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PT1000-Schaltung

Moin zusammen,

vielleicht kann mir jemand von Euch weiterhelfen...

Ich möchte den Spannungsabfall über einem Platin-Widerstandsthermometer PT1000 messen und in einer Temperaturkompensations-Schaltung für einen piezoresistiven Sensor nutzen.

Meine Überlegung war, einen konstanten Strom von 1mA mit einem Spannungsregler LM317 zu erzeugen, durch den PT1000 zu schicken und schon habe ich bei 23 °C konstante 1,088 V, die ich weiterverarbeiten kann.

Habe ich natürlich nicht, ich weiss jedoch nicht warum: der Spannungsabfall ist mit ca. 1,1 V viel zu hoch und schwankt permanent und munter um einige

10 mV, was locker etliche °C ausmacht und alles andere als messbar ist.

Eigenerwärmung durch die 1 mA habe ich ausgeschlossen, weil bei selber Temperatur in einem Spannungsteiler aus 1 kOhm + PT1000 mit 2,088 V Speisung die richtige Spannung über dem PT1000 abfällt, und zwar sehr konstant!!! Nur ist das ja leider nix Lineares mehr, wenn sich die Temperatur ändert, da sich dann auch der Strom ändert :-(

Der Strom von 1 mA, den ich mit dem LM317 erzeuge (1 kOhm Festwiderstand +

500 Ohm Poti in Reihe am OUT, ADJ und OUT verbunden, von OUT nach Masse noch ein Widerstand, um die Last zu erhöhen, weil der LM317 10 mA treiben muss, 5 V am IN) ist richtig konstant. Zwischen OUT und ADJ sitzt dann gegen Masse der PT1000 und der Spannungsabgriff überm PT1000 geht auf einen Spannungsfolger, damit die Schaltung danach den PT1000 nicht belastet. Den Rest der Schaltung habe ich aus Verzweiflung auch schon wieder abgeklemmt und messe den schwankenden viel zu hohen Spannungsabfall jetzt direkt... Und den schönen konstanten Strom auch :-) Achso: Die Raumtemperatur ist natürlich auch konstant :-/

Ich habe als nächstes an Rauschen vom PT1000 gedacht, das im Fall des Spannungsteilers vielleicht vom anderen Widerstand in Reihe irgendwie "kompensiert" wird, aber Pustekuchen: Wenn ich eine Brückenschaltung mit dem PT1000 aufbaue (im selben Zweig 3,9 kOhm, gegenüber letzterem auch 3,9 kOhm, gegenüber vom PT1000 920 Ohm + Poti mit 200 kOhm und 5 V Speisespannung), dann schwankt die Brückenspannung auch und ist alles andere als ein tolles Sensorsignal!

Nur der Spannungsteiler-Aufbau liefert das richtige konstante Signal, aber damit kann man doch so einen schönen Sensor nicht verhunzen... Oder?

Achja: Beim PT1000-Hersteller Heraeus Sensor Technologies kann man mir nicht helfen, weil meine Schaltung so, wie ich sie gebastelt habe, funktionieren müsste, weil keine Beispielbeschaltungen für Heraeus-Sensoren aus dem Hause Heraeus erhältlich sind und weil jeder, den ich dort am Telefon hatte nach zwei Minuten sagte: Wissen Sie Frau Kirchhoff, ich hab gar keine Ahnung von Elektronik. :-/

Hoffentlich kann jemand von Euch mir helfen, denn es geht da um einen Teil meiner Diplomarbeit :-)

Viele Grüße,

Maren Kirchhoff

Reply to
Maren Kirchhoff
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"Maren Kirchhoff" schrieb im Newsbeitrag news:dnpjdv$lev$ snipped-for-privacy@rzcomm2.rz.tu-bs.de...

Kaum. Du hast sicher nicht ADJ und OUT verbunden, und immerhin was zur Mindestlast gelesen, aber ein LM317 liefert nicht 1,000mA, nicht mal 1mA.

Es fliesst (sozusagen ungeregelter) Strom ueber ADJ in deinen Sensor, immer wenn der LM nachregeln muss fliesst der dazu benoetigte Strom zusaetzlich durch ihn hindurch, er ist als genauer Stromregler einfach ungeeignet.

Jein.

