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xy(R)

E-Mail

12.01.2020,
11:10
(editiert von xy
am 12.01.2020 um 11:18)


@ Strippenzieher

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» Reduziere R8 auf unter 70 Ohm,

Ersetze R8 durch einen 50 Ohm Trimmer, dann lassen sich auch die meist empfohlenen 1mA Messstrom vernünftig einstellen...

Ist aber nicht der einzige Fehler...

Hartwig(R)

12.01.2020,
13:21

@ xy

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» » Reduziere R8 auf unter 70 Ohm,
»
» Ersetze R8 durch einen 50 Ohm Trimmer, dann lassen sich auch die meist
» empfohlenen 1mA Messstrom vernünftig einstellen...
»
» Ist aber nicht der einzige Fehler...
Du meinst die Beschaltung des rechten OPV in Bezug auf die Gleichtaktunterdrückung?

xy(R)

E-Mail

12.01.2020,
15:57

@ Hartwig

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» » » Reduziere R8 auf unter 70 Ohm,
» »
» » Ersetze R8 durch einen 50 Ohm Trimmer, dann lassen sich auch die meist
» » empfohlenen 1mA Messstrom vernünftig einstellen...
» »
» » Ist aber nicht der einzige Fehler...

» Du meinst die Beschaltung des rechten OPV in Bezug auf die
» Gleichtaktunterdrückung?

Nö.

r2d3(R)

13.01.2020,
14:19
(editiert von r2d3
am 13.01.2020 um 14:21)


@ xy

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

an Thomas Diener:

Du solltest alle Deine Temperatursensoren nur im Schatten verbauen.
Kein Thermometer ist für den Einsatz in der Sonne spezifiziert.

Ein PT100-Temperatursensor ist ein veränderbarer Widerstand - mit zwei Anschlüssen.
Die von Dir genannte Schaltung mit 3 Anschlüssen, darunter Spannung, Erde und nur einen Sensoranschluss soll vermutlich irgendein Spannungssignal in Abhängigkeit von dem NTC ausgegeben, was aber nichts mit einem Temperaturabgleich des Sensors zu tun hat.

PT100-Sensoren sind dank Normung austauschbar und in verschiedenen Genauigkeitsklassen verfügbar.
Selbst die schlechteste Klasse C wird für Deine Anwendung immer noch ausreichend genau sein.

Klassenspezifikation z.B. hier:
https://www.fuehlersysteme.de/wiki/genauigkeitsklasse

Im Zweifelsfall kaufst Du einen besseren Sensor, ab das wird vermutlich nicht der Grund für die Abweichungen sein.

Eine Abgleichmöglichkeit besteht z.B. darin, dem PT100 einen Widerstand von etwa 0,25 Ohm vorzuschalten.
Eine Auswerteelektronik würde dann etwa ein halbes Grad mehr anzeigen, aber die Auswirkung sind nicht auf der gesamten definierten Temperaturbreite des Sensors gleich hoch.
Alternativ könnte einen Parallelschaltung von 100kOhm die Temperaturanzeige um etwa ein viertel Grad absenken.

Beide Fälle habe ich nur als Beispiel genannt. Der "Abgleich" wird nicht das Problem sein und die Justierung der Temperaturanzeige macht man heute in Software und nicht über Hardware-Manipulation, wie von mir aufgezeigt.

Thomas Diener

E-Mail

13.01.2020,
17:05

@ r2d3

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» an Thomas Diener:
»
» Du solltest alle Deine Temperatursensoren nur im Schatten verbauen.
» Kein Thermometer ist für den Einsatz in der Sonne spezifiziert.

Tut mir leid, ich verstehe den Sinn nicht! Die PT100 -Temperatursensoren die ich verwende sind Einschraubelemente in Indusriequalität,
welche die Wassertemperatur sowohl in einem Solarkollektor, als auch in dem dazugehörigen Boiler messen sollen
und je nach Differenz eine Pumpe einschalten, oder auch nicht!

» Die von Dir genannte Schaltung mit 3 Anschlüssen, darunter Spannung, Erde
» und nur einen Sensoranschluss soll vermutlich irgendein Spannungssignal in
» Abhängigkeit von dem NTC ausgegeben, was aber nichts mit einem
» Temperaturabgleich des Sensors zu tun hat.

