Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Temperatur messen - Auflösung erhöhen
Hi
Ich hab mir folgende Schaltung (http://www.sprut.de/electronic/pic/projekte/thermo/thermo.htm) nachgebaut mit einem ATMega128
Funktioniert eigentlich ganz gut, aber ich hab Probleme mit einer Referenztemperatur - alle Temperaturmessgerätchen die man so im Haushalt hat geben andere Werte von sich, aber zum kalibriern gibts ja genug Möglichkeiten.
Mein großes Problem ist die Auflösung.
0,63° ist mir zu wenig genau.
Ich würde ganz gern eine Auflösung von 0,1°C haben.
Natürlich muss ich dann vermutlich einen Teil vom Messbereich abgeben, aber -20° bis +50° würden mir reichen.
Also -20 müsste bestenfalls dem ADC - Wert von 0 und +50 dem ADC-Wert von 1024 entsprechen.
Was gäbs da für Möglichkeiten um sowas in er Art zu realisieren?
Das es so schön wohl nicht werden kann weiß ich :|
plz hlp
Ich hab mir jetzt überlegt, dass ich eigentlich nie auf einen Wert über 512 kommen kann, da der Sensor nie auf einen solchen Widerstand kommen kann.
Es wäre doch möglich, den Sensor wie im Link beschrieben mit 5V zu fahren, aber dem ATMega128 eine Referenzspannung von 2,54V zu geben?
Dann wär doch die Auflösung doppelt so hoch - oder?
statt 0,6° dann 0,3°.
Es funktioniert.
Der ADC läuft mit der internen Referenzspannung von 2,54V und ansonsten blieb die Schaltung gleich.
Eine Veränderung des ADC Wertes um 1 ergibt eine Veränderung der Temperatur um 0,3°.
Natürlich musste ich den Fühler auch Kalibrieren.
Einfachheitshalber nahm ich eine 2-Punktkalibration.
Ich habe nun einigermaßen mein Ziel erreicht.
Ist natürlich nicht perfekt aber falls jemand noch Vorschläge hat bitte unterbreiten :)
wfischer
02.05.2005, 13:03
Mit einem Operationsverstärker kannst du den Messbereich und damit die Auflösung nahezu beliebig anpassen. Einen Schaltplan sowie die nötigen Berechnungen findest du auf folgender Seite:
http://www.thesunscreenman.com/download/msy0000.pdf
Der Thermofühler KTY81 ist dem KTY10 recht ähnlich in der Empfindlichkeit und in der Art wie die Kennlinie linearisiert wird.
Wir hatten das Thema auch hier schon einmal.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=7810&highlight=kty10
Der Hinweis auf den PT100 Fühler ist auch sehr gut mit ausführlicher Beschreibung. Hier wird auch gezeigt wie man das Singnal noch verstärkt was ja gerade beim PT100 Fühler noch wichtiger ist.
Manfred
gut, daß ihr von Auflösung und Empfindlichkeit sprecht. Die Genauigkeit ist ja oft ganz was anderes. Jenachdem was gemessen werden soll, kommen da erhebliche Meßfehler im Bereich von mehreren Grad zusammen.
Am einfachsten ist das messen der Temp. einer Flüssigkeit. Dort umspült sie den Sensor und läßt Genauigkeiten bis 0,1° zu, wenn die Flüss. gut durchgemischt ist.
Bei Gasen wird oft der Einfluß von parallel vorhandener Strahlung (z.B. bei Außentemp.messung) vergessen. Auch eine Abschirmung durch Blechrohre darf sich nicht aufheizen. Hier würde ich bei sauberer Arbeit so ca. 0,5° für möglich halten.
Bei Oberflächen- also Festkörpertemp. macht man i.a. die meisten Fehler. Die oberfläche wird in ihrem Temp.austausch mit der Umgebung oft durch die Fühleranbringung behindert. Dieser Punkt ist deshalb oft kühler oder wärmer als die sonstige Oberfläche. Außerdem stellt sich auch zwischen dem Inneren und der Oberfläche ein Gradient ein, s o daß man die Innentemperatur nicht richtig messen kann.
Wichtig ist auch noch der Kontakt zur Oberfläche. Hängen Sensorteile quasi in der Luft stellt sich wieder irgendein Mittelwert zwischen Oberfläche und Luft ein. Bei Festkörperoberflächen würde ich mit einfachen Mittel ca. 1..5° Genauigkeit für möglich halten.
