Heyho!
Nun sind inzwischen AD7793 Muster samt SMD->DIL Adapter da und der ATMEGA plaudert fleißig erste SPI-Fragmente. Daher kann/muß ich nun endlich die konkrete Planung der Hardware abschließen, bei der folgende Berechnungen zustande kamen. Bitte gebt mir Feedback, ob sie soweit stimmen und auch praktikabel sind, da dies ja mein erstes ADC-Projekt wird und ich leider auf keine Erfahrung zurückgreifen kann.
Btw: Die Entscheidung ist nun eindeutig fürs PT100 und gegen NTC o.Ä. gefallen. PT100 ist hier in der Arbeitsgruppe seit vielen Jahren bekannt, der Lieferant zuverlässig und letztlich sind ~0.001 K Auflösung auch genau genug.
Es ergibt sich für den gewünschten Temperaturbereich von 20-200 °C mit etwas Raum oben und unten:
R(PT100/0°) = 100 Ohm R(PT100/210°) = ~180 Ohm I(const.) = 0.001 A
U=R*I =>
U(PT100/0°) = 0.1 V U(PT100/210°) = ~0.18 V
mit gain = 16 =>
U(ADC/0°) = 1.6 V U(ADC/210°) = ~2.88 V
Die Referenzspannung würde ich mit Präzisionsshunts aus der zweiten Konstantstromquelle erzeugen. Diese sollten dann Werte von 1.6 K und 2.9 K haben, so daß an Ref(-) 1.6 V und an Ref(+) 2.9 V anliegen, der CM-Bereich 1lso 1.3 V breit ist.
Für einen gain von 16 gibt das Datenblatt 0.1 müV noise (RMS) und eine Auflösung von 21.5 Bit (RMS ?!) respektive 19 Bit (p-p ?!) an. Für den von mir angestrebten Bereich von etwa 200 K bedeutet das auf die 19 Bit bezogen eine Temperaturauflösung von < 0.0004 K - mehr als ausreichend. Auch das Rauschen liegt unterhalb der Auflösung von etwa 2.5 müV. Alles bezogen auf bipolare Konfiguration - bei unipolarer gewinne ich ja sogar nochmal 1 Bit... :-)
Nun gibt es leider auch noch eine Unklarheit, die mir einen Strich durch die Rechnung machen könnte: Das Datenblatt spricht auf Seite 3 von "Absolute AIN Voltage Limits", für die in meinem Fall ja Vmin = GND+300 mV und Vmax = AVDD - 1.1 V gelten würde. Die Frage ist nun, ob damit die Spannungen am ADC oder die Spannungen am PIN des Bauteils gemeint sind. Letzteres macht irgendwie recht wenig Sinn, da ein hoher gain zu unmöglichen Spannungen führt aber ich frage lieber noch einmal nach.
Liebe Grüße, Dennis