Temperaturregelung mit ATMega 88

[heikilo]

Hallo,

ich möchte eine Temperaturregelung mit Hilfe eines Pt1000 und einem ATMega 88 erstellen, dazu benutze ich noch einen OP von TI, einen TLV 2471 IP.
Geplant habe ich über einen SpgTeiler an eine NichtInvertierende Verstärkerschaltung die Spannungsdifferenz an den Eingang des A/D Wandlers zu geben. Bei 0°C habe ich ca. 2,867V, bei 100°C ca. 3,969V.
Allerdings weiß ich nun nicht, wie ich die verschiedenen Spannungen einem Wert, der einer bestimmten Temperatur entspricht zuordnen kann. Gibt es da zufällig eine Formel dafür?
Kann mir da vielleicht jemand helfen????

Viele Grüße

[Hubert.G]

Ist das die Spannung mit oder ohne OP. Mit OP wäre das etwas wenig, bei 4V Referenzspannung nur etwa 4° Auflösung.
Der ADC hat 10bit Auflösung, daher Referenzspannung / 1023 ergibt die Schritte.

[heikilo]

Das ist die Spannung mit OP, die darf halt nicht höher als 5V sein, da der Eingang des A/D Wandlers nicht mehr verträgt. Referenzspannung ist 5V.

[Hubert.G]

Dann ist 0V 0 am ADC und 5V 1023 und du hast von 0° bis 100° nur einen kleinen Ausschnitt. Das sollte sich mit dem OP aber besser hinbringen lassen oder bist du damit zufrieden.

[Besserwessi]

Die Kennlinie zum Sensor sollte man in einem Datenblatt finden. Da die Pt Sensoren fast alle die gleiche Kennlinie haben (es gibt aber leicht verschiedene: DIN, US ), muß es auch nicht mal das Datenblatt zu genau dem Sensor sein. Bis 100 Grad und mit der recht geringen Auflösung sollte eine linieare Kennlinie reichen.
Die Ansteuerung sollte man auch besser hinkrigen der OP Ausgang sollte von etwa 0,1 V bis 4,9 V gehen. So Empfindlich sind die AD Eingänge auch nicht, solange man den Eingangsstrom auf unter 1 mA begrentzt sollte nichts passsieren. Wenn der OP aus den selben 5 V gespeist wird wie der Controller dann sowieso nicht. Wenn man dafür sorgt, das man etwas rauschen (oder ein definiertes, kleines Wechselspannungssignal) am AD eingang hat, kann man durch mehrfaches Wandeln und mitteln noch etwas mehr als die 10 Bit Auflösung des AD Wandlers erreichen.

Für die Temperaturregelung ist das wichtig, denn da arbeitet man in der Regel mit einem PID Regler und muß dafür die Steigung bestimmen, wobei es auf ein gutes Temperatursignal ankommt.

[heikilo]

also ich habe ja einen SpgTeiler der an den Eingang vom OP geht, der ist 820kohm und deer Pt100, die Verstärkung ist 471k. Ich bekomm da keine größere Differenz hin. Kann man hier ein Bild irgendwie einfügen?

[Besserwessi]

Bilder kann man einfügen, man sollte aber dafür sorgen das die Files nicht zu groß werde. Also Zeichungen als PNG , Fotos als JPG und nicht unnötig groß. Größere Fotos besser irgendwo extern zur verfügungs stellen und hier nur einen Link rein.


Mit nur einem 820 K Widerstand in Reihe fließt sehr wenig strom und die Spannung wird sehr klein. Es etwas mehr Strom sollte man dem Sensor schon gönnen. Wenn man nicht extra in einen Guten OP inverstieren will sollte am Sensor wenigstens 0,2 V anliegen, also hier ca. 0,2 mA. Die passende Verstärkerschaltung ist im Prinzip eine Brückenschatung mit einem differenzverstärker dahinter. Man kann dann noch ein paar Widerstände zusammenfassen um die Schaltung etwas zu vereinfachen.

[heikilo]

OK gut, das Problem ist, das ich bereits eine fertige Platine habe. Auf dieser ist ein Spannungsteiler und dahinter ein OP. Als veränderbarer Widerstand benutze ich ja einen Pt1000. Das Problem ist nur, das dieser Sensor nur 385 ohm Differenz zwischen 0°C und 100°C hat. Ich komme auf eine maximale Differenzspannung von 1,3 V ca.. Langt dies nicht aus, um die Temperatur in 1°C Schritten zu messen?

Auf dem Bild sieht man mal die Schaltung, allerdings passen die Widerstandswerte noch nicht.
Der OP ist von TI TLV2471IP (http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/texasinstruments/tlv2472.pdf)

http://www.klogruch.de/Schaltung.jpg

[Besserwessi]

In der Schaltung sollte noch ein Widerstand von +5V zum invertierrenden Eingang des OPs.

[heikilo]

und weshalb? wenn ich fragen darf?

[wkrug]

Besserwessi schrieb:

In der Schaltung sollte noch ein Widerstand von +5V zum invertierrenden Eingang des OPs.

Heikilo fragte:

und weshalb? wenn ich fragen darf?
Um den Nullpunkt des Temperatursensors etwas weiter in Richtung Masse zu bringen.
Dadurch hat man nach oben etwas mehr Platz und der A/D Wandler kann feiner auflösen.

Ich würd allerdings einen 2ten Operationsverstärker als künstlichen Mittelpunkt verwenden, dann ist der Verstärkungsfaktor einfacher zu berechnen. Also einfach einen Spannungsteiler auf einen OP- Amp schalten der als Impedanzwandler fungiert und den Widerstand R3 am Ausgang dieses OP AMP anklemmen. Ein Kondensator an diesem Virtuellen Massepunkt sollte dann auch noch die Schwingungsneigung unterbinden.

[heikilo]

Vielen Dank für die vielen Antworten.

Allerdings habe ich auch das Problem das die Platine bereits fertiggestellt ist. D.h.: ich kann dort nichts mehr ändern. Ich hoffe es geht auch so. Mein Problem ist nun, das ich ein Testprogamm für den A/D Wandler geschrieben habe, allerdings komm ich da nicht so recht weiter.
Kann man mithilfe vom AVR-Studio in Echtzeit erkennen, ob an einem Eingang ein Signal anliegt? Wenn ja, muss man ja auch sehen können, wie es der A/D Wandler wandelt. Zum Besispiel lege ich 2 V an den Eingang des Wandlers. Nun sollte man doch sehn können, wie der A/D Wandler dieses Signal verarbeitet.