Davon sollte man ausgehen, wenn die Temp.messung konzipiert wird. Das entscheidet auch mit die notwendige Auflösung des ADUs
Das war jetzt ziemlich allegemin, aber Temperaturen werden ja oft gemessen. Somit hat man paar Anhaltspunkte.
Ja nicht zu große Klimmzüge machen mit Verstärkung, Auflösungserhöhung usw. Die gewonne Empfindlichkeit kann bei schlechter Sensorapplikation nur aus Hausnummern bestehen.
Je nachdem was gemessen werden soll,
Man kann auch das Gegenteil sagen, ohne zu widersprechen.
Eine Uhr von der man die Uhrzeit abliest, beispielsweise um zu erfahren wie lange es noch bis Mittag ist, oder wie lange die Sonne noch scheint, wird in ihrem angezeigten Absolutwert der Zeit ausgewertet. Sie braucht dann keine sehr hohe Auflösung. Dass trotzdem Uhren mit Sekundenzeigern ausgrüstet sind, das liegt zum Teil daran, dass man nicht nur absolute Mesungen macht sondern auch relative. Andere Zeitmesser arbeiten nicht mit ganzen Sekunden sondern mit Nanosekunden und Bruchteilen davon.
Wenn die Auflösung bei einem Messgerät höher ist als die Genauigkeit, dann kann man noch Differenzen Messen und richtig verwenden auch wenn die absolute Genauigkeit längst nicht mehr mitkommt.
Im Bereich der Temperaturen sind dies zeitliche und räumliche Differenzen und Differenzen die durch Einflüsse bedingt sind deren Wirkung gemessen werden soll.
(Nur so als Anmerkung)
Manfred
Mit einem Operationsverstärker kannst du den Messbereich und damit die Auflösung nahezu beliebig anpassen. Einen Schaltplan sowie die nötigen Berechnungen findest du auf folgender Seite:
http://www.thesunscreenman.com/download/msy0000.pdf
Danke - werd ich mir mal genauer ansehn
Wir hatten das Thema auch hier schon einmal.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=7810&highlight=kty10
Auf meiner Suche im Internet nach einer Lösung bin ich auch auf diese Seite gestoßen - dort wird aber die Auflösung nicht behandelt?
Ich muss jetzt erstmal schaun, dass ich möglichst viele verschiedene Temperaturen bekomme um möglichst genau interpolieren zu können.
So wirklich Linear kommt mir das trotz der Bauweise mit Widerstand nicht vor.
Auf meiner Suche im Internet nach einer Lösung bin ich auch auf diese Seite gestoßen - dort wird aber die Auflösung nicht behandelt?
Dort geht nur um die Linearisierung anhand des Datenblatts. Für die Verstärker steht ja einiges im PT100 link. Für die kleine Verstärkung die man hier braucht reicht vielleicht schon ein OP.
(Ich habe auch schon oft die Erfahrung gemacht, dass man etwas unter Google sucht und dann auf die eingenen Beiträge im Roboternetz kommt. )
So furchtbar viele Referenztemperaturen wird man zwischen 0 und 100 Grad nicht bekommen. Vielleicht sollte man einem Flüssigkeitsthermometer als Referenz in der Linearität vertrauen, das man an den Endpunkten überprüft und bei guter thermscher Kopplung (bewegtes Wasser) den Bereich abfahren.
Manfred
So furchtbar viele Referenztemperaturen wird man zwischen 0 und 100 Grad nicht bekommen. Vielleicht sollte man einem Flüssigkeitsthermometer als Referenz in der Linearität vertrauen, das man an den Endpunkten überprüft und bei guter thermscher Kopplung (bewegtes Wasser) den Bereich abfahren.
Manfred
Ich werd bei Gelegenheit das mal mit einem Quecksilberthermometer am Herd ausprobieren.
Dann müsst ich wenn ich die Temperatur langsam steigen lasse eine schöne Anäherung durchführen können.
So alle 10° einen Messpunkt.
Ich wollte schon die Eiswassermethode ausprobieren, jedoch kam ich drauf, dass mein Eiswasser 7° und nicht 0° hat...
Quecksilber ist toll dafür, gut aufpassen mit harten Gegenständen in der Umgebung.
Die Sache besteht aus zwei Teilen: Verifikation des Referenzthermometers und Vergleich mit dem Referenzthermometer.
