PT100 Messverstärker - Komponenten und Auslegung

Nur wenn man das will. Da er ja im Prinzip ratiometrisch Widerstände messen will nimmt er die internen Stromquellen und gut ist.

Vielleicht ist 15ppm/°C max. und 85dB PSRR nicht so der Superhit?

Jörg.

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Jörg Schneide
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Die Drift ist bei ratiometrischer Messung nicht so wild. Jedenfalls solange Vaeterchen Frost nicht in Millisekunden ins Land zieht. PSRR auch nicht, muss alles sauber abgeblockt sein und keine Massetrennung, dann geht das.

Ich dachte schon, es waere so etwas wie hohes Rauschen gekommen.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Vergess nicht das Extra-Extrakapitel "Auflösung und Genauigkeit" :-)

Saludos Wolfgang

--
Meine 7 Sinne:
Unsinn, Schwachsinn, Blödsinn, Wahnsinn, Stumpfsinn, Irrsinn, Lötzinn.
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Wolfgang Allinger

Wobei ich NTC bisher fast immer mit Dual-Slope ausgewertet habe. Weil billisch :-)

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Cordialmente, Joerg

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Joerg

Ich meinte nur den typischen (Anfänger) Fehler, dass Auflösung mit Genauigkeit verwechselt wird und das 2 Paar Schuhe sind :-)

Saludos Wolfgang

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Wolfgang Allinger

... und das Paar fuer die Genauigkeit ziemlich schnell durchgelatscht ist :-)

Aber ich denke, das weiss Dennis ganz gut.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

Hallo,

dann baut man halt eine Schaltung die die nötigen Integrationszeiten nicht von einem Quarz ableitet sondern von der Netzfrequenz damit es immer ein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer wird.

Bye

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Uwe Hercksen

Joerg schrieb:

Und daß für sein Experiment, bei dem es auf Messung von Temperaturänderungen über 24 Stunden ankommt, weniger die Genauigkeit der absoluten Temperaturmessung sondern die Genauigkeit der Empfindlichkeit des Sensors bestimmend ist...

Gruß, Jürgen

--
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Jürgen Appel

Pssst!

Wenn das jeder analog/mixed Ingenieur gerafft haette, waere mir einiges an Arbeit erspart geblieben. Allerdings auch einiges an Einkommen 8-D

Allerdings nutzt das auch nicht allzuviel, wenn Pedro gelegentlich am Generator rumschraubt und hin und wieder mit der Telefonzange am Vergasergestaenge ordentlich Gas gibt, damit die eigentlich viel zu alten Zuendkerzen nochmal einen Tag durchhalten.

In der Karibik gibt es viele Gegenden, wo niemand weiss, was das Wort Netzverbund heisst.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Joerg schrieb:

Im Datenblatt sind die ENUB und Rauschwerte für "with external reference" deutlich besser, als für die interne, die ja auch nur 1.2X V hat, also IMHO doch etwas zu niedrig für meine Zwecke. Wir haben mit dem

7794-EVAL auch mal die interne gegen eine 3.3V Referenz verglichen und mit letzterer waren die Werte ein ganzes Stück stetiger.

Liebe Grüße, Dennis

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Dennis Köhn

Jupp, die Thematik habe ich inzwischen denke ich komplett überschaut. IMHO ist es ohnehin viel schwieriger eine Temperatur mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, als deren Änderungen mit hoher Auflösung. Zum Glück brauch' ich ja gerade letzteres... ;)

Liebe Grüße, Dennis

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Dennis Köhn

Loetet doch mal zum Test mit interner Referenz die geschlitzte Ground Plane alle 1-2cm zusammen. Dafuer muss wahrscheinlich ein wenig vom Loetstopplack abgepiddelt werden, aber der Test koennte sich lohnen.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Dennis Köhn :

Also die grosse Groundplane die ich meine kann man auch für DGND benutzen. Trotzdem versuchen, Digitalstromkreise, die kritische Ströme führen, nochmals extra zu führen (z.b. geht der Knotenpunkt des Quarzoszillators nicht auf DGND, sondern per extra Leiterzug zum DGND- Pin des Controllers direkt neben dem Quarzoszi und sie wird möglichst unter/neben den Zuleitungen zum Oszi geführt; bzw. die GND des Hochstrom-PWM-Ausgangs hat ihre eigene GND-Leitung zum Steckverbinder). AGND kriegt nur kleine Inselflächen (auf ner extra Lage). Beim Anordnen drauf achten, das der Analogkram in ner ruhigen Ecke haust und dort keine Digitalströme über die DGND fliessen. Irgendwelche Verbindungen zwischen DGND und irgendeiner Analogkomponente sind tabu (ausser das HF Abblocken direkt am Eingang mit wenigen pF).

