden sein.

> V_cc 9,9V
Das ist plausiben.

> OP1 Ausgang schwankt von 1-2 V
> OP2 Ausgang schwankt von 0,5-1 V
Da wärest Du zu Nahe an den Grenzen, da der OP-Ausgang open und unten 
eine Offset hat, so dass maximale und minimale Spannung nicht ganz 
erreicht werden.

> OP1 5,2V zwischen Gnd und opt_out
> OP2 4,9V zwischen Gnd und opt_out
Schwingt anscheinend heftig. Oder EMV-Problem.


>> Liest Du eigentlich die Hinweise wie "kann mit 10V V_cc keien 10V Vout
>> liefern"?  Verstehst Du nicht was man Dir sagen will?
Wenn Du die Brücke so ausgelegt hast, dass der Ausgang je nach 
Temperatur sich nur zwischen 2 bis 8V bewegt (Den Rest mach die 
Umrechnung des Programmes im µC), dann kann Dir das egal sein.

von Zeno (Gast)


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Dieter schrieb:
>> OP1 5,2V zwischen Gnd und opt_out
>> OP2 4,9V zwischen Gnd und opt_out
> Schwingt anscheinend heftig. Oder EMV-Problem.


Schwingen glaub ich eher nicht. Die Schaltung ist ja nichts 
Spektakuläres und es hat ja nach Aussage des TO mehrere Monate 
funktioniert. Da hat sich wohl was im Umfeld verändert.

Bei den langen Leitungen eher EMV Problem. Je 1 C direkt am Eingang 
gegen GND und evtl. noch je 1 C über dem Gegenkopplungswiderstand, 
sollten das Problem lösen.

Hast Du in der Nähe der Leitung irgend ein neues Gerät, auch 
Steckernetzteil ?

von Alexander H. (deleted)


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So...

Im Endeffekt waren 2 Fehler (abgesehen von der Schaltung...) einer der 2 
PT1000 hat sich verabschiedet und eine kalte Lötstelle beim Netzteil. 
Läuft jetzt wieder wie gehabt. Wenn man mal wieder "normal" einkaufen 
gehen kann, werd ich die Schaltung mal überarbeiten...

Danke an alle!

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