Eigentlich ist der Vergleich das Interessante wenn es um die Linearität geht. Ob alle Thermometer ein Grad zu viel anzeigen ist meistens nicht so wichtig, der Vergleich ist interessanter.
Gerührtes Wasser und Messen beim Abkühlvorgang ist dann schon die Profiversion.
Manfred
Gerührtes Wasser und Messen beim Abkühlvorgang ist dann schon die Profiversion.
Manfred
Also das ich umrühren soll war mir klar, aber während dem Abkühlen?
Ist da ein wichtiger Unterschied als wenn ich das während dem Erwärmen mach?
Manfred, ich muß dich noch mal bissl präzisieren. Was ich oben schrieb, gilt genausogut für Differenzmessungen. Bei denen kommt es auf exakt gleiche Applikation der beiden Sensoren an. Wenn die von unterschiedlichen Typ sind wirds erst recht schwierig. Ich hab ja für verschiedene Medien Werte für die Genauigkeit angegeben. Bei denen gelten die besten Angaben dann für qualitativ gute Differenzmessungen und die schlechteren dann für schlechte Absolutmessungen.
Wenn du Differenzmessunen für genauer hältst, setzt das voraus, daß die systematischen Fehler sich in gleicher Richtung auswirken, was bei einem guten Aufbau zu erreichen ist.
Zufällige Fehler sind so nicht zu beseitigen.
Wenn man mit Quecksilberthermometer in Wasser kalibriert, ist das schon ausreichend genau.
Nur wenn ich was von Zentelgraden höre, muß ich doch lächeln, sorry.
Nur wenn ich was von Zentelgraden höre, muß ich doch lächeln, sorry.
Mit welchen Genauigkeiten kann ich rechnen?
Sind +-0,5°C bei Raumtemperatur zu hoch gegriffen?
Mein Quecksilberthermometer ist auch nicht das genaueste und ziemlich alt (Holzplättchen mit aufgedruckter Skala und dann das Glasröhrchen drauf befestigt)
Und noch eine Frage:
Mit dem Wasser is das ja so eine Sache...
Die Anschlüsse des Fühlers kann ich nicht gut abdichten - es wird also immer Wasser dazu kommen.
Muss ich da einen nennenswerten Fehler erwarten?
Es heißt zwar immer Wasser und Strom vertragen sich nicht, aber ich hab schon erfolgreich Dinge unter Wasser betrieben ohne Probleme.
edit: Ich mein jetzt falsche Widerstandsmessungen...
Wenn du Differenzmessunen für genauer hältst, setzt das voraus, daß die systematischen Fehler sich in gleicher Richtung auswirken, was bei einem guten Aufbau zu erreichen ist.
Differenzen die durch Einflüsse bedingt sind deren Wirkung gemessen werden soll.
Das stand ja schon da, dass man eine Temperaurdifferenz unter sonst konstanten Bedingungen leicht auf ein Zehnetel Grad genau messen kann. Meiner Erfahrung nach geht das sogar noch ein ganzes Stück weiter.
Es ist schon faszinierend wie man in der Differenzmessung durch räumliche oder zeitliche Auflösung Erkenntnisse gewinnen kann.
Besonders deutlich wird dies auch bei den Thermographien die in Temperaturverteilungen die Erwärmung durch elektrische und mechanische Verluste oder durch biologische Aktivität auf 0,05° messen wobei der absolute Wert eher geschätzt werden muß.
Das eindrucksvollste Beispiel war für mich dabei das Bild eines schwangeren Nashorns in freier Wildbahn bei dem man die Schwangerschaft auf 100m Entfernung durch die Thermographe nachgewiesen hat. Man konnte zwar über die absolute Temperatur wenig sagen, aber die charkateristische From der um wenige Zehntel Grad erhöhten Temperatur am Bauch des Tieres machte die frühe Erkennung möglich.
Das ist aber nicht die enzige Anwendung und auch nicht die häufigste. Eine hohe Auflösung dient aber nicht immer nur der Messung der absoluten Temperatur.
Mein Quecksilberthermometer ist auch nicht das genaueste und ziemlich alt (Holzplättchen mit aufgedruckter Skala und dann das Glasröhrchen drauf befestigt)
Die Skala ist linear, man kann also eine Kalibirerung für die Empfindlichkeit durchführen. Den Nullpunkt kann man anschließend getrennt korrigieren.
Die Anschlüsse des Fühlers kann ich nicht gut abdichten - es wird also immer Wasser dazu kommen.
