Widerstandsmessung eines Kaltleiters mit niedrigem Temperaturkoeffizient

Moin,

Am 23.09.2010 21:05, schrieb Fabian Wolter:

Also eine Unsicherheit der Widerstandsmessung von

willst Du basteln oder messen?

Präzisionswiderstände existieren. Toleranz 0,01% bei TK < 2ppm/K ist kein Problem. Damit umzugehen schon eher. Für die ganz harten Fälle gibts Normalwiderstände mit 25ppm Unsicherheit...

Gruß, Volker.

das ist trivial.

Mal ganz davon abgesehen, dass der Kram sowieso kalibriert werden muss. Und Reproduzierbarkeit und (absolute) Genauigkeit sind zwei paar Schuhe. Reproduzierbarkeiten von 10^-4 sind kein Hexenwerk.

Marcel

g).

Heisst das, Du willst abwechselnd Heizen und Messen? Da m=FCsstest Du Dir etwas Gedanken um die Umschaltung machen. Ansonsten ist eine solche Widerstandsmessung bei PT100 eher Standard. Typisch speist man einen Konstant- strom ein und misst den Spannungsabfall. Im gleichen Kreis oder abwechselnd wird ein Pr=E4zisionswiderstand gemessen. So fallen Langzeitschwankungen der Stromquelle raus. Falls es Probleme mit Thermospannungen gibt (halte ich f=FCr wahrscheinlich) musst Du zweimal mit verschiedenen Str=F6men messen. Gruss Harald PS: Kalibrierung musst Du nat=FCrlich bei jedem Widerstand einzeln machen.

Am 23.09.2010 21:45, schrieb Volker Staben:

Hast recht. Ich habe jetzt Präzisionsspannungsteiler im selben Gehäuse gesehen. Die haben dann auch die nötige thermische Kopplung und werden wohl genauer sein, als ein DAC für einen ähnlichen Preis.

Gruß Fabian

Am 24.09.2010 11:16, schrieb Harald Wilhelms:

Ja.

Der Heizwiderstand wird an 230V betrieben. Ich hatte vor ihn per Triac zu schalten. Dessen Leckstrom wird durch einen Hochpass vor dem AD-Eingang minimiert. Zusätzlich kann die Messung im Nulldruchgang der Netzspannung durchgeführt werden. Ich hoffe diese Maßnahmen reichen...

Der Heizwiderstand wird bis maximal 65°C aufgeheizt. Bei 70°C messe ich eine Spannung von 100µV. Ich denke mal dass sich der Messfehler hierdurch in Grenzen halten wird.

Gruß Fabian

Harald Wilhelms schrieb:

Bei Hitzdraht-Anemometern und Vakuummessgeräten wird durchaus gleichzeitig geheizt und gemessen. Die Elektronik ändert dabei die Spannung an einer Brückenschaltung. Für grössere Heizleistungen wird dieser Ansatz dann allerdings etwas gruselig.

Moin,

Am 25.09.10 23.28, schrieb Rolf Bombach:

Dann möchte man aber auch Verlustleistungen messen, keine Temperaturen. Man betreibt den Hitzdraht (heute kein Draht mehr, sondern eine Dick- oder Dünnschichtstruktur) im geschlossenen Regelkreis und regelt auf konstanten Widerstand - also auf konstante Temperatur. Die Heizleistung wird dann gerade die (massestromabhängigen bzw. dichteabhängigen) Verluste ausgleichen. Ganz andere Baustelle.

Volker.

Moin,

Am 24.09.10 17.47, schrieb Fabian Wolter:

... der ein Wechselstrom mit heftigen Transienten ist ...

... dessen Ausgangssignal proportional zum du/dt seines Eingangssignals ist ...

... in dem das du/dt der Netzspannung maximal ist ...

... auf jeden Fall aus, um jede Menge Mist im Messsignal zu haben. Viel Glück.

Das größte Problem dürfte die extrem mit Störsignalen verseuchte Umgebung sein. Du wirst möglicherweise einen guten Instrumentation Amplifier mit einem hinreichend guten CMRR auch bei hohen Frequenzen benötigen. Kapazitive und induktive Einkoppelungen könnten ein weiteres Problem sein. Und um die Potentialtrennung solltest Du Dir Gedanken machen: Dein Gnd der Messelektronik ist galvanisch mit dem Netz verbunden - das Problem löst man normalerweise mit einem Isolation Amplifier. Und nebenbei: mit einem sauberen, VDE-gerechten Aufbau, der alle einschlägigen Sicherheitsforderungen erfüllt.

Bei den Aquarianern liest man gelegentlich von einfachen Bastellösungen für die Aquarienheizung. Und dann steckt jemand den Stecker der Aquarienheizung andersherum in die Steckdose... Und der Laie wundert sich: erstens, dass es knallt, die Bude brennt und die Ehefrau möglicherweise leblos am Boden liegt. Und zweitens: dass die doofe Versicherung nicht einmal zahlt. Dabei hat es doch soo wunderbar funktioniert...

Die eigentlichen messtechnischen Anforderungen sind trivial:

Volker.

Am 26.09.10 12.12, schrieb Volker Staben:

sorry, rechnen sollte man können, Zahlenwerte sind um den Faktor 10 zu groß: 0,14mV/K Spannungsänderung. Bei 5K Unsicherheit 0,7mV Unsicherheit der Spannungsmessung. Ist aber auch kein Problem.

Volker.

...ger=E4t dann aber doch in den Bereich m=F6glicher Thermospannungen. Gruss Harald

Moin,

Am 26.09.10 17.19, schrieb Harald Wilhelms:

Nun ja - Kupfer gegen Kupfer, wobei in grober Näherung nur die Temperaturdifferenzen in beiden Leitern eingehen - da sollten nicht mehr als 100uV zusammenkommen.

Volker.

So einfach ist es nicht. Da sind doch meist noch mehr Metalle beteiligt wie Zinn, Nickel, Eisen usw. Selbst bei sorgf=E4ltigen Aufbau mit Ausgleichsleitungen darf man das nicht gleich unter den Tisch fallen lassen. Bei einem "technischen" Aufbau mit mehreren Klemmen, L=F6tstellen usw. sollte man zumindest mal eine Kontrollmessung mit einem empfindlichen Voltmeter (Vorw=E4rts/R=FCckw=E4rts) machen. Gruss Harald

Moin,

Am 27.09.10 11.15, schrieb Harald Wilhelms:

Ausgleichsleitungen verwendet man mit Thermoelementen, hier sind wir bei der resistiven Temperaturmessung.

Bei genauerer Betrachtung ist es so einfach, dass es so einfach nicht ist, auch wiederum nicht.

Natürlich sind auch andere Materialien mit im Spiel. Aber solange man nicht fahrlässig eine Ader über längere Distanzen aus einem anderen Materiel wählt, ist das meist kein Problem.

Wenn z.B. an einer Lötstelle von Kupfer über eine dünne Lotschicht wieder auf Kupfer übergegangen wird, dann sind beide Grenzschichten Kupfer-Lot und Lot-Kupfer auf gleicher Temperatur, d.h., die Thermospannungen kompensieren sich.

Bei gleichen Materialpaarungen in beiden Adern sind es eben nur die räumlichen Temperaturgradienten, die stören.

Klaro. Aber bitte nicht nur das Voltmeter umpolen, sondern den Speisestrom des Temperatursensors ;-)

Volker.