4 lagig ist einfach: die Kosten sind einfach doppelt so hoch. Man kann die Zwischenlagen ganz normal wie die Aussenlagen benutzen, Polygone und/oder Leiterzüge drauf machen. Via's gehen aber immer komplett durch alle Lagen. (mit buried vias wird das dann teurer)

Na klar. Ist aber nur die zweitbeste Lösung. Je grösser alles ist, umso mehr Aufwand hat man, da alles draussen zu halten. M.

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Matthias Weingart

Dennis Köhn :

Bei mir waren die Genauigkeits-, bzw Auflösungsanforderungen nicht so hoch (nur 0.1K). Ich hab da einfach einen Spannungsteiler draus gemacht: Vref des ADC - 8k2 (hochstabil) -o- Pt100 - Masse. Am -o- gehts über 10k in den ADC rein. Die 10k sind nur als Schutz gedacht und soviel Impedanz verkraftet der. Es gibt da keine Konstantstromquelle. Die Höhe der Vref des ADC spielt im Prinzip keine grosse Rolle, das könnte auch Vcc sein; weiss gar nicht mehr, ob die stabilisiert war oder nur gefiltert. Ohne Kalibrierung war der schon auf 0.5K genau (hauptsächlich die Auslieferungstoleranz des preisgünstigen Elementes); dann kalibriert; Kanal (und auch Kabellänge) wurden dem kalibriertem Sensor fest zugeordnet. Im 0.01K Bereich sah man sogar schon den Einfluss der unterschiedlich langen Leiterbahnen auf der Platine, wenn man die Sensoren dann doch mal getauscht hat.

M.

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Matthias Weingart

Hey Matthias,

Wenn ich das mit dem 4-layer mal hin bekomme :-/ . Ansonsten sauber geführte Leiterbahnen auf der (SMD)Besückungsseite.

Du meinst über AGND, oder? Was die Anordnung angeht hatte ich mir überlegt, die einzelnen Analogkanäle nebeneinander aufzureihen und den Mikroprozessor und übriges Digitalgeraffel ganz außen an eine Seite zu setzen. So könnte man die Wege vom ADC zur jeweiligen Buchse schön kurz und gleichmäßig machen, weil der Platzbedarf von Schaltung und Buchse etwa ähnlich sein dürfte.

Liebe Grüße, Dennis

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Dennis Köhn

Dennis Köhn :

AGND sowieso, aber ich meinte wirklich DGND, da sollten auf DGND über dem Analogteil keine Ströme des Digitalteils fliessen.

M.

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Matthias Weingart

Heyho!

So, nun muß es langsam mal los gehen. Ihr habt mir ohne Ende tolle Tipps gegeben, die ich soweit möglich berücksichtigen werde. Was nun noch fehlt sind genaue Typen, damit ich endlich mal mit einer konkreten Schaltung beginnen kann. Folgende Teile sind mir da aufgefallen - was meint ihr dazu bzw. kennt ihr bessere Alternativen?!

ADC: Dafür möchte ich den AD7793 nehmen und ohne MUX pro Messstelle einen Baustein einsetzen. Eine kommerzielle PT100-ADC-Schaltung, die ich zufällig in die Finger bekommen habe, verwendet den AD7731BR, wobei der wohl nichts für mich ist. Vielleicht gab's den 7793 da noch nicht?!

Referenzen: Ich habe gestern nach welchen in SMD gesucht und bin über die neuen Vishay SMR 1DZ und 3DZ gestolpert, welche unglaublich geringe 0.05 ppm/°C angegeben haben. Die Frage ist bloß, ob sie meine kleinen Stückzahlen bedienen und auch die passenden Werte haben.

Optokoppler: Um die SPI-leitungen der beiden Schaltungsteile zu verbinden habe ich mir den ADUM1401 ausgeguckt. Das ist eine 3/1 Variante mit max. 1 MBPS Durchsatz, die mir wohl dicke genügen sollten.

DC/DC: Da habe ich zugegebenermaßen gar keine Ahnung. Ich möchte ja alle Analogteile einzeln versorgen, um sie komplett untereinander zu entkoppeln. DC/DC hat Induktivität, kann also stören und da ist mir der ADM8828 aufgefallen - ein "Charge Pump Voltage Inverter". Könnte man nicht so etwas in non-inverting statt eines DC/DC verwenden?