Muss ich da einen nennenswerten Fehler erwarten?
Bei destilliertem Wasser gar nicht, sonst gibt es die Möglickeit Isolationsschlauch (vom Abisolieren) über die Anschlußdrähte zu schieben und am Gehäuse einen Tropfen Klebstoff drauf zu machen. Speziell wenn der Sensor später auch in feuchter Umgebung eingesetzt werden soll und sich Ablagerungen am Gehäuse bilden können.
Manfred
Klaus_0168
03.05.2005, 08:22
Hi all,
wenn mit einem PT100 auf 1/10° gemessen werden soll, muss die Kennlinie begradigt werden.
0°C -> 100 Ohm
100°C -> 136 Ohm
150°C -> 157 Ohm und
200°C -> 175 Ohm
Die meisten Temperaturmessungen bei uns (chemische Industrie) haben die erste Nachkommastelle nur, damit man auch Tendenzen sehen kann. Übliche Tolleranzen liegen bei <0.5%. Bei einem Temperaturbereich von -20 bis +50 sind dies <0,35°C. Da spielt die Auflösung von 10Bit (entspricht 0.068°C) keine Rolle mehr.
Natürlich versuchen wir durch Kalibrierungen den Messfehler auf 1/10° zu reduzieren. Dies wird jedoch durch äußere Umstände sehr erschwert.
Gruß Klaus
@churchi
Raumtemperaturen auf 0,5° genau halte ich für möglich, wenn nicht zu große Sprünge auftreten
Ansonsten schließe ich mich dem von Klaus geschriebenen an.
@manfred
ich halte es ja nicht für unmöglich, solche kleinen Differenzen zu messen. Aber das geht doch wohl nur im industriellen oder Forschungsbereich. Amateurmäßig mal einfach so sind solche Genauigkeiten meist nicht erreichbar. Den das setzte doch voraus, daß man über die Fehler bei Temp.messungen gut Bescheid weiß und diese auch kompensieren kann. Deshalb halte ich manche Forderung nach Verbesserung der Auflösung für übertrieben, wenn schon beim messen grobe Fehler gemacht werden. Das ist auch die allg. Ansicht meiner Fachkollegen.
Das mit dem Nashorn kann durchaus funktionieren. Bei solchen Meldungen möchte ich aber auch gern wissen, wie oft das nicht funktioniert hat. Erst dann kann man so eine Methode bewerten.
Im übrigen leitet Aquadest auch den Strom. Es ist ja auch ein wenig dissoziert. Deshalb verursacht die wenn auch geringe Leitfähigkeit des dest. Wassers einen Fehler, der natürlich vom deltaR (deltaT) abhängig ist, zumindest, wenn man hohe Genauigkeit verlangt.
ich halte es ja nicht für unmöglich, solche kleinen Differenzen zu messen. Aber das geht doch wohl nur im industriellen oder Forschungsbereich.
Ich dachte schon, dass der Anspruch besteht, auch neues zu untersuchen. Für ein Badethermometer wird sich der Aufwand des Nachbauens nicht lohnen. Das Beispiel mit dem Nashorn ist nur spektakulär es stammt aus einer Arbeit aus der Tiermedizin mit vielen bebilderten Beispielen.
Im Bereich der Leiterplattenentwärmung der Mechanik und vor allem auch der Gebäudeisolierung werden Thermokameras eingesetzt die standardmäßig eine Auflösung von 0,1° haben. Hitzdraht- Anemometer arbeiten mit einer Temperaturauflösung von deutlich unter 0,1° um die Strömungsgeschwindigkeit von Gasen mit angemessener Auflösung zu messen. Vielleicht sollte man mal Anwendungen der differenziellen Temperaturmessung zusammenstellen, vielleicht interessiert es aber auch nicht.
Bezüglich des destillierten Wassers kann man ja noch die Widerstandswerte einsetzen. Die Temperaturabweichung die dabei herauskommt ist dann sicher auch für meine Ansprüche vernachlässigbar.
Ich habe im Moment nur ein anderes Nashornbild gefunden (im Zoo), offensichtlich gibt es doch mehrere Bilder von trächtigen Nashörnern.
