PT100 Messverstärker - Komponenten und Auslegung

Eine Frage am Rande: Warum ohne MUX? Wenn Du je einen Wandler pro Messtelle nimmst, wird das zum einen teurer, zum anderen muss man das ganze SPI-Geraffel ueberall mit hinfuehren.

Es sei denn, die Messtellen sind meilenweit auseinander.

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Joerg
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Joerg schrieb:

Dennis ist Chemiker, der Versuch findet wohl auch in einem Chemielabor statt. Ich würde fast wetten, er könnte die Schaltung mit Arsen pudern und in einen eigenen Abzug stellen, wenn es denn nur helfen würde...

Ja, auch damit dürfte er problemlos über ein paar Meßtage kommen.

Dennis: Ich habe gerade nochmal Dein Posting überflogen und es klingt fast, als wollest Du jedem analogen Kanal seine eigene Spannungsversorgung geben. Warum? Eine saubere Spannung für die Analogteile reicht doch.

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Jürgen Appel

Joerg schrieb:

Ja, das Mittel der Wahl wenn man potentialfrei und rauscharm messen muß. Habe hier gerade einen J309, der zum Henker schwingen will. OK, ist auf Steckbrett.

Irgendeine Idee, wie man den still kriegt? Verstärkung runter ist blöde.

- Henry

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Henry Kiefer

:-)

Erinnert mich an die Jungs, mit denen ich den ersten Amerika-Trip machte. Einer ist Chemiker, war mal eine Zeit lang unauffindbar. "Ja wo hast Du denn gesteckt?" ... "Im Krankenhaus. In meinem Labor fehlt nun die Tuer und ueberhaupt ist das ganze jetzt nur noch ein grosses schwarzes Loch."

Aber alle Achtung, Chemiker wagen sich nicht immer an solche Elektronik heran.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Eine Ferritperle ueber Gate und wenn das nicht reicht eine zweite ueber Source?

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Joerg

Joerg schrieb:

Ich habe natürlich keine da. Aber ein T-Filter tuts auch. Geht trotzdem nicht. 12p über D-S geht nicht. R-C Tiefpaß am Gate auch nicht.

Ratlos - Henry

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Henry Kiefer

Wenn Du irgendetwas langdraehtiges am Drain haengen hast, wird das ohne Ferritperlen schwierig. Manchmal reicht ein 50-100ohm Widerstand unmittelbar vor dem Gate und einige hundert pF in SMT von G nach S. Der muss aber gleich am Gehaeuse des J309 sitzen, sonst nutzt er nicht viel.

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Joerg

Joerg schrieb:

Hm. Die Mühle ist wohl einfach zu schnell. An D hängt eine Ferritkernspule. Hier die Schaltung:

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Funzt auch soweit. Ich brauche aber noch etwas mehr Strom am Ausgang und der wird durch den S-Widerstand ja impedanzmäßig begrenzt.

Da fummel ich nun schon den ganzen Tag dran rum. Ich gebe zu bislang nur einmal eine steuerbare Stromquelle mit einem JFET gebaut zu haben. Die Teile sind mir also recht neu. Die Stromquelle zickte allerdings nicht rum.

- Henry

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Henry Kiefer

Ein Bild waere besser. Bin gerade an einer groesseren Chose und kann das derzeit nicht in LTSpice laden.

S-Widerstand? Wenn der JFET nicht genug gibt, kann man die parallelschalten.

JFETs sind wie Rennwagen. Massnahmen wie RC am Gate greifen nur, wenn das alles direkt am TO92 Gehaeuse passiert. Auf dem Steckbrett nutzt es nicht.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

OK; liegt hier:

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Ich werde erstmal noch ne Runde ins TV glotzen. Es reicht für heute.

Machs gut!

- Henry

Joerg schrieb:

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Henry Kiefer

Da ist ja gar keine resistive Last am Drain. Sollte eine dran, einige kohm. Besonders grossignalfest wird diese Geschichte aber nicht. Muss es unbedingt ein FET sein?

So spaet noch? Da kamen frueher nur die Psychosendungen und so.

Ebenso. Bis morgen :-)

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Gruesse, Joerg

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Joerg

P.S.: Wenn das ein 77.5kHz Empfaenger werden soll, muesste der C4 am Source einige Groessenordnungen mehr Kapazitaet haben. Anstatt 33pF wuerde ich 47nF oder 100nF keramisch nehmen. Und wie gesagt, eine Drain Last sollte dran.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Das kann ich nicht bestätigen. Bei meinem Experiment in Mainz hatte ich eine Autobatterie für den Photodetektor und AD-Wandler. Kann mich nicht erinnern, dass einer der Kollegen eine entsprechende Bemerkung gemacht hätte. Jetzt in Hannover, beim Rubidium-Kalium-Experiment war einer der entscheidenden Schritte für ein wirklich ruhiges Magnetfeld die Versorgung der Spule durch eine Batterie. Da fließen dann 16 Ampere mit mA Genauigkeit und sub-mA Wackelei...