Der aufgezeichnete Schaltplan ist von Conrad-Elektronik und hat die Funktion:
Um den sich je nach Temperatur ändernden Widerstandswert (100OHM bei 0°C bzw. 138,51OHM bei 100°C) des Sensors in einen proportionalen für die C-Controlsteuerung
verwertbaren Spannungswert (hier 0-2,5 Volt) zu übertragen, wird diese Schaltung benötigt.

Meine Frage zum Abgleich der Schaltung ergab bisher, dass Tripo R8 den Spannungsgradienten und R9 den 0 Punkt am Ausgang einstellt. Wenn ich es richtig verstanden habe. Ferner müsste ich den R8 Tripo durch einen mit 50 Ohm ersetzen. Ein weiterer Fehler stünde noch aus.

Vielen Dank für Deine Tipps zum Abgleich! Ich probiere sie ebenfalls aus!

Ich warte erst mal ab, was noch so an Empfehlungen gepostet wird.

Bei der Gelegenheit: Herzlichen Dank an alle die sich so intensiv mit meinem Problem befassen!!!

T.D.

Thomas Diener

E-Mail

13.01.2020,
17:41

@ xy

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» » » » Reduziere R8 auf unter 70 Ohm,
» » »
» » » Ersetze R8 durch einen 50 Ohm Trimmer, dann lassen sich auch die meist
» » » empfohlenen 1mA Messstrom vernünftig einstellen...
» » »
» » » Ist aber nicht der einzige Fehler...
»
» » Du meinst die Beschaltung des rechten OPV in Bezug auf die
» » Gleichtaktunterdrückung?
»
» Nö.

Wenn Dir noch ein Fehler in der Schaltung aufgefallen sein sollte.
Lass´ ihn einfach raus!

Thomas Diener

E-Mail

13.01.2020,
17:43

@ xy

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» » » » Reduziere R8 auf unter 70 Ohm,
» » »
» » » Ersetze R8 durch einen 50 Ohm Trimmer, dann lassen sich auch die meist
» » » empfohlenen 1mA Messstrom vernünftig einstellen...
» » »
» » » Ist aber nicht der einzige Fehler...
»
» » Du meinst die Beschaltung des rechten OPV in Bezug auf die
» » Gleichtaktunterdrückung?
»
» Nö.

Wenn Dir noch ein Fehler in der Schaltung aufgefallen sein sollte.
Lass´ ihn einfach raus!

r2d3(R)

13.01.2020,
20:08
(editiert von r2d3
am 13.01.2020 um 20:51)


@ Thomas Diener

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» » an Thomas Diener:
» »
» » Du solltest alle Deine Temperatursensoren nur im Schatten verbauen.
» » Kein Thermometer ist für den Einsatz in der Sonne spezifiziert.
»
» Tut mir leid, ich verstehe den Sinn nicht! Die PT100 -Temperatursensoren
» die ich verwende sind Einschraubelemente in Indusriequalität,
» welche die Wassertemperatur sowohl in einem Solarkollektor, als auch in dem
» dazugehörigen Boiler messen sollen
» und je nach Differenz eine Pumpe einschalten, oder auch nicht!

Ich dachte, Du hättest Deine Sensoren falsch verwendet!
Ich habe mich bei "Justierung des Sensors" nur auf den PT100 bezogen.
Meine bisherigen Ratschläge passen nicht zu Deinem Problem!

Die Kalibration erfolgt durch Montage eines 100-Ohm-Widerstands anstelle des PT100.
Bei 100 Ohm, die einer Temperatur von 0°C entsprechen, musst Du den Poti, der für den Offset zuständig ist, so einstellen, dass am Ausgang null Volt herauskommen.
Dann montierst Du zum Beispiel 100 Ohm und 37 Ohm in Reihe als PT100-Ersatz. Bei 137 Ohm (entspricht einer Temperatur von etwa 96 Grad) müssen etwa 96/100*2,5V = 2,4V am Ausgang eingestellt werden.
Montiert man nun den 100-Ohm-Widerstand, muss die Ausgangsspannung wiederum bei 0V liegen.

Das ist die Justierung. Ich verstehe nur nicht, wo in der Schaltung die Komponente ist, die den Offset abzieht.
Auch daß R4 auf Pin 8 und R3 geht anstatt auf Masse, verstehe ich nicht.