Manfred
http://www.infrarottraining.de/images/anwendung/Traechtiges%20Nashorn.jpg http://www.infrarottraining.de/images/anwendung/Nashorn%20mit%20Nachwuchs.jpg
http://www.infrarottraining.de/site/anwendung/medizin.htm
@manfred
es widerspricht dir ja keiner, nur verwahre ich mich dagegen, daß jeder Bastler einfach mal so diese Genauigkeit hinkriegt, vorallem, wenn man bedenkt, was die Industrie oder Forschung in ihre Meßplätze investiert. Selbst diese kämpfen gegen zahlreiche Meßfehler an, was dem Amateur oft schon aus Unkenntnis garnicht möglich ist.
Aber der Mut der Ahnungslosen ist ja bekanntlich grenzenlos :-)))
Klaus_0168
04.05.2005, 22:10
Hi all,
die Genauigkeit von PT100-Elementen beträgt <<0.1%
Messwiderstände, OP's und AD-Wandler mit gleicher Genauigkeit und Auflösung sind auch erhältlich (kosten aber 5 bis 15€ per Stück).
Eine Linearisierungskurve die aus mehreren Stützpunkten die optimale Temperaturkurve interpoliert sollte, auch mit AVR's oder PIC's, keine Probleme bereiten.
Mit etwas Rechenarbeit und entsprechender Hardware halte ich eine Temperaturmessung mit einer Genauigkeit von < 0.1% über einem Messbereich > 200°C, auch für ambitionierte Hobbyisten, für realisierbar.
Als MSR-Profi ist mir das zuviel Arbeit. Auf meine Hilfe könnt Ihr bei Teillösungen dennoch zählen.
Gruß Klaus
Klaus, das ist genau das, worum es mir bei meinen Bemerkungen ging. Du gibst nicht die Genauigkeit, sondern Empfindlichkeit an. Auch halte ich es für unmöglich, OPamps fürn appelstückchen zu bekommen, die driftarm und temperaraturkompensiert genug sind. Da muß man schon ein wenig mehr investieren.
Wenn es so wäre, wie du schreibst, frage ich mich, warum ein gutes industrieller Temperaturmeßgerät mindestens einen dreistelligen Betrag kostet. Da muß man als Bastler schon ne Menge Zeit investieren und Geld natürlich auch, um da mithalten zu können. Selbst die Industrie gibt i.a. keine höheren Genauigkeiten an, außer bei Spezialanwendung, wie die von Manfred beschriebenen.
Und dabei haben wir noch nicht mal die Aufnehmerapplikation mitbetrachtet. Dort können noch ganz andere Fehler auftreten.
Mit bissl Rechenarbeit isses nicht getan. Damit erfaßt du max. die systematischen Meßfehler, sofern du sie überhaupt weißt. Nee nee, so kann man ne Menge Zeit und Geld in den Sand setzen.
Besser wäre es die Aufgabe zu durchdenken und sich u.U. mit geringerer Genauigkeit begnügen. Wenn Churchi 0,5° erreichen will, ist das doch schon gut genug.
wow - ich wusste gar nicht, dass das Messen von Temperatur derart komplex ist / sein kann.
Da werd ich wohl eher von den ganzen billigen digitalen Temperaturmessstationen nicht viel an Genauigkeit erwarten können.
Ich geb mich mal mit den 0,3° als Auflösung zufrieden - hat wohl keinen Sinn da jetzt großen Aufwand zu betreiben um die Auflösung in die Höhe zu treiben wenn dann die Messfehler größer als die Auflösung sind.
Ein paar mehr Messpunkte brauch ich aber noch, da die Kennlinie alles andere als Linear ist.
Wenn Du ein Quecksilberthermometer hast, dann hast Du zusammen mit bewegtem Wasser beliebig viele Referenzpunkte auf einer linearen Skala.
Weiter ober war noch die Frage offen warum es beim Abkühlen besser geht als beim Erhitzen. Der Unterschied ist nicht sehr groß, aber wenn man sich entscheiden kann sollte man den Vorgang wählen, bei dem die Wirkung gleichmäßig auf die Wärmekapazität wirkt. Beim Erhitzen kommt die Wärme von unten und oben geht welche raus. Beim Abkühlen geht alles bei kleiner Temperaturdifferenz in die gleiche Richtung, es ist also besser homogen zu bekommen.
Woher kommt die Aussage mit der nichtlinearen Skala? Von der Knnlinie aus dem Datenblatt, aus der Berechnung des Spannungsteilers, oder aus Messungen?
