USB-ADC mit PT100 betreiben

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robinh
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USB-ADC mit PT100 betreiben

Beitrag von robinh » Donnerstag 3. März 2011, 08:15

Ich versuche ein PT100 Transmitter einzulesen - Versorgungspsannung 20V Switched mode PSU - Ausgangswiederstand 250 Ohm (1 bis 5V bei 4 bis 20mA).

Auf dem Multimeter ist die Spannung absolut stabil aber auf dem USBADC ist es sehr als Differential Input sehr rauschig. z.Zt habe die Masse vom USBADC (Netbook PSU nicht geerdet) nicht zum -ve des PT100 Transmitter-PSU verbunden.

Gibt es irgendwas der dagen spricht, dass ich die beiden PSUs so verbinden und wie sinnvoll ist dies in Bezug auf Rauschunterdruckung?

tmm
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Re: Einlesen PT100 4-20mA PT100 Transmitter - usbadc 12 bit

Beitrag von tmm » Donnerstag 3. März 2011, 08:51

Hallo,

das würde ich mal probieren:

- 2 adrige abgeschirmte Signalleitung verwenden (Schirm mit PC-Masse bzw. Nullleiter verbinden)
- kleinen Kondensator (einige 100 nF z.B. - musst du probieren) zwischen "Signal +" und "Signal -" schalten
- evtl einen "Belastungswiderstand" (so wie den Kondensator) an den Eingang deiner Schaltung hängen (ob's was nutzt weiss ich nicht)
- das Signal Softwaremässig glätten (Mittelwertbildung / Integration)

Dass das MM stabil steht, liegt wohl daran, dass das Signal ca. 0,5 bis 1 sec. integriert und dann erst angezeigt wird; das mittelt dann das Rauschsignal weg.

Wenns dann immer noch nicht geht fragst du nochmal nach.


Gruß aus Darmstadt MM

abacom
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Re: Einlesen PT100 4-20mA PT100 Transmitter - usbadc 12 bit

Beitrag von abacom » Donnerstag 3. März 2011, 09:34

Vermutlich haben Sie vergessen das (COM)-Potential des Wandlers festzulegen, indem Sie es z.B.
mit Masse (GND) verbinden. Schaltungsbeispiele finden Sie im Datenblatt des ADC (LTC2309).
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Re: Einlesen PT100 4-20mA PT100 Transmitter - usbadc 12 bit

Beitrag von abacom » Freitag 27. Mai 2011, 08:39

Praxisbeispiel: Verwendung des Moduls mit PT100 Temperatursensoren
Nachstehendes Bild zeigt den Anschluss eines PT100 an den ADC. Aus dem Widerstand R des
PT100 kann rechnerisch (d.h. per Software) die Temperatur ermittelt werden. Der PT100 wird von
einem Strom durchflossen, der durch einen Vorwiderstand Rv (4,7KOhm) begrenzt ist und
ausreichend gross gewählt ist, um die Eigenerwärmung des Sensors durch den Stromdurchfluss in
Grenzen zu halten. Der gleiche Strom fliesst über den Shunt-Widerstand Rs (220 Ohm). Der
Widerstand R (und damit die Temperatur) ergibt sich dann zu R = Rs * ( ( CH0 / CH1 ) -1 ) aus der
Spannungsteilerregel. CH0 und CH1 sind die gemessenen Klemmenspannungen gegen Masse. Da die
Klemmenspannungen nur wenige 100mV betragen, verwendet die Schaltung eine externe
Referenzspannung, um die Auflösung des AD-Wandlers gut auszunutzen (ca. 1°C). Die
Referenzspannung wird mit Hilfe der Diode D1 erzeugt, über der in Durchlassrichtung eine Spannung
von ca. 600-700mV abfällt. Die Genauigkeit und Temperaturdrift dieser einfachen
Referenzspannungserzeugung kann man im vorliegenden Fall vernachlässigen, weil lediglich das
Spannungsverhältnis CH0/CH1 in die Messung eingeht und Schwankungen der Referenz sich auf die
beiden Messspannungen gleich auswirken. Die parasitären Leitungswiderstände Rp der Messleitung
sind nur zu Verdeutlichung eingezeichnet und werden durch die verwendete Dreileiterschaltung
eliminiert. Da der Wert des Widerstand Rs (220 Ohm) direkt in die Berechnung eingeht, sollte dafür
ein genauer Widerstand mit geringem Temperaturkoeffizienten (Metallwiderstand) verwendet werden.
Mit der Schaltung kann der gesamte Temperaturbereich der Sensoren (je nach Typ bis ca. 800°)
genutzt werden.
PT100.JPG
PT100.JPG (66.87 KiB) 4478 mal betrachtet
Da jeder Temperatursensor ein Klemmenpaar benötigt, lassen sich maximal vier PT100 an einem
Modul betreiben. Die Ermittlung des Widerstandes R und der Temperatur muss per Software aus den
Messspannungen berechnet werden. In unserer Software RealView und ProfiLab stehen dafür bereits
fertige Komponenten zur Verfügung, welche direkt einen Temperaturwert liefern.
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