Noch nicht geklärt:

Trafo: Ich möchte dem gesamten Aufbau eine schön saubere, rauscharme Spannung zukommen lassen, damit dann den Digitalteil versorgen und wie oben beschrieben per DC/DC oder Äquivalent die Analogteile abkoppeln. Habt ihr da eine Idee, was man nehmen könnte? Evtl. sogar ein externes Steckernetzteil?!

Kondensatoren: Ergeben sich spätestens, wenn ich einen ersten Scahltungsentwurf präsentiere :-)

Stromquelle: Habt ihr eine Ahnung, ob die Stromquellen des o.g. ADC für mich taugen? Leider ist dort nirgends eine Grafik, wie stabil nun der Strom von sagen wir 1 mA wirklich ist und genau der könnte ja wieder meinen Spannungsabfall zum ADC rauschen lassen. Sollte man daher evtl. lieber eigene Stromquellen verwenden? Wenn ja: Was?

Liebe Grüße, Dennis

PS: Im Gespräch mit Joerg wurde eine Unklarheit deutlich, die ich hier noch gern klären möchte: Man findet im Netz so gut wie keine Schaltung für PT100 und schon gar kein nachbaufertiges Projekt. Ich stecke nun viel Arbeit in diesen Aufbau, da er mich selbst weiter bringen soll aber trotzdem muß man das Rad ja nicht jedes Mal neu erfinden. Daher finde ich es nur richtig, die Ergebnisse hier später auch offen zu legen - quasi "open source" - das war von Anfang an geplant. Wenn ihr mir helft, werden die Tipps also nicht nur egoistisch eingesaugt um mir oder dem Chef zu nützen, sondern sie helfen der ganzen Nutzergemeinde :-)

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Dennis Köhn

Kann ich nicht viel zu sagen, ich muss solche Genauigkeiten meist auf "billisch" hinzimmern und viel mehr als ein Dual-Slope Konzept liegt dann nicht drin. Der AD7793 sollte aber geeignet sein.

Ziemlich teuer. Warum soll denn isoliert werden?

Bloss nicht. Wie gesagt, am besten eine einzige solide Ground Plane, dann z.B. 10V oder so und von dort einmal (oder mehrmals) analoge 5V oder was notwendig ist erzeugen, und einmal digital vermutlich 3.3V. Dazu nehme ich meist rauscharme Regler, die definitiv keine LDO sind. LM317 oder der gute alte uA723 sind einige meiner Favoriten, billig und trotzdem gut. Hin und wieder benutze ich noch einen Transistor als C-Multiplier, ist bei diesen beiden Reglern aber selten noetig.

Alles, was irgendwie nach Switcher, Charge Pump oder Low Dropout riecht wie die Pest meiden. Ein Schaltregler gleich welcher Art ist in diesem Zusammenhang wie ein Presslufthammer nebenan bei einem Mozart Concerto ;-)

Steckernetzteil geht schon. Nur nicht gerade eine $2.95 Version vom Wuehltisch mit Abrauchgarantie ;-)

Ault ist normalerweise eine ganz gute Marke. Denke aber daran, wie die ganze Chose geerdet werden soll.

Da wuerde ich Analog Devices vertrauen. Bei ratiometrischer Messung ist es eh nicht so kritisch.

Das ist schoen. Am Anfang wuerde ich mich einfach an die Vorschlaege im AD7793 Datenblatt halten, sodass die CM Aussteuerbereiche eingehalten werden.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

Dennis Köhn schrieb:

Laß die Finger von allem, was schaltet während der AD-Wandlung! Nimm ein linear geregeltes Netzteil (Labornetzteil oder Trafo-Steckernetzteil, kein Schaltnetzteil!) und filtere Deine Versorgungsspannung noch einmal auf dem Board selbst. Der Tip mit der Autobatterie für den ersten Durchlauf, um die Stromversorgung als Rauschquelle auszuschließen, war durchaus ernst gemeint.

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Jürgen Appel

Autobatterien sind in Uni-Labors oft verpoent. Wegen der Gase, Saeureauslauf etc. Zu meiner Uni-Zeit durften in den Labors sogar noch Van Nelle und Gauloises gequarzt werden, da war schon ohne Bleiakku Gasalarm angesagt.

Was ich oft benutze ist ein Schwung in Serie zusammengeloeteter D-Zellen. Jedesmal wenn ich herausfinden will, ob doch etwa eine Stoerung vom Netz her kommt, schliesse ich die mal kurz an. Die Dinger halten ewig. Oft reichen 9V und damit 6 Zellen.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

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