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Kai-Martin Knaak
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Kai-Martin Knaak

ch=20

ht=20

er=20

it=20

Man beachte bitte das in Labors das Rauchen verboten ist. Das war zwar schon immer so, hatte fr=FCher nur keiner beachtet ;-)

--=20 mfg hdw

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Horst-D.Winzler

Soll es. Bei werden größer 1nF an S schwingt es nur noch.

- Henry

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Henry Kiefer

Hallo,

Dennis Köhn schrieb:

Aber hallo, die darfst Du aber nichtmal angucken damit sie so Stabil bleiben, naja, kommt ja eh in eine Kiste ;-). Werte von 5Ohm bis 33k/80k sollten doch irgendwie passen.

DCC scheint zumindest bei den LTCs auch recht nahe (aber jeweils Ein und Ausgang gut CLC-gefiltert) nicht viel auszumachen. Kann bei dem auserkorenen AD-Wandler und/oder einem DCC der auf der "falschen" Frequenz rödelt natürlich anders sein.

Wenn Du flexibel sein willst schau mal ob Du nicht irgendwie als Bestückungsalternative zum ADuM1401 einen Koppler mit integriertem DCC aus der ADuM 540x-Serie einsetzen kannst. Musst nur schauen ob der Ausgang stabil genug ist und ob die fies hohe Schaltfrequenz Dir nicht überall reinhaut, wenn irgend möglich noch ein Linearregler dahinter und etwas Abstand waren. Da Du ja mehrere einsetzen willst und damit die Gefahr von Interferenzen/ Schwebungen durch mehrere DCCs besteht: Die ADuM haben meines wissens keinen Sync, es gibt DCCs von TI in DIL die man synchronisieren kann (z.B. DCR010505). Diese in Verb. mit einem Linearregler wären vielleicht die bessere Alternative.

Ansonsten würde ich zumindest die DCCs gut entfernt halten oder die Kanäle auf mehrere Platinen und gegeneinander schirmen.

Charge Pump bringt Dir nichts weil sie nicht isolieren, dann könntest Du auch gleich die GMR-Koppler weglassen. Hier gilt es halt abzuwägen: Was bringt potentiell die grösseren Probleme? Ein gemeinsamer Massebezug von mehreren Sensoren die u.U. an die verschiedensten Stellen gehen (und einer der Müll auffängt kann reichen um den Rest zu stören oder gar zu zerstören). Oder jeder Kanal galv. getrennt und dafür potentielle (definierte) Störquellen drin.

Nach meiner Erfahrung ist letzteres vorzuziehen.

  1. Bin ich damit immer gut gefahren (vielleicht einfach nur Glück ;-)
  2. Wenn etwas stört hat man schonmal einen Kandidaten, kann dort suchen und ändern bis es funzt und klont dann die Teilschaltung. Hohe Wahrscheinlichkeit das dann auch alle anderen zusammenspielen.
  3. Man braucht sich in der Praxis weniger Gedanken um eine saubere externe Masseführung zu machen, und die Gefahr durch unbedachte Zusammenschaltung etwas zu killen ist auch wesentlich geringer.

Wenn Du DCCs verwendest (am besten sowieso mit linearer Nachregelung) wird von irgendeinem Dreck davor nicht mehr viel übrig bleiben. Falls zu deren Versorgung wiederum ein SNT eingesetzt wird, trotzdem gut filtern wegen Interferenzen. Bei Trafo halt schauen das wenig Brumm übrigbleit, alles gut überdimensionieren auch im Hinblick auf evtl. spätere Erweiterungen.

Jörg.

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Jörg Schneide

Nein, muß kein FET sein. Allerdings muß es zur Impedanz des Antennenschwingkreis passen. Mit einer resistiven Last an D bekommt man kaum Signal. Deswegen die Spule drin, die ein X bei Wunschfrequenz von 24kOhm hat.

Bislang dachte ich, Großsignalfestigkeit bezieht sich immer auf Schaltungen, in denen ein Frequenzmischer vorhanden ist. Was meinst du hier damit?

Och. Kam noch ein Film über einen Ganoven, der einen englischen Zugtransport ausräumte. Sogar ohne Werbepause ;-)

- Henry

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Henry Kiefer

Joerg schrieb:

Nicht mehrere Rechner? Ganz schön mutig.

S gleich Source. Will nicht so viel tippen müssen. Der FET selbst ist schon stark genug. Parallelschalten bringt wohl nix, weil das dann auch am Eingang mehr Belastung bedeutet.

Ein BF245A und -C waren in der Schaltung anscheinend völlig fehl am Platz. Nicht zum Laufen gebracht, egal welche Werte außenherum angeschlossen waren.

Hm. Das könnte ich noch probieren. Mal direkt was an die Beinchen löten. Hier wird wieder klar, wieso JFETs kaum in Produkten eingesetzt werden.