Manfred
Bei meinen Versuchen die richtigen Werte für die Formel zu bekommen (Offset und Gain) hab ich bemerkt, dass wenn ich auf 2 Punkte kalibriert hab es in der Mitte und auch Oberhalb nicht wirklich gestimmt hat.
Ich hab nun auch berechnet welche Werte ich eigentlich am ADC bekommen müsste (hab die Widerstandswerte vom Datenblatt genommen) - anbei ein screenshot davon
Bei 25°C hab ich hier den ADC-Wert von 516.
Eigentlich sollten es 536 sein?
Kann es sein, dass die interne Spannungsreferenz von 2,56V ungenau ist?
Interessant ist, dass der ADC Wert ziemlich linear steigt.
Eigentlich trau ich meinen Berechnungen...
Als Widerstand hab ich einen mit 2,73kOhm
Wenn ich für die ADC-Referenzspannung annehme, dass es nicht 2,56V sondern 2,68V sind, dann hab ich 517 bei 25°C
Mit dem Widerstand kann man ja die mA für den KTY einstellen.
Es werden die Werte für 1mA angegeben.
Bei einem R von 2,7k hat man bei 25°C 1,35mA.
Bei 3,7k hätte man 1mA.
Durch weniger mA hätte man weniger Eigenerwärmung - obwohl ist es Sinnvoll um 0,35mA zu kämpfen? - ich denke nicht
Der Widerstand bestimmt die Kurvenform. Mit der Wahl des Messbereichs kannst Du die Kurve mit dem Widerstand an die beste Gerade annähern. Der vorgegebene Wert 2,7k ist ein guter Anhaltspunkt für einen großen Messbereich. Du kannst ihn auch beibehalten.
Elektrische Stellgrößen sind dann noch die Versorgungsspannung des Spannungsteilers und die Referenzspannung. Wenn die Messwerte linear die Temperatur angeben, dann kannst Du sie umrechnen. Du kannst die Kurve in einzelnen Punkten mit dem Thermometer nachmessen und die Toleranz des Sensors zu erfassen.
Speziell den Effekt der Eigenerwärmung kann man auch nachmessen. Bei 1mA sind es 2mW und mit einem TO92 150k/W erhält man 300mK, bei 1,35mA entsprechend 550mK.
Das gilt für die Umgebung Luft in Wasser als Umgebung ist er Wärmewiderstand nur halb so groß. (Hier sind wieder einmal Milli-Kelvins gut und sicher messbar. O:) ) Du kannst ja auch mal den Sensor thermisch isolieren und die weitere Erwärmung verfolgen. Das ist ja auch die Diskussion am Rande. Nutzt man die Effekte, dann kann man mit hoher Auflösung und hoher Genauigkeit feine Unterschiede beobachten. Beachtet man den Effekt nicht, dann taucht ein halbes Grad quasi zufällig auf und macher wünscht sich er hätte die 1/100 Kelvin gar nicht abgelesen.
Manfred
Der Widerstand bestimmt die Kurvenform. Mit der Wahl des Messbereichs kannst Du die Kurve mit dem Widerstand an die beste Gerade annähern.
Ich hab ein wenig mit den Widerstandswerten herumprobiert und es ändert sich eigentlich nur die Position der Kurve und die Steigung aber eigentlich nicht so sehr die Linearität?
Bei sehr kleinen Widerständen wird die Kurve schon ziemlich gebogen, aber über 2500 ändert sich eigentlich nur mehr die Steigung, aber nicht wirklich die Linearität.
Woran könnte es liegen, dass ich um 24 weniger habe als ich eigentlich sollte?
Kann es sein, dass der Sensor durchs löten in Mittleidenschaft gezogen wurde?
Ist der ADC ungenau?
Ist die Referenzspannung ungenau? - ich werd mir heute einen Spannungsteiler für 2,5V baun - vielleicht wirds besser
Als erstes schätze ich dass es an der Toleranz des Absolutwertes des Sensorwiderstands liegt. Die Kurvenform ist mit einem 2,7k zusammen sicher brauchbar es sind dann nur noch Feinheiten die man mitnimmt wenn man schon gemessen hat und man die Möglichkeit dazu hat.
Wenn Du schon irgendwelche tatsächlichen Meßwerte aufgenommen hast dann würden sich sicher viel freuen, wenn Du sie nennen könntest. Man kann sicher aus den Meßwerten auf die Sensorkurve zurückrechnen und sehen, welcher Widerstand für einen gewählten Messbereich der beste ist. Du machst das ja auch in EXCEL wie ich sehe.
