PT1000 Sensoren kalibrieren?

Frank Buss wrote in news:1wojgo8b28qsq$.1qmzpwrkimv6$. snipped-for-privacy@40tude.net:

Einen Sensor verwenden der genauer messen kann, wenn man mal von der Genauigkeit der Messmethode absieht. Du sagst es do selber "genau". Es geht also um "Genauigkeit"

Mit Kalibrieren hat das nichts zu tun. Einen ungenauen Sensor kanst du kalibrieren solange du willst, er wird nicht genauer messen.

Vogel wrote in news:Xns9BB283B3B50BAmatahari@

Nöö! Wieso? Wenn er z.B. für jeden 0,01° - Punkt die Kennlinie rechnerisch anpasst, dürfte auch von nem PT1000 mehr rauszuholen sein. Wie lang das allerdings stabil bleibt ist ne andere Frage. Aber deshalb fragt er ja, ob sich da jemand auskennt. Kalibrieren mit Eiswasser ist natürlich Schnickschack.

Gruß R.R.

Robert Rohling schrieb:

Frag mal bei der PTB nach...

- Udo

Noch besser wäre es, das gesamte Thermometer zu kalibrieren. Dann hast Du auch die Drifts in Deiner Elektronik abgehakt.

Oder eine Fachfirma, die den lieben langen Tag nichts anderes macht. Und man kann viel falsch machen.

Warten geht auch. Wenn Du mehrere gleiche Widerstände hast, kannst Du die Temperatur der Würfel mit der des Wassers vergleichen. Erst wenn diese gleich sind, bist du beim Schmelzpunkt. Vorher steckt Dein Sensor irgendwo im Wärmestrom.

Bei großer Oberfläche ist das innere schneller auf Außentemperatur.

Du willst es auch innen!

Eine Frage der Zeitkonstanten. Praktische Thermodynamik ist ein todlangweiliges Geschäft.

Für Deine 0,1°K mag das angehen, wenn Du den Eimer durch ein geich großes Dewargefäß ersetzt.

Die Probleme mit dem Siedepunkt hast Du richtig erkannt. Es darf nicht(!) blubbern. Denn dann findet lustige Abkühlung um die Blasen herum statt. Und der Druck schwankt enorm. Spätestens, wenn der Dampfdruckkochtopf zwischen Zischen des Sicherheitsventils und Unterdruck pendelt erinnerst Du dich an den o.a. Link.

Robert Rohling wrote in news:4996b6e6$0$30229$ snipped-for-privacy@newsspool1.arcor-online.net:

Du kannst mir sagen wie man eine 0,01° Kennlinienanpassung macht, bei einem Sensor mit Genauigkeit 0,1°?

Vogel wrote in news:Xns9BB28D13731FFmatahari@

Ja! Du nicht?

Gruß R.R.

Wieso nicht? Sind die Störungen tatsächlich so zufällig oder ändern sich die Sensoren über längere Zeiträume zu stark? Meine Idee war, daß da irgendeine Verunreinigung dazu führt, daß die Kurve linear oder nicht-linear vom Ideal abweicht, sodaß man bei linearer Abweichung mit einem Messpunkt auskommen würde, ansonsten bräuchte man wohl mehrere Messpunkte.

Wieso das? Wenn man es richtig macht soll eine absolute Genauigkeit von

Wenn der Fehler dann linear ist, oder wenn ich nur einen kleinen Temperaturbereich um z.B. -5°C bis +5°C messen wollte, würde das damit dann schon besser als 0,1°C genau sein, auch wenn der Sensor selbst ab Werk ungenauer wäre.

Das kommt drauf an, wodurch die Ungenauigkeit entsteht. Ein Pt-Temperatursensor ist ein Widerstand aus Platindraht oder -film. Ist der zu dick/dünn/lang/kurz, liegt R_0 = R(0°C) daneben. Dann ist der Pt1000 in Wirklichkeit ein Pt999.

Deswegen muss er nicht zwangsweise empfindlicher gegenüber Alterung und Umwelteinflüssen sein, er kann aus der gleichen Produktion kommen wie der genaue und wurde bloß bei der Endkontrolle in den Topf für "R_0 knapp daneben" einsortiert und nicht per Laser nachgetrimmt.

Zur Kalibrierung würde ich zunächst den tatsächlichen R_0 bestimmen und dann schauen, ob er sich entsprechend der angepassten Kennlinie (Formeln:

Gruß, Michael.

Der Vorteil von PT100/PT1000 ist gerade die Langzeitstabilität. Im Zweifelsfall ist sie größer als die Drift der Mimik mit der der Widerstand gemessen wird.

