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Guten Abend

Also ich bin gelernter Elektroniker. Leider hatte ich die letzten Jahre nicht mehr all zu viel mit meinem Beruf am Hut.

Ich arbeite gerade an einem Projekt wo ich unter anderem die Temperatur messen muß. Das Herzstück ist ein Atmega 16 (Atmel-Mikrocontroller).

Das Ziel ist ne Genauigkeit von min.0,5°C, besser wäre 0,1°C.

Ich dachte da an einen PT100 da der Fühler in Wasser ist(Halbleitersensoren sind zwar prakisch --> Wert je nach Typ schon digital und kalibriert am Ausgang, aber leider gibt es diese Typen nicht in VA Gehäusen mit Gewinde bzw. Rund in div. Durchmessern).
An PT 1000 kommt der Noarmaluser eh nett dran!

So ist das zu schaffen, und wenn ja wie am besten. Mit ner Meßbrücke oder sonst was.

Wie sollte man das am besten machen.

Wo bekommt man am besten die Sensoren --> wären PT1000 da nett besser? Die sind halt noch schlechter zu beschaffen.

Ach ja, ich dachte das der Fühler mir ne Spannung liefert --> dann auf den ADC des AVR --> dann per Tabelle im EEPROM Temp ausrechnen und ausgeben.

Gebt mir bitte mal ein paar Tip`s das ich nicht ganz in die falsche Richtung entwickle.

Danke an alle.

unabhängig voneinander betrachten / Lösen sollte.

1.) Meßwertaufnehmer: da geht eigentlich alles, zu dem man ne ausreichend genaue Auswertung bauen kann.
PT100 oder PT1000 sind zwar hochgenau - WENN man ne ausreichend genaue und stabile Auswerteschaltung dazu bauen kann.
NTC's sind einfacher zu behandeln, weil das Meßsignal grösser ist. Die Genauigkeit des Sensors selbst ist zwar nicht so gut wie PT100, aber die Auswerteschaltung ist nicht so kritisch. Und Sensor und Auswerteschaltung zusammen kann dann beim NTC besser sein, als beim PT100.

Ob PT100 oder PT1000 ist im Prinzip eigentlich egal. Ein PT1000 ändert seinen Widerstand 10mal so viel wie ein PT100. Rauschen und Drift der Auswerteschaltung kann also beim PT1000 ebenfalls 10* so gross ein bei gleicher Genauigkeit.

2.) Umweltbedingungen: Wenn man genügend sucht, bekommt man eigentlich alle Sensortypen in (fast) allen Ausführungen. Nur VA Gehäuse ist eben "etwas" teurer. Abhilfe, wenn's das nicht gibt: Loch in ne VA Schraube bohren und Sensor drin vergiessen. Dann darf's auch ein Sensor mit digitalem Ausgang sein, wenn man's mit der Analogtechnik nicht so hat.
OK ich weiss, VA zu bearbeiten ist nicht ganz einfach. Aber es gibt Mechanikfirmen, die sowas können und machen - wenn man's selber nicht kann. Da ist dann möglicherweise der Preis das Problem. Oder der Kaufpreis eines fertigen Meßwertaufnehmers.
Aber wenn es um hohe Temperaturen, hohe Drücke oder agressive Umweltbedingungen geht, wird es eben "etwas teurer". Da hilft dann nichtmal V4A sondern evtl nur noch Glas.

3.) Umweltbedingungen elektrisch: Je nachdem, wie gross das Sensorsignal ist und wie weit weg der Auswertecomputer steht und welche elektrischen Störungen in dem Bereich zu erwarten sind, ist eine elektrische Datenvorverarbeitung nötig, bzw ein sauberes und gutes Analogdesign (mit ebensolchen Kenntnissen).

4.) Wandlung des (meist) analogen Sensorsignales (auch nach evtl. Vorverarbeitung wie Brücke, Verstärker usw) in ein Digitales Signal.
Im Regelfall ist dass der A/D Wandler im AVR.
Passt der Ausgangsbereich des (vorverarbeiteten) Sensorsignales zu dem Eingangsbereich des AVR-AD/Wandlers? Reicht die Auflösung? oder muss evtl ein externer AD Wandler her, oder ein Vorverstärker?

5.) Linearisierung der Sensorkurve: im einfachsten Fall bei PT100 oder PT1000 musst du nur den digital-gewandelten Wert mit einem passenden Faktor multiplizieren und einen Offset addieren, und du hast die Temperatur. (Funktion ersten Grades)
Ist das zu ungenau, musst du mit einer quadratischen Umrechnung arbeiten. Und ist auch das zu ungenau (was ich bei deinen 0.5° oder 1° mal nicht annehme) musst du eben ne Kompensation 2. oder 3. oder höheren Grades ansetzen. Aber DAS ist nur nen bischen Software und daher nicht sehr kompliziert.
Beinhaltet allerdings, dass die Fehler, die durch Rauschen, Drift, Temperatureinfluss in den vorangegangenen Analogstufen drin sind, nicht schon grösser sind. Eine Kette ist immer nur so stark wie ihr schwächstes Glied.