Im Grunde genommen lautet eine mögliche Schaltung in Worten gefasst so:
Bestrome den PT100 massebasiert mit 1mA.
Nimm das Ausgangssignal, das zwischen 100mV und etwa 140mV liegt, und ziehe 100mV ab.
Verstärke dieses Signal um den Faktor 2500mV / 40mV =62,5.
Fertig.

xy hat mit seinem Vorschlag, für R8 ein 50-Ohm-Poti zu verwenden Recht, denn damit kann man einen Wert von 200mV an R3 viel besser einstellen, was einem Strom von 1mA durch den PT100 entspricht.
Der anzustrebende Strom von 1mA wird bei einem Gesamtwiderstand von R3 und R8 von 200 Ohm erreicht.
Also beträgt der Zielwiderstand von R8 20 Ohm.
Diese 20 Ohm liegen schön mittig im Wertebereich eines 50-Ohm-Potis.

Das Ausgangssignal beträgt dann übrigens 300mV bei einem PT100-Wert von 100 Ohm.
R1 und (R2+R9) sollen wohl einen 2/3-Teiler bilden, der dann 200mV zum nichtinvertierenden Eingang 3 des LM10 führt. Der Operationsverstärker wird dann als Verstärker genutzt. Der Verstärkungsfaktor wird über den Widerstandsteiler bestimmt, der von R7 einerseits und der Summe von R6, R5, R4, R3 und R8 gebildet wird. Das entspricht einer Verstärkung von 14,97 und passt aber nicht zu dem gewünschten Zielergebnis.

Ein ähnliches, aber vermutlich auch funktionsfähiges Produkt findet man hier:
https://www.pollin.de/p/bausatz-pt100-messwandler-v2-0-810272

Thomas Diener

E-Mail

13.01.2020,
23:29

@ r2d3

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» Die Kalibration erfolgt durch Montage eines 100-Ohm-Widerstands anstelle
» des PT100.
» Bei 100 Ohm, die einer Temperatur von 0°C entsprechen, musst Du den Poti,
» der für den Offset zuständig ist, so einstellen, dass am Ausgang null Volt
» herauskommen.
Welcher Poti ist denn für den Offset zuständig? R8 oder R9 ?
(Wie anfangs schon erwähnt: ich habe von Elektronik keine Ahnung. Meine Kenntnisse schaltungstechnisch
begrenzen sich in der Identifizierung von Bauteilen und deren Verschaltung und Nachbauten.
Alles was sich innerhalb der Schaltungen elektronisch abspielt habe ich nicht auf dem Schirm.)
» Dann montierst Du zum Beispiel 100 Ohm und 37 Ohm in Reihe als
» PT100-Ersatz. Bei 137 Ohm (entspricht einer Temperatur von etwa 96 Grad)
» müssen etwa 96/100*2,5V = 2,4V am Ausgang eingestellt werden.
» Montiert man nun den 100-Ohm-Widerstand, muss die Ausgangsspannung wiederum
» bei 0V liegen.
» Das ist die Justierung.

Vielen Dank für die sehr einfache und verständliche Erklärung, die auch ich als quasi Laie verstehe!

» Ich verstehe nur nicht, wo in der Schaltung die
» Komponente ist, die den Offset abzieht.
» Auch daß R4 auf Pin 8 und R3 geht anstatt auf Masse, verstehe ich nicht.

Die Schaltung ist unter folgender Adresse zu finden:

https://www.qsl.net/dg1xpz/elektronik/ccontrol/temperatur2.html (seit 2003 nicht mehr im Sortiment und deswegen auch keine Daten oder Auskünfte von Conrad)

Dann müsste sie von Conrad-elektronik falsch berechnet worden sein!?

» Ein ähnliches, aber vermutlich auch funktionsfähiges Produkt findet man
» hier:

» https://www.pollin.de/p/bausatz-pt100-messwandler-v2-0-810272

So ein Zufall! Vor nicht allzu langer Zeit habe ich mir genau diesen Bausatz zugelegt, weil ich glaubte damit Erfolg zu haben,
mußte aber dann feststellen, dass er eine Ausgangsspannung von 0-5Volt generiert (für die c-control brauche ich 0-2,5Volt).
Ich weiß ja nicht ob man hier mit einem Spannungsteiler arbeiten kann?
Auch die Versorgungsspannung erfolgt bei diesem Bausatz extern und nicht von der c-control unit.

Ich werde auf jeden Fall mal Deine Kalibrierung auf den c-control-Bausatz anwenden!

R8 bestimmt laut "Strippenzieher" die Spannungssteigung (mV/k am Ausgang) und R9 die 0 Volt!?

Vielleicht fällt Dir ja noch etwas ein?
Viele Grüße
T.D.