Manfred
Klaus_0168
06.05.2005, 13:32
Hi all,
@ Thoralf :
die hohen Preise für industrielle Messgeräte werden auch durch die speziellen Anforderungen wie EMV, aggressive Athmosphären, elektrostatische Entladungen, extreme Temperaturen und Drücke u.s.w. verursacht. Das sind alles sehr kostenträchtige Faktoren.
Die Genauigkeit industrieller Messgeräte wird in % über den gesamten Messbereich unter Berücksichtigung aller im Normbereich liegenden negativen Einflüsse angegeben. Den Aufwand macht sich wohl kein Hobbyist.
Für uns ist das Ausbügeln der unterschiedlichen Kennlinienbuckel die eigentliche Herausforderung.
Gruß Klaus
edit: In der Aufzählung der kostenträchtigen Faktoren habe ich die Wiederholgenauigkeit vergessen.
Churchi hat eine Auflösung von 0.1°C (nicht 0.5°C) angestrebt.
Als erstes schätze ich dass es an der Toleranz des Absolutwertes des Sensorwiderstands liegt.
Mindestens müssten es bei 25°C 428 sein.
Aber auch dieser Wert ist von meinen Messungen weit weg?
Wenn Du schon irgendwelche tatsächlichen Meßwerte aufgenommen hast dann würden sich sicher viel freuen, wenn Du sie nennen könntest.
Da ich momentan für mehr Messungen eher wenig Zeit habe, mess ich eigentlich immer die Zimmertemperatur - die ändert sich ja auch immer wieder...
Dabei hab ich bisher folgendes aufgezeichnet:
513 23.9°C
514 24.2°C
515 24.5°C
516 25.1°C
...speziellen Anforderungen wie EMV...
:gesetz :-b :-$
Ich möcht mich mal nur auf funktionalität und ausfallsicherheit meiner Schaltungen beschränken - über EMV darf ich nicht nachdenken bei meinen Platinchen... 8-[
Um wieviel liegt der Sensor damit außerhalb der angegebenen Toleranz?
Du kennst besser die Toleranz der übrigen Parameter wie R, Uref... Ich will nur anmerken, dass die Sensoren in Toleranzklassen verkauft werden von denen die genauen Werte ohne Abgleich verwendet werden können und entsprechend teurer sind. Die anderen gehen genauso mit Abgleich.
Wenn Du schon irgendwelche tatsächlichen Meßwerte aufgenommen hast dann würden sich sicher viel freuen, wenn Du sie nennen könntest.
Dabei hab ich bisher folgendes aufgezeichnet:
O.k. die Freude ließe sich noch steigern. O:)
Ich möcht mich mal nur auf funktionalität und ausfallsicherheit meiner Schaltungen beschränken - über EMV darf ich nicht nachdenken bei meinen Platinchen...Das ist schon richtig, von dem Thermometer wird kein Flugzeug abstürzen, die Störbarkeit des Thermometers steht hier im Vordergrund.
Manfred
Um wieviel liegt der Sensor damit außerhalb der angegebenen Toleranz?
Du kennst besser die Toleranz der übrigen Parameter wie R, Uref...
Also die Einzige Variable die noch einer genaueren Bestimmung bedarf ist momentan die Referenzspannung für den ADC - aber da bau ich mir (hoffentlich heute) noch einen Spannungsteiler - 2x100k dürften ganz gut gehn.
Das ist schon richtig, von dem Thermometer wird kein Flugzeug abstürzen, die Störbarkeit des Thermometers steht hier im Vordergrund.
8-[ - naja - also es wird hier ja nicht nur die Temperatur gemessen...
ein paar PWMs sind da auch am laufen.
USB, MMC und einen kapazitiven Sensor als Taster hab ich mir da auch schon reinprogrammiert...
Klaus_0168
06.05.2005, 14:14
Hi churchi,
die von mir aufgezählten Anforderungen gelten für industrielle Anforderungen. Ich denke nicht, das Du große Temperatur - oder Druckschwankungen, agressive Umgebung, etc. zu berücksichtigen hast.
Es ging nur um den hohen Preis der von Thoralf angesprochen wurde.
Gruß Klaus
2x100k dürften ganz gut gehn
Da hab ichs mir wohl zu einfach gemacht.