Im (technisch, - nicht finanziellen) einfachsten Fall: Such dir bei Siemens nen passenden Meßwertaufnehmer mit ner 20mA oder 10V Schnittstelle in VA raus und kauf das Dingens. Die 10Volt wirst du im AVR sicher passend gewandelt kriegen.

Sollte es um das Probelm gehen: "Kritische Prozessumgebung, hochpräzise Messung, absolut billig, noch weniger Ahnung als Geld" - dann vergiss es.

hws

» Ich arbeite gerade an einem Projekt wo ich unter anderem die Temperatur
» messen muß. Das Herzstück ist ein Atmega 16 (Atmel-Mikrocontroller).

Das "Herz" ist die Analogschaltung für die Temperatur.
Der Atmega ist bestenfalls das Gehirn!
»
» Das Ziel ist ne Genauigkeit von min.0,5°C, besser wäre 0,1°C.

Das bedeutet bei einem Messstrom von 1mA eine
Auswertegenauigkeit von 40 µV:
Das ist schon nicht mehr ganz so trivial.
Du brauchst da auf jeden Fall Vierleiteranschluss
und abwechselndes Messen von PT100 und einem
Referenzwiderstand. Möglicherweise musst Du auch schon
Thermospannungen berücksichtigen.
» Ich dachte da an einen PT100 da der Fühler in Wasser
» ist

Damit entfällt möglicherweise das Problem der Selbst-
aufheizung. Ein Blick ins Datenblatt kann trotzdem
nicht schaden...

(Halbleitersensoren sind zwar prakisch --> Wert je nach Typ schon
» digital und kalibriert am Ausgang, aber leider gibt es diese Typen nicht
» in VA Gehäusen mit Gewinde bzw. Rund in div. Durchmessern).
» An PT 1000 kommt der Noarmaluser eh nett dran!

Warum nicht? Bringt aber auch keine grossen Vorteile
gegenüber PT100.
»
» So ist das zu schaffen, und wenn ja wie am besten. Mit ner Meßbrücke oder
» sonst was.

Konstantstrom 1mA und Vierleiteranschluss.

» Wo bekommt man am besten die Sensoren --> wären PT1000 da nett besser? Die
» sind halt noch schlechter zu beschaffen.

Da hilft Google.

» Ach ja, ich dachte das der Fühler mir ne Spannung liefert --> dann auf den
» ADC des AVR --> dann per Tabelle im EEPROM Temp ausrechnen und ausgeben.

Ja. Zwischen 100mV und ca. 140mV bei 0...100 Grad.
Gruss
Harald

» » Ich arbeite gerade an einem Projekt wo ich unter anderem die Temperatur
» » messen muß. Das Herzstück ist ein Atmega 16 (Atmel-Mikrocontroller).
»
» Das "Herz" ist die Analogschaltung für die Temperatur.
» Der Atmega ist bestenfalls das Gehirn!
» »
» » Das Ziel ist ne Genauigkeit von min.0,5°C, besser wäre 0,1°C.
»
» Das bedeutet bei einem Messstrom von 1mA eine
» Auswertegenauigkeit von 40 µV:
» Das ist schon nicht mehr ganz so trivial.
» Du brauchst da auf jeden Fall Vierleiteranschluss
» und abwechselndes Messen von PT100 und einem
» Referenzwiderstand. Möglicherweise musst Du auch schon
» Thermospannungen berücksichtigen.
» » Ich dachte da an einen PT100 da der Fühler in Wasser
» » ist
»
» Damit entfällt möglicherweise das Problem der Selbst-
» aufheizung. Ein Blick ins Datenblatt kann trotzdem
» nicht schaden...
»
» (Halbleitersensoren sind zwar prakisch --> Wert je nach Typ schon
» » digital und kalibriert am Ausgang, aber leider gibt es diese Typen
» nicht
» » in VA Gehäusen mit Gewinde bzw. Rund in div. Durchmessern).
» » An PT 1000 kommt der Noarmaluser eh nett dran!
»
» Warum nicht? Bringt aber auch keine grossen Vorteile
» gegenüber PT100.
» »
» » So ist das zu schaffen, und wenn ja wie am besten. Mit ner Meßbrücke
» oder
» » sonst was.
»
» Konstantstrom 1mA und Vierleiteranschluss.
»
» » Wo bekommt man am besten die Sensoren --> wären PT1000 da nett besser?
» Die
» » sind halt noch schlechter zu beschaffen.
»
» Da hilft Google.
»
» » Ach ja, ich dachte das der Fühler mir ne Spannung liefert --> dann auf
» den
» » ADC des AVR --> dann per Tabelle im EEPROM Temp ausrechnen und
» ausgeben.
»
» Ja. Zwischen 100mV und ca. 140mV bei 0...100 Grad.
» Gruss
» Harald

Bleibt noch die Transmitterlösung: Auswertung des PT100 vor Ort, Übertragung des Messwerts mittels Stromschnittstelle 4-20mA. Erfordert auch nur eine 2-Drahtleitung. Burr-Brown bzw jetzt TI hat da einige schöne ICs (XTRirgendwas, habe ich jetzt nicht im Kopf).