- Henry

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Henry Kiefer

Das ist erheblich besser, als Du ausnutzen wirst. IMHO dürfte Dir schon die Zuleitung zum Referenz-Widerstand mit ihrem eigenen Temperaturkoeffizienten einen Strich durch die Rechnung machen. Das gleiche gilt für die Offsetdrift der verwendeten Operationsverstärker.

Eben. Bei den üblichen Katalogversendern, insbesondere F und D, ist das Bauteil (noch) unbekannt. Eine deutlich leichter beschaffbare Alternative ist der Typ S102C. Den bekommt man sogar bei Bürklin (BestNr. 35 E 140). Die 2 ppm/K die bei dem im Datenblatt stehen, klingen erstmal dramatisch viel größer. Jedoch hat bei diesen Widerstaänden die Drift in der Nähe von Raumtemperatur eine Nullstelle. Siehe

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Bei 20 bis 25 Grad kann man mit gutem Gewissen 0.2 ppm/K in der Fehlerbilanz ansetzen.

Wenn es SMD sein soll, käme SMR1D in Frage. Die haben nochmal den halben Tempoperaturkoeffizienten und sind über Farnell beschaffbar. (Z.B. BestNr. 118 7043)

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Kai-Martin Knaak
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Kai-Martin Knaak

Heyho!

puuuh - das sind aber ganz schön viele Antworten, wenn auch einige hierfür OT (seid ihr so lieb, dort den Titel zu ändern?!). Ich werde einfach mal alle Punkte versuchen in einer Antwort zu bearbeiten...

Also:

Richtig, ich bin Chemiker, genau genommen in der Technischen und Makromolekularen Chemie. Arsen wäre hier noch eine der harmloseren Substanzen, sprich "sowas" wie Bleiakkus wären hier überhaupt kein Problem. ich muß mal gucken, ob die Schaltung ~12V bekommen soll - dann hätte ich sogar nen kleinen Blei-Gel mit 7.2 Ah zuhause bereit liegen. Die Schaltung dann aber später komplett über Akku laufen zu lassen wäre mir unsympathisch.

@Joerg: Ich wollte sowohl SPI als auch die Analogspannung isolieren - einfach so, als Vorsichtsmaßnahme. Meine jetzige Analogkiste spricht mit etwa 200 ppm in die Nachbarkanäle über, was natürlich im mK-Bereich viel zuviel ist. Vor allem, wenn Strom und Spannung bei der Kalibrierung von

0,0 auf X,X springen, bekommen die Temperatursignale immer einen gewaltigen Schreck :-( ABER: Stiefvater hat mich gestern für den Optokoppler getadelt und sagte, ich soll lieber Schmitt-Trigger (?!) nehmen, weil die eine Schalthysterese haben.

@Joerg: Wieso digitale 3.3V - ich dachte, typisch wären auch dafür 5.0V?! Reichen die Regler denn zur Isolation? Die Idee hatte ich nämlich auch schon, wußte aber halt nicht, was in dessen Innerem so vor sich geht...

@Joerg: Neee, der Vorschlag aus dem Datenblatt ist mir nicht wirklich recht: 3-wire und viel zu großer Messbereich :-( . Da tüftel' ich lieber selbst was zusammen und lass' euch nochmal drüber schauen ;-)

@Jürgen: Alles klar - ich werde mal versuchen am WE eine Spannungsversorgung zu küren und nach Reglern schauen. Wenn der Bereich stimmt ist die Idee mit der Batterie auf jeden Fall gut. Wenn ich doch auf niedrigere Spannungen komme müßte man zum Test halt wie im Folgepost was eigenes zusammen braten. So ein Akkupaket für Testzwecke liegen zu haben kann ja ohnehin nicht schaden...

@Joerg: Ohne MUX, weil ich möglichst viel von den 24 bit haben möchte und ein schlechtes Gefühl, wenn da mit zig Hertz was durchgeschaltet wird. Außerdem soll ich schaltende Bauteile meiden habt ihr gesagt... ;-) Ne, im Ernst: Solange nachher nicht jeder Kanal 50? kostet kann ruhig jeder Kanal einen eigenen ADC bekommen. Das ist im Zweifel die rauschärmste Lösung und läßt mich ruhig schlafen, auch wenn es Alternativen gäbe.

@Jürgen: Ja, jeder Kanal soll(te) eine eigene Spannungsversorgung bekommen. Warum? Weil ich keine Erfahrung mitbringe und mir dachte, daß es wie o.g. einem Übersprechen der kanäle und anderen problemchen vorbeugt.

@Joerg: "Chemiker, die sich an Elektronik wagen...": Stimmt, damit habe ich hier eine ganz schöne Sonderstellung. Die meisten freuen sich, wenn alles läuft und fassen bloß nichts an. Ich wollte aber bis zu meinem 12. Lebensjahr ohnehin El. Ing. (wie Opa) werden und hatte mit 5 den ersten Lötkolben in der Hand - paßt also... ;-)

Liebe grüße, Dennis

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Dennis Köhn

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