Der Spannungsteiler funktioniert zwar super, wenn ich ihn nicht an AREF anschließe, aber sobald ich ihn anschließe hab ich auf AREF nicht 2,5V wie erwartet sondern 0,81V.
Brauch ich da jetzt wirklich einen LM317 zum Einstellen der Referenzspannung, oder kann ich das einfacher lösen?
Oder sind die 2,56V der internen Referenzspannung eh genau?
Klaus_0168
06.05.2005, 16:06
Hi churchi,
hast Du schon mal an eine Z-Diode gedacht ? (Widerstand nicht vergessen)
Da hast Du eine aktive Spannungsregelung.
Gruß Klaus
Die Versorgungsspannung für den Sensor wird doch von der 5V Versorgung übernommen. Dann wäre es doch gut, die Referenzspannung auch von dort abzuleiten.
Manfred
Hi churchi,
hast Du schon mal an eine Z-Diode gedacht ? (Widerstand nicht vergessen)
Gruß Klaus
Bei Z-Dioden denk ich immer dran, dass da ja einfach die Spannung die drüber is auf GND geleitet wird --> 100% "vernichtet".
Aber eigentlich ist ein 7805 oder LM317 nix anderes - oder? - auch pure Energie"vernichtung"
Die Versorgungsspannung für den Sensor wird doch von der 5V Versorgung übernommen. Dann wäre es doch gut, die Referenzspannung auch von dort abzuleiten.
Manfred
Wie meinst du das jetzt?
Ich hab ja den Spannungsteiler von den 5V genommen:
5V - Widerstand - AREF - Widerstand - GND
Oder meinst du 5V für den AREF nehmen?
--> siehe mein 3. Posting in diesem Thread :wink:
Nicht direkt, nur über einen Spannungsteiler ableiten. Die Referenzspannung hat dann die gleiche Drift wie die Versorgungsspannung des Sensors. Eine Zehnerdiode hat ihr eignes Temperaturverhalten.
(Die Energievernichtung ist bei dem relativ kleinen Zehnerdiodenstrom gering. )
Manfred
Skilltronic
07.05.2005, 01:13
Hallo
Ich entschuldige mich schon vorab für meine Klugscheisserei, aber die Zenerdiode ist nach dem amerikanischen Physiker Clarence Melvin Zener (siehe Bild) benannt und wird deshalb ohne "h" geschrieben.
http://www.skilltronics.de/runterlader/zener.jpg
Gruss
Skilltronic
Ich habe sie eben immer im Zehner-Pack gekauft. Einzeln waren sie mir zu teuer.
Manfred
http://images.google.de/images?q=tbn:hoM1_LxGYEQJ:www.tikal.de/images/2578.jpg http://www.aip.org/history/esva/catalog/images/zener_b2.jpg
Ich habe sie eben immer im Zehner-Pack gekauft. Einzeln waren sie mir zu teuer.
Manfred
und ich hab gar keine daheim ](*,)
Aber ich werde jetzt mal testen wie genau die 2,56V sind.
Wenn die eh genau sind, dann kann ich eigentlich genau das was ich in Excel ausgerechnet hab auf den AVR übertragen nur mit einem anderen Offset und hab eine schön lineare "Kurve"
Nach ein paar weiteren Messungen kann ich jetzt mit ziemlicher Sicherheit sagen, dass ich bei meinem Sensor einfach einen weiteren Offset von 20 habe.
Gain dürfte immer bei 3,08 bleiben.
Und in meinem Fall hab ich nun ein Offset von 439.
Ich denke ich sch*** auf diese teuren DS1820 erstmal.
Die Genauigkeit von denen ist ja auch nicht unbedingt so berauschend und vorallem sind die teuer...
Genauigkeit dürfte bei mir jetzt an die Sensoren ran kommen und das für 80Cent
Aber für eine genauere Aussage muss ich auch mal Temperaturen um 0 und um 100°C messen...
Ich war jetzt ein paar Tage weg und konnte nicht weiter testen, aber in dieser Zeit is mir eingefallen, dass es möglicherweise noch ein Problem geben könnte bei meiner Lösung.
Muss ich den ADC Eingang vor Spannungen über 2,56V schützen?
Was passiert, wenn die Spannung am ADC größer als die Referenzspannung ist?
Kann dadurch der ADC zerstört werden?
Powered by vBulletin® Version 4.2.5 Copyright ©2024 Adduco Digital e.K. und vBulletin Solutions, Inc. Alle Rechte vorbehalten.