» Burr-Brown bzw jetzt TI hat da einige schöne
» ICs (XTRirgendwas, habe ich jetzt nicht im Kopf).

Diese IC´s erleichtern einem zwar die Arbeit;
trotzdem ist aber die Entwicklung einer
Temperaturmessschaltung immer noch wesentlich
aufwändiger, als der Entwurf einer Digitalschaltung.
Gruss
Harald

Hallo Herbert,

hast Du schon mal bei Conrad das IC SMT-UTI-16PDIP TRANSDUCER INTERFACE angesehen?? Du findest es im Business-Bereich unter der Bestellnr. 174530-RT im DIL-16 oder 174548-RT im SOIC18 Gehäuse. Lade dir das dort verfügbare Datenblatt von der Fa. Smartec herunter. Darin gibt es eine Musterlösung mit PT100 und µC inkl. C-Code für den Intel 87C51FX. Bin auch daran interessiert dies exemplarisch umzusetzen. Hatte aber bisher keine Zeit. Evtl. kannst Du hier ja mal Deine Erfahrungen berichten.

Gruß Jürgen

» Hallo Herbert,
»
» hast Du schon mal bei Conrad das IC SMT-UTI-16PDIP TRANSDUCER INTERFACE
» angesehen?? Du findest es im Business-Bereich unter der Bestellnr.
» 174530-RT im DIL-16 oder 174548-RT im SOIC18 Gehäuse. Lade dir das dort
» verfügbare Datenblatt von der Fa. Smartec herunter. Darin gibt es eine
» Musterlösung mit PT100 und µC inkl. C-Code für den Intel 87C51FX. Bin auch
» daran interessiert dies exemplarisch umzusetzen. Hatte aber bisher keine
» Zeit. Evtl. kannst Du hier ja mal Deine Erfahrungen berichten.
»
» Gruß Jürgen

Hallo Jürgen,

Das IC SMT-UTI-16PDIP TRANSDUCER INTERFACE interessiert mich auch. Ich habe vor kurzem eine gekauft und möchte ausprobieren an dieses IC PT100 anschliesen. Als µC werde ich AT90CAN128 benutzen.
Ich wollte fragen, ob Du diese Auswerteschaltung schon ausprobiert haben.

Viele Grüsse

Eugen

» Guten Abend
»
» Also ich bin gelernter Elektroniker. Leider hatte ich die letzten Jahre
» nicht mehr all zu viel mit meinem Beruf am Hut.
»
» Ich arbeite gerade an einem Projekt wo ich unter anderem die Temperatur
» messen muß. Das Herzstück ist ein Atmega 16 (Atmel-Mikrocontroller).
»
» Das Ziel ist ne Genauigkeit von min.0,5°C, besser wäre 0,1°C.
»
» Ich dachte da an einen PT100 da der Fühler in Wasser
» ist(Halbleitersensoren sind zwar prakisch --> Wert je nach Typ schon
» digital und kalibriert am Ausgang, aber leider gibt es diese Typen nicht
» in VA Gehäusen mit Gewinde bzw. Rund in div. Durchmessern).
» An PT 1000 kommt der Noarmaluser eh nett dran!
»
» So ist das zu schaffen, und wenn ja wie am besten. Mit ner Meßbrücke oder
» sonst was.
»
» Wie sollte man das am besten machen.
»
» Wo bekommt man am besten die Sensoren --> wären PT1000 da nett besser? Die
» sind halt noch schlechter zu beschaffen.
»
» Ach ja, ich dachte das der Fühler mir ne Spannung liefert --> dann auf den
» ADC des AVR --> dann per Tabelle im EEPROM Temp ausrechnen und ausgeben.
»
» Gebt mir bitte mal ein paar Tip`s das ich nicht ganz in die falsche
» Richtung entwickle.
»
» Danke an alle.

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Guten Abend,

ich möchte einen Projekt machen, wo ich mit dem Pt100 und dem µC AT90CAn128 die Temperatur messen kann. Die Genauigkeit muss 0,1°C sein. Ich nehme auch externen AD-Wandler mit der Auflösung mindestens 14 Bit. Kann mir jemand vielleicht mit der Schaltung helfen. Ich suche eine ganz präzise Stromquelle und guten Verstärker.
Einen guten Verstärker habe ich schon gefunden. Das ist INA128 - Instrumentalverstärker in einem 8DIP-Baustein (oder auch SMD). Hat jemand villeicht andere Alternativen.

Ich habe auch über ein PT100/1000 Mess/-Sensor Auswerteschaltung in einer IC gehört (IC SMT-UTI-16PDIP TRANSDUCER INTERFACE). Hat jemand schon Erfahrung damit. Ist sie gut?


Viele Grüsse

Eugen

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