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Im unteren Bereich werden zwei Festspannungen eingestellt, welche in der Schaltung als Referenzspannungen benötigt werden. Symmetrische Spannungsversorgung Im Schaltplan unten links befindet sich eine Schaltung, welche aus der unsymmetrischen 5V Betriebsspannung eine symmetrische ±2. 5V Betriebsspannung erzeugt. Temperaturmessung pt100 schaltung temperature. Dazu wird mit einem einfachen Spannungsteiler ein künstlicher symmetrischer Nullpunkt bei halber Betriebsspannung definiert. Der dem Spannungsteiler nachgeschaltete OPV ist als Impedanzwandler geschaltet. Seine Aufgabe ist es, den neuen Nullpunkt stabil zuhalten. Die symmetrische Spannungsversorgung ist nötig, um den Instrumentenverstärker zu betreiben und um auf einige OPV Grundschaltungen zurückgreifen zu können. Da symmetrische Spannung und unsymmetrische Spannung direkt übereinander liegen, ist es wichtig die Bezeichnungen beider Netze nicht miteinander zu verwechseln. Die nachfolgende Tabelle zeigt, wie die erzeugte symmetrische Spannung die unsymmetrische Spannung überlagert.
5V ab. So wird ein Konstantstrom von 1mA erzeugt. Dieser Strom fließt kontinuierlich durch den PT100. Instrumentenverstärker Der Konstantstrom erzeugt am PT100 eine temperaturabhängige Spannung. Diese Spannung wird vom Instrumentenverstärker abgegriffen, stabilisiert und um den Faktor 10 verstärkt. Da der Eingangswiderstand des Instrumentenverstärkers extrem hoch ist, belastet er das Sensorsignal des PT100 nicht. Im Moment liegt noch der volle Offset durch den PT100 (100Ω bei 0°C) auf dem Sensorsignal. Dieser muss in der nächsten Stufe entfernt werden, um das Signal anschließend auf volle Betriebsspannung anheben zu können. Offsetkorrektur In der letzten Stufe wird der Offset des PT100 korrigiert. Dazu wird ein OPV als Differenzverstärker geschaltet. In dieser Schaltung wird die Offsetkorrekturspannung UREF vom aufbereiteten Sensorsignal abgezogen. Anschließend wird das Ergebnis mit dem Faktor 8. Temperaturmessung pt100 schaltung beispiele. 3 auf Betriebsspannung verstärkt. Breadbord Hier sieht man die Schaltung auf einem Steckbrett aufgebaut.
Als Stromquelle verwenden wir in dem Versuch den einstellbaren Spannungsregler LM317, der als Stromregler verdrahtet wird. Die Maßnahme ist sinnvoll. Der Widerstand des Fühlers ist sehr gering und liegt in unserem Messbereich bei 100 bis 140 Ohm. Bei einem Strom von 1mA entsteht hier eine Spannungsdifferenz von gerade 40 mV. Der Wert ist äußerst klein und kann schnell durch Eigenerwärmung verfälscht werden. Die Einstellung des LM317 auf den gewünschten Strom ist sehr leicht und wird mit nur einem Widerstand realisiert (R1). Die Berechnungen des Widerstandes kann man mit E-Rechner schnell erledigen: E-Rechner: LM317 (Stromregler) LM317 Damit Arduino an seinem analogen Eingang mit dem Meßsignal etwas anfangen kann, muss es verstärkt werden. Die Aufgabe übernimmt der Operationsverstärker (OPV) TL071CP. Die Operationsverstärker können auch sehr schwache Signale sehr stark verstärken. PT100. In unserem Fall wollen wir den maximalen Spannungsabfall am PT100 von 40 mV auf 5 V erweitern. Damit beträgt der Verstärkungsfaktor (V=Ua/Ue=5 / 0, 04) 125.
Die Ausgabeformel für die Wheatstone-Brücke lautet wie folgt. Wenn R3 = Rpt100 ausgewählt ist, kann der durch den Leitungswiderstand verursachte Messfehler theoretisch beseitigt werden. Vier. 2-, 3-, 4-Draht-Systemverdrahtungsmethode bei der Proportionalmethode nach Pt100 Das Wesentliche der Proportionalmethode besteht darin, Pt100 in Reihe mit einem Referenzwiderstand zu schalten und eine Anregungsquelle anzulegen. Da der durch Pt100 fließende Strom der gleiche ist wie der Strom des Referenzwiderstands, ist das Spannungsverhältnis der beiden das Widerstandsverhältnis. Wie funktioniert ein Pt100 Temperatursensor? - Pt100 Funktionsweise. Die Spannung über dem Referenzwiderstand wird als Referenzspannung des AD-Wandlers verwendet, um die Spannung über dem Pt100 in AD umzuwandeln. Dann ist in der Formel D das ADC-Konvertierungsergebnis und N die ADC-Anzahl von Bits. Da der durch Pt100 fließende Strom der gleiche ist wie der Strom des Referenzwiderstands, stellt diese Schaltung eine geringere Anforderung an die Anregungsquelle als die beiden obigen Strukturen.
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Normalerweise wird der Widerstand zur Messung in Spannungs- oder Stromsignale umgewandelt und das Messergebnis durch den Einzelchip-Mikrocomputer linearisiert. Im allgemeinen Pt100 gibt es zwei Möglichkeiten zur Temperaturmessung: 1. Eine Konstantstromquelle dient zur Berechnung der Temperatur durch Messung der Spannung an Pt100 bis Pt100 Wärmewiderstand. 2. Temperaturmessung mit PT100 und NTC. Bei einer Wheatstone-Brücke sind drei der vier Widerstände der Brücke konstant und der andere verwendet einen Pt100-Wärmewiderstand. Wenn sich der Widerstandswert von Pt100 ändert, erzeugt das Testende eine elektrische Heizdifferenz, und daher wird die elektrische Heizdifferenz zur Berechnung der Temperatur verwendet. Es gibt auch eine Klasse von Meßmethoden "Proportional-Methode" genannt, die als eine Verbesserung der ersten Art von Messverfahren zu erkennen sind, die später im Detail beschrieben werden. Die Verbindungsmethode der Zweidraht-Konstantstromquellenanregung ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Die Konstantstromquelle wird über Pt100 ausgegeben, und die Spannung über Pt100 wird gemessen, um in Temperatur umgewandelt zu werden.