Du hast

  1. Stromquelle durch den Sensor
  2. Ungenauigkeit vom Sensor, Selbsterwaermung
  3. Referenzspannung am A/D-Wandler

und das alles addiert sich. Macht natuerlich keinen Sinn. Auch

  1. Spannungsquelle fuer Spannungsteiler
  2. Widerstand um Spannung in Strom zu wandeln
  3. Ungenauigkeit vom Sensor, Selbsterwaermung
  4. Referenzspannung am A/D-Wandler

macht keinen Sinn.

Ein Platinsensor ist ein Widerstandssensor, der braucht gar keine Referenzspannung oder Stromquelle, der kann ratiometrisch messen, aber so einen A/D-Wandler (Dual Slope) wirst du nicht verwenden.

Auch koennte man die krumme Kennlinie gleich mit kompensieren.

Siehe de.sci.electronics FAQ:

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suche "Platinwiderstandssensor"

Alternativ Howland Stromquelle aus Referenzspannung des A/D ableiten

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
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MaWin

Schau Dir mal bei Linear Technology das Datenblatt fuer den LTC2414/8 an. Auf Seite 39 ist da eine Schaltung mit einem PT100, kann man analog auch fuer einen PT1000 verwenden. Den Zereo Drift OP braucht man nur, wenn die Entfernung zum Sensor gross ist. Uebrigens, die LTC244X Familie rauscht nochmals weniger und auch der Analog Devices AD8628 als Zero Drift OP ist vom Datenblatt her besser. LTC244x und AD8628 bekommt man in DE aber nicht so leicht, kann man aber mit Kreditkarte bei den Herstellern kaufen.

Bye

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Uwe Bonnes                bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik  Schlossgartenstrasse 9  64289 Darmstadt
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Reply to
Uwe Bonnes

Maren Kirchhoff schrieb:

[zu kompliziert].

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Servus

Oliver

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Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)
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Oliver Betz

Wie genau brauchst Du's denn? PT-Sensoren sind ja eher was für höhere Ansprüche - oder höhere Temperaturen.

Der 317 hat schon eine deutlich höhere Eigenstromaufnahme, d.h. Du wirst niemals einen konstanten Strom von 1mA damit hinbekommen. Und konstant ist er schon gleich gar nicht, zumindest nicht in den Dimensionen, die Du für einen sinnvollen Einsatz eines PT-Sensors brauchst. Und die 1,088 kannst Du dann getrost in "irgendwas bei 1,1" umschreiben.

Ich weiss ja nicht, wie Du kompensieren willst, aber da Du nach Linearität verlangst, scheint mir, es läuft auf eine analoge Schaltung hinaus. Ansonsten (sprich: Microcontroller) wäre es ziemlich egal, ob der Zusammenhang linear ist oder nicht, nur der Messbereich kann dann natürlich nicht beliebig gross bei gleichbleibend hoher Genauigkeit werden.

... das wäre dann die o.g. Eigenstromaufnahme des LM. Allerdings scheint mir diese Schaltung durchweg nicht machbar. ADJ gehört gegen Masse (dann ca. 1,25V am Ausgang) oder an einen Spannungsteiler zwischen ADJ und OUT. Da die Schaltung mir sowas von falsch erscheint (man korrigiere mich bei Bedarf) male ich sie mir jetzt nicht auf und versuche formal darzustellen, was Du da gebaut hast, aber eine Konstantstromqulle ist es wohl kaum.

Doch klar, mache ich auch. Und auch noch viel hochohmiger, weil kein Strom da. IIRC 82k gegen Plus-Versorgungsspannung, dann den Sensor (PT2000) nach Masse. Dazwischen messe ich mit einem 16bit-ADC mit Referenz=Versorgungsspannung, also ratiometrisch. So brauche ich keine Referenz und die einzigen Faktoren, die in die Genauigkeit eingehen sind der 82k-Widerstand und der Verstärker im ADC ( lasergetrimmt).

Bei dem Namen muss es doch aber klappen ;)

Hoffentlich nicht in Elektrotechnik ;) Wenn Du einen Controller/Rechner einsetzt und ohnehin digitalisierst: messe ratiometrisch und verwende Deinen Spannungsteiler.

Reply to
Stefan Huebner

Wieso wird sie nicht? Hab ich ihr gerade vorgeschlagen. Wo liegt das Problem? Mein PT2000 misst so sehr schön.

Reply to
Stefan Huebner

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