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
14.01.2020,
11:25
(editiert von Strippenzieher
am 14.01.2020 um 11:29)


@ Thomas Diener

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» Der aufgezeichnete Schaltplan ist von Conrad-Elektronik und hat die
» Funktion:
» Um den sich je nach Temperatur ändernden Widerstandswert (100OHM bei 0°C
» bzw. 138,51OHM bei 100°C) des Sensors in einen proportionalen für die
» C-Controlsteuerung
» verwertbaren Spannungswert (hier 0-2,5 Volt) zu übertragen, wird diese
» Schaltung benötigt.
Der Ausgang des LM10 kann nicht auf 0V runtergehen (siehe Datenblatt output saturation characteristics). Zu finden z.B. bei alldatasheet.com
Tiefster Wert bei 0,1mA Last sind 50mV entsprächen 2°C
Tiefster Wert bei 20mA Last sind 500mV entsprächen 20°C
Laststrom ist in deinem Fall der Eingangsstrom der c-control (mir unbekannt).
Folglich beginnt der Messbereich nicht bei 0°C und somit braucht man mit 100 Ohm (RPT100) nicht experimentieren. Nimm zum justieren zwei beschaffbare engtolerierte Widerstände die etwa 15°C und etwas unter 100°C entsprechen.
Übrigens wird für R8, R9 ein wechselseitiger Abgleich erforderlich sein - meine Vermutung.
»

Thomas Diener

E-Mail

14.01.2020,
12:07

@ Strippenzieher

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» Der Ausgang des LM10 kann nicht auf 0V runtergehen (siehe Datenblatt output
» saturation characteristics). Zu finden z.B. bei alldatasheet.com
» Tiefster Wert bei 0,1mA Last sind 50mV entsprächen 2°C
» Tiefster Wert bei 20mA Last sind 500mV entsprächen 20°C
» Laststrom ist in deinem Fall der Eingangsstrom der c-control (mir
» unbekannt).
» Folglich beginnt der Messbereich nicht bei 0°C und somit braucht man mit
» 100 Ohm (RPT100) nicht experimentieren. Nimm zum justieren zwei
» beschaffbare engtolerierte Widerstände die etwa 15°C und etwas unter 100°C
» entsprechen.
» Übrigens wird für R8, R9 ein wechselseitiger Abgleich erforderlich sein -
» meine Vermutung.

Du hast vor Kurzem geschrieben, dass "R9 den Nullpunkt" bestimmt. Wenn Du mir
das noch etwas erläutern könntest.
Was mit der Steigung von R8 gemeint ist, ist mir klar, aber welchen "Nullpunkt"?

Die Widerstandswerte, die Du vorschlägst, wären demnach für 15°C ein Widerstandswert von etwa 105 Ohm
und für 85°C einen 132 Ohm Widerstand?

Gruß
T.D. :-)




» »

Hartwig(R)

14.01.2020,
12:21

@ Strippenzieher

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

Hallo,

» Laststrom ist in deinem Fall der Eingangsstrom der c-control (mir
» unbekannt).
nach den DB von Conrad (Basic Unit) fließen 10µA bei Wandlung in den Eingang - bei 1V also 100k
» Folglich beginnt der Messbereich nicht bei 0°C und somit braucht man mit
» 100 Ohm (RPT100) nicht experimentieren. Nimm zum justieren zwei
» beschaffbare engtolerierte Widerstände die etwa 15°C und etwas unter 100°C
» entsprechen.
» Übrigens wird für R8, R9 ein wechselseitiger Abgleich erforderlich sein -
» meine Vermutung.
Evtl geht es ja auch, mit den Trimmern grob den Bereich festzulegen (um bei den 8Bit nicht die Auflösung zu reduzieren) und dann die eigentliche Kalibration (auch wieder mit Meßwiderständen und der Wertetabelle für den PT100) per Software vorzunehmen.