Jupp. Auf dem gefragten Genauigkeitsniveau ist die Schmelztemperatur viel zu stark von den Beimischungen abhängig. Das reicht von den diversen Salzen bis zu im Wasser gelösten Gas. Außerdem ist supergute Isolation des Kalibrationsgefäß Pflicht, um temperaturgradienten genügend klein zu halten. Thermalisieruzng auf 1 mK ist nicht mehr trivial.

In Scientific Amarican gab es mal ein Selbstbauprojekt für ein möglichst gutes Thermometer. Da wurde mit dem Schmelzpunkt von "interessanten" Salzen kalibriert.

------

Und genau die werden ihm die Kalibration vermasseln. Frank möchte besser werden als 100 mk, also zum Beispiel 10 mK. Der Widerstand eines PT1000 ändert sich um etwa 0.4% bei einer Erwärmung um

Was alleine schon mangels Kalibration und mangels exakt thermalisierter Umgebung schwierig festzustellen ist. Hier beißt sich die Katze in den Schwanz.

Vor allem will er keinen Temperaturgradienten im Wasser. Das ist die wahre Herausforderung. Dazu will man möglichst jeden Wärmestrom von Außen in das Kalibriervolumen vermeiden und dan laaange warten. Ärgerlicherweise muss der zu kalibrierende Widerstand irgendwie angeschlossen werden und die Zuleitung ist ein Einfallstor für Wärme von außen. Also möchte man um das innere, isolierte Kalibriergefäß ein weiteres auf 0°C stabilisiertes Volumen legen.

------

Wenn diese denn wirklich die ins Messobjekt eingebrachte Leistung klein halten. Frank schrieb im OP | Die Widerstände der Sensoren kann ich bereits hinreichend | genau messen. Als Regular in dse ist ihm zuzutrauen, daß er die Elektronik selbst gebaut hat und weiß, worauf es ankommt.

Zwei Fühler gemeinsam in ein Wärmebad tauchen um Gleichheit festzustellen ist vergleichsweise einfach.

Bin ja nur Programmierer, habe es also nicht alleine entworfen, aber zumindest den Prototypen selbst im Backofen gelötet :-) Im Prinzip sollte die Eigenerwärmung sehr gering sein, da ich den 24-Bit ADC AD7793 mit der integrierten 210uA Konstantstromquelle verwende und zudem mehrere Sensoren gemultiplext werden, sodaß der Strom nochmal geringer ist. Kann man Sensoren in 3-Draht-Technik anschließen, die ratiometrisch gegenüber einem internen Widerstand gemessen werden (nach Applikationsvorschlag aus dem Datenblatt des ADCs), der wiederum bei der Erstinbetriebnahme des Gerätes mittels einer Testschaltung mit mehreren verschiedenen externen 0,1% Festwiderständen kalibriert wird. Läuft recht gut.

Habe heute nochmal mit dem Kunden gesprochen, und deren Kunde, für daß das Gerät gebaut wird, macht das tatsächlich so: Die haben ein teures Fluke-Messgerät mit kalibriertem Sensor und hängen das zusammen mit den zu kalbrierenden Sensoren in ein isoliertes und umgewälztes Eisbad. Werden wir jetzt vielleicht auch so machen, falls wir es brauchen, da dann verschmutztes Wasser usw. kein Problem mehr ist. Im Pflichtenheft ist auch nur 0,1°C gefordert, war aber mal interessant zu sehen, wie es im Prinzip auch genauer gehen könnte.

...

Dein Referenzwiderstand ist auf 1Ohm genau. Das entspricht 0,25K... Oder hoffst/weißt Du, daß der Referenzwiderstand sich nicht ändert. Dann mußt Du aber tatsächlich das Gesamtsystem kalibrieren.

Als Referenzwiderstand empfiehlt sich einer aus der Reihe Vishay S102. Die haben im üblichen Temperaturbereich einen TK von 2e-6/K. Bei einem Wert von 1 kOhm sind das 0.02 Ohm über 10 K Betriebstemperaturbereich, also deutlich besser als nötig. Man bekommt sie für vergleichsweise kleines Geld mit einer Genauigkeit von 0.005% = 5e-5 (Bürklin 35 E 480,

------

an

enau

en.

ikipedia.org/wiki/Eis) der Schmelzpunkt pro Bar Druckanstieg um

eine

, im

e ich

lzen

wenn

Schicht

l sollte

ie

llen

sste

kt

ie

l messen

bis

tems.de

Eis zerkleinert bedeutet gr=F6=DFere Oberfl=E4che und damit gleichm=E4=DFig= ere und schnellere Temperierung. Beim R=FChren nur sehr wenig Energie zuf=FChren. Sonst liegt man gleich 0.01 K daneben. Wegen des R=FChrens. Verh=E4ltnis von Leistung zu Volumenstrom daher beachten. Wie bereits erw=E4hnt, alles in Dewargef=E4=DF und abgeschottet.

