Guten Tag
Ich wollte einen PT100-Simulator basteln, wobei ich 256 feste Werte
durch 8 Relais umschalten will.
Einfach einen 1x, 2x, 4x ... 128x - Widerstand durch die Schaltkontakte
zu schalten, wollte ich nicht, weil ich Widerstände ähnlicher Größe
genauer vergleichen kann durch Verwendung einer Messbrücke.
Ich dachte an so etwas, wie ein R/2R-Netzwerk mit Schaltern.
Jedoch im Gegensatz zur DAC-Anwendung, die Umschalter verwendet, erhalte
ich je nach Schaltercode (x-Achse) Lücken im zugehörigen Leitwert
(y-Achse).
Das lasse ich von GNU Octave durch r2r8.m durchrechnen für verschiedene
Widerstandswerte
Parameter für Bild r2r8_2R_1R.png:
1
% Widerstandsnetzwerk R/3R
2
for i=1:n
3
rg(i*2) = 2;
4
rg(i*2-1) = 1;
5
endfor
Parameter für Bild r2r8_3R_1R.png:
1
% Widerstandsnetzwer R/3R
2
for i=1:n
3
rg(i*2) = 3;
4
rg(i*2-1) = 1;
5
endfor
Die erstellten Kurven sind lustig, ich hatte da mehr Linearität
erwartet.
Die Widerstandswerte werden vor der Berechnung gefüllt nach rg = ...
Parameter für Bild r2r8_spc.png
Sollte bei einem R2R-Netzwerk nicht zwischen Vcc und GND geschaltet
werden?
https://de.m.wikipedia.org/wiki/R2R-Netzwerk
Statt dem Umschalter könnte man einen CMOS Treiber verwenden. Das R
sollte gegebüber dem Ausgangswiderstand sehr viel höher sein, dann hat
man am Ausgang mit guter Näherung Vcc oder GND.
Hans-jürgen H. schrieb:> Einfach einen 1x, 2x, 4x ... 128x - Widerstand durch> die Schaltkontakte zu schalten, wollte ich nicht, weil> ich Widerstände ähnlicher Größe genauer vergleichen> kann durch Verwendung einer Messbrücke.
Sicher.
Genau deshalb verwendet man auch 1/4*R, 1/2*R, R, 2*R
und 4*R, wobei der halbe und viertelste Widerstand durch
Parallelschaltung, der doppelte und vierfache Widerstand
durch Reihenschaltung von Präzisionswiderständen der
Größe R hergestellt werden.
Notfalls kann man das noch durch 1/8*R und 8*R erweitern;
ansonsten lässt sich dasselbe Prinzip auch für einen
sechzehnfach größeren Präzisionswiderstand wiederholen.
> Ich dachte an so etwas, wie ein R/2R-Netzwerk mit> Schaltern.>> Jedoch im Gegensatz zur DAC-Anwendung, die Umschalter> verwendet, erhalte ich je nach Schaltercode (x-Achse)> Lücken im zugehörigen Leitwert (y-Achse).
Wundert mich nicht.
Das R-2R-Netzwerk wird als Spannungsteiler betrieben und
ist für diesen Fall berechnet -- nicht für den Betrieb
als reiner Widerstand.
Ich habe einen alten Pt-100-Simulator bis 400°C von Haake, da werden
Drahtwiderstände mit Stufenschalteren geschaltet, Die Beschriftung ist
in Celsius-Dekaden.
Nur leider ist der nicht verwendbar, weil die Widerstandsänderung linear
erfolgt. Die Pt-100-Kurve ist aber NICHT linear.
Also daran denken - und die Widerstandswerte am einfachsten aus der
Pt-100-Tabelle übertragen.
Ich hatte mir so etwas auch schon Mal überlegt.
Ich hätte dafür einfach ein Stereo Motor Poti genommen.
Eins für die Messung am uC und eins für den Prüfling. Sozusagen
stufenlos bzw. begrenzt auf die Regelungsgenauigkeit des Motors.
Ist man zwar etwas Träger was den Wechsel angeht, das ist im normalen PT
ja aber auch so.
Hans-jürgen H. schrieb:> Ich wollte einen PT100-Simulator basteln, wobei ich 256 feste Werte> durch 8 Relais umschalten will.
Für sowas nutze ich einfach ein 10Gang Wendelpoti mit entsprechendem
10Gang Knopf. Wenn man 100Ohm, 1K, 10K odgl nimmt, dann kann man den
Widerstandswert nahezu im Klartext ablesen. Gibts bis 5W.
Hans-jürgen H. schrieb:> Ich dachte an so etwas, wie ein R/2R-Netzwerk mit Schaltern.
Deine Schaltung ist falsch. Zudem wird man wohl einen Grundwiderstand
wollen, z.B. für 0 GradC.
So richtig gefällt mir Dein Ansatz nicht.
Wenn mich nicht alles täuscht, kann man einen PT100 Widerstand mit 25
bis 250 Ohm, wenn man auf -200 bis 400°C steht, annehmen.
Etwas bequemer wird es bei 0 bis 400 °C. Da reicht ein konstanter
Widerstrand von 100 Ohm und ein variables Teil von 150 Ohm.
...aber das Ganze funktioniert nur auf dem Papier, weil es dafür keine
"passenden" Widerstände gibt.
Oder anders ausgedrückt: Es gibt nur "krumme" Temperaturen:
> Ich hätte dafür einfach ein Stereo Motor Poti genommen.> Eins für die Messung am uC und eins für den Prüfling. Sozusagen> stufenlos bzw. begrenzt auf die Regelungsgenauigkeit des Motors.
Eigentlich ja eine coole Idee, aber ich glaube die Linearitaet und
vergleichbarkeit dieser einzelnen Widerstandsbahnen ist ziemlich
bescheiden.
Olaf
Für hohe Genauigkeit braucht man schon präzise Widerstandsdekaden. Über
0°C mit 100,00 Ohm beginnend, dann in einstellbaren Stufen bis zur
gewünschten Endtemperatur. Manuell oder elektrisch schaltbar. Für Pt-500
oder Pt-1000 entsprechend angepaßt.
Für etwas geringere Ansprüche genügen die großen Helipots mit 0,25%
Linearität und Duodialknopf. Die ALTEN mit 4 cm Durchmesser haben den
längsten Draht aufgewickelt und die beste Auflösung. Es gab sie mit 100,
200 (250?), 500 und 1000 Ohm (Lieferbereich von 1 Ohm bis 100k). Als
Bezugsquelle hierfür bleiben leider nur Altgeräte, in denen die verbaut
waren.
Die heutigen kleineren mit weniger als 2 cm Durchmesser sind deutlich
schlechter einzustellen und unreproduzierbarer.
Die beste Präzision und Reproduzierbrkeit bekommt man erst nach
Zerlegen, Reinigen vom Abrieb und altem Fett und sorgfältigem
Zusammenbau. Die Montage-Kerbstifte kann man mit einem Seitenschneider
ohne Wate herausdrehen und wiederverwenden. Wenn man sich eine
Korrekturtabelle (Linearität) zeitaufwändig anlegt, hat man die besten
Ergebnisse. Wegen der hohen Präzision der alten Teile bleibt die auch
lange gültig.
Für die Praxis (zur Kontrolle von Pt-Widerständen) würden aber auch
zusammengestellte Widerstandssätze für definierte glatte Temperaturen
genügen. Da bleiben dann deutlich weniger, die mit einem
Präzisions-Ohmmeter kalibriert werden.
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