An Thomas Diener:
a) Schaut man in das Handbuch der C-control, so findet man zum Thema EMV, dass die C-Control in Bezug auf die Emission den CE-Bestimmungen entspricht. Allerdings wird im Zusammenhang mit der Störempfindlichkeit empfohlen, Abschirmmaßnahmen zu treffen (Metallgehäuse, Verdrosselung Verbindungen etc.). Das sollte man nicht unterschätzen! Der erwähnte automatische Reset bei EMI ist nur bedingt hilfreich! Der Schutz vor Störungen ist also recht minimalistisch!
b) Ich habe hier noch eine C-Station (nur Testgebrauch) und eine C-Basic (nicht gebraucht) rumliegen brauche die nicht mehr....
Grüße
Hartwig

Strippenzieher(R)

E-Mail

D-14806,
14.01.2020,
12:33
(editiert von Strippenzieher
am 14.01.2020 um 15:18)


@ Thomas Diener

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» Du hast vor Kurzem geschrieben, dass "R9 den Nullpunkt" bestimmt. Wenn Du
» mir
» das noch etwas erläutern könntest.
» Was mit der Steigung von R8 gemeint ist, ist mir klar, aber welchen
» "Nullpunkt"?
Fiktiver (rechnerischer) Nullpunkt, auch wenn dieser nicht erreichbar sein sollte.
Also wenn man meint, die Steigung richtig justiert zu haben, stellt man bei z.B. 15°C den Ausgang der ominösen Schaltung auf 375mV (das sind 25mV/K * 15K). Dann ergeben sich rechnerisch 0V bei 0°C.
» Die Widerstandswerte, die Du vorschlägst, wären demnach für 15°C ein Widerstandswert von etwa 105 Ohm
» und für 85°C einen 132 Ohm Widerstand?
ja
die Werte an sich müssen nicht so genau sein(ich weiß nicht, was dein Bastelvorrat hergibt), aber der Wert muss genau (0,1%) bekannt sein. Wenn ich mal im Reichelt blättere, gibt es diese nur grob gestuft. Nicht problematisch, ergibt dann andere Temperaturen, mit denen dann weitergerechnet wird.
Verbinde die beiden R via Umschalter (gern auch vergoldete Kontakte) provisorisch mit der Platine, schont die Lötstellen der Platine.
Nachtrag
größerer R - 2 Stück 270 Ohm parallel ergibt gesamt... (hatten wir mal in der Schule;-)
kleinerer R - 2 Stück 270 Ohm parallel und dazu via Schalter noch parallel 470 Ohm ergibt gesamt...
Diese beiden Werte lt. Tabelle raussuchen u. interpolieren und mit den entsprechenden Temp. weiterrechnen

Thomas Diener

E-Mail

14.01.2020,
15:11

@ Strippenzieher

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» Fiktiver (rechnerischer) Nullpunkt, auch wenn dieser nicht erreichbar sein
» sollte.
» Also wenn man meint, die Steigung richtig justiert zu haben, stellt man bei
» z.B. 15°C den Ausgang der ominösen Schaltung auf 375mV (das sind 25mV/K *
» 15K). Dann ergeben sich rechnerisch 0V bei 0°C.
o.k.

Hartwig weist auch noch auf die Abschirmung hin!
Der Messwert schwankt auch um bis zu 6°C!

Nach den Erklärungen sollte ich jetzt zurecht kommen, denke ich!

Vielen Dank für die Hilfe!!

Gruß
T.D.

Thomas Diener

E-Mail

14.01.2020,
15:50

@ Hartwig

Abgleich für PT100 Temperatur-Sensor

» a) Schaut man in das Handbuch der C-control, so findet man zum Thema EMV,
» dass die C-Control in Bezug auf die Emission den CE-Bestimmungen
» entspricht. Allerdings wird im Zusammenhang mit der Störempfindlichkeit
» empfohlen, Abschirmmaßnahmen zu treffen (Metallgehäuse, Verdrosselung
» Verbindungen etc.). Das sollte man nicht unterschätzen! Der erwähnte
» automatische Reset bei EMI ist nur bedingt hilfreich! Der Schutz vor
» Störungen ist also recht minimalistisch!
» b) Ich habe hier noch eine C-Station (nur Testgebrauch) und eine C-Basic
» (nicht gebraucht) rumliegen brauche die nicht mehr....
» Grüße
» Hartwig

zu a) Jetzt wo Du es erwähnst: Der Messwert schwankt auch sehr stark um bis zu 6°C!
Das habe ich bisher noch nicht bedacht, das es elektromagnetische Schwingungen sein könnten!
Eine passende Abschirmung kann ich mir ja "erlesen".
zu b) Ich habe bisher nur mit der c-control 1.1 in Verbindung mit der Grafik-Version "plus" gearbeitet,
um nicht auch noch eine umfangreiche Programmiersprache erlernen zu müssen.
Soviel Zeit habe ich auch wieder nicht!
Aber soviel ich weiß kann die Basic-Version auch "plus-Software" lesen.

Was möchtest Du denn haben für beide Teile?

Gruß
T.D.