Beim hei=DFen Punkt machen 3cm Eintauchtiefe bereits 0,1 K aus. Das ist also der wirklich kritische Punkt. Daher m=F6glichst in der Dampfphase messen. Nach "oben" hin nat=FCrlich alles isoliert und nicht den Dampf rauspfeifen lassen. Erzeugter Dampf soll also mit niedriger Geschwindigkeit (0.5-1m/s) aus ausreichend gro=DFer =D6ffnung sanft herausstr=F6men.

Je nachdem wie die Thermometer/Sensoren nun tats=E4chlich aufgebaut sind, auf W=E4rmeableitung achten. Anschlu=DFdr=E4hte wendeln, soda=DF die L=E4nge m=F6glichst gro=DF ist bzw. die Zuleitungsdr=E4hte ebenfalls vom Temperiermedium temperiert sind.

Dann auf Thermosspannungen achten! Das Widerstandsmessverfahren ist also wesentlich und mu=DF so sein, da=DF die Thermosspannungen kompensiert werden.

Je nach verf=FCgbarem Messger=E4t (bei neuen HP DMM machen die das bereits automatisch) mu=DF also einmal der Widerstand mit Strom gemessen werden und dann stromlos die Thermosspannung.

Das kann man auch mit 2 Widerstandsmessungen mit unterschiedlich gro=DFen Str=F6men machen und dann verrechnen.

Einfach Widerstand messen und "glauben" geht also garantiert schief.

Barometerstand auch nicht vergessen. Bei Wind gibts auch Schwierigkeiten :)

Robert Rohling wrote in news:4996c8be$0$31347 $ snipped-for-privacy@newsspool4.arcor-online.net:

Nein, ich nicht. Dann leg mal los!

Ein PT1000 der Klasse A (0,15 =B0C) hat bei 0 =B0C einen Widerstand von

Durch Ausmessen mit entsprechend genauen Referenzen (wie von Frank beschrieben) k=F6nnen die Werte R0 und TK f=FCr den jeweiligen Sensor mit kleineren Abweichungen als die Datenblattangaben der Serie ermittelt werden.

Gru=DF rb

Stimmt, 0,1% ist da schon zu ungenau. Habe hier noch zwei 1k Widerstände mit 0,01% von Vishay, werde die dem Kunden mal schicken. Da der Endkunde aber sowieso die Sensoren selber einmisst, wäre das wohl nicht unbedingt nötig, aber kann nicht schaden, wenn die Grundgenauigkeit bei Auslieferung höher als die geforderte Genauigkeit ist.

Die 0,005% Widerstände scheinen noch recht neu zu sein, habe hier eine Pressemeldung von voriger Woche gefunden:

Das ist die Z-Serie, die noch einen besseren Temperaturkoeffizienten hat. Bleiverzinnte Anschlüsse klingt allerdings so, als wären die nicht RoHS-konform. Aber wenn man die nicht an Endkunden weiterverkauft, sollte das kein Problem sein.

Da denke ich mal, daß der AD7793 das richtig macht, teuer genug ist er ja. Gibt zwei Kalibriermethoden: Zero-Scale und Full-Scale Calibration, jeweils intern (es wird für die Offset-Kalibrierung der Eingang intern kurzgeschlossen) und über das gesamte System mit externen Testaufbau. Ich verwende in der Software aktuell nur das interne Verfahren, sollte aber genau genug sein.

Bist ja richtig fies. Ich w=FCrde einen hochgenauen Sensor nehmen und (ich w=FCrde gleich drei oder 4 nehmen) den zu kalibrierenden Sonsor und das ganze auf ein Pelitierelemant patschen und sch=F6n isolieren).

Jetzt nehme ich eine Messkurve von allen Sensoren auf und habe dann eine rechnerische Grundlage um jeweils die Fehler raus zu rechnen. Macht man bei Quarzoszilatoren schon seit Jahrzehnten (TCXO).

Hinweis: Bei guten Temperatursensoren liegt eine Vergleichs- korrekturkurve schon in den Datenbl=E4ttern vor, da sich der Hersteller schon die gleiche M=FChe gamacht hat. Bei den ganz guten Sensoren liegt immer ein Messprotokoll bei, was genau auf diesen einen Sensor passt.