Temperaturerfassung mit NTC

Hallo zusammen

Nachdem ich schon einige Hilfe in diesem Forum erfahren habe, möchte ich nun meinerseits auch etwas beitragen.

Die Temperaturerfassung mit dem PT-1000 Temperaturmodul ist für mich leider nicht sehr praxistauglich (zu geringe Auflösung für Regelungen, Zwang zur abgeschirmten Zuleitung, da keine Filterung gegen Störungen möglich, max. 10m Leitungslänge). Ich habe deshalb nach einer besseren Lösung gesucht und möchte diese hier vorstellen. Sie arbeitet mit NTC-Widerständen und hat durch die starke analoge Filterung keine Restriktionen betreffend Leitungslänge und Verlegungsart.

Die verwendete 7-stufige Linearisierung kann mit dem beiliegenden Tabellendokument auch leicht für andere Zwecke verwendet werden (z.B. zum Umwandeln eines Kältemitteldruckes in die zugehörige Siedetemperatur).

Die beiliegende lsc-Datei beinhaltet eine 2-kanalige Temperaturerfassung für 10k-NTC's mit einem B-Wert von 3450 (z.B. Eliwell-Fühler). Im Berechnungstool ist in der zweiten Tabelle eine Linearisierung für einen B-Wert von 3988 aufgelistet, die entsprechenden Zahlenwerte sind in den arithmetischen Blöcken der Linearisierung in diesem Fall anzupassen.

Die Linearsierung ergibt im mittleren Temperaturbereich eine Auflösung von 0.1°C, was im Zusammenhang mit Reglern ein grosser Vorteil ist.

Anstelle des Multiplexers kann natürlich auch eine zweite, identische Liniearisierung verwendet werden, allerdings braucht man dann viel mehr von den nicht beliebig vorhandenen analogen Merker.

Die xlsx-Datei des Berechnungstools wurde mit LibreOffice erstellt, daher keine Gewähr für eine einwandfreie Funktion unter MS-Office.

Als Zugabe habe ich noch meine LOGO-Tipps beigefügt, welche vor allem dem Neuling helfen können, gewisse Eigenheiten der LOGO's rascher zu verstehen.

Habe das gleiche Prinzip unter

https://support.industry.siemens.com/tf/ww/de/posts/ntc-13-punkt-linearisierung-lineare-interpolation/146099/?page=0&pageSize=10

mit 13 Stufen erstellt.

Dabei durch die Innenwiderstandsberücksichtigung (72k) komme ich ohne ext. Elektronik aus - nur einen Vorwiderstand auf 24V.  Bei sehr tiefen Temperaturen hat der NTC einen recht hohen Widerstand - dadurch nicht mehr sehr genau.

Übrigens die 72k Innenwiderstand sind sehr genau. Der Widerstand ist auf der Platine zu sehen.

Super Beschreibung - deine "LOGO - Tipps"

Hallo ernstho

Ich gebe offen zu, dass Deine Arbeit die Grundlage meiner Lösung war. Herzlichen Dank dafür!!

Die zusätzliche Elektronik mache ich aus folgenden Gründen:

- die analoge Filterung mit einer Zeitkonstante von ca. 5s filtert alle Netzbrumm-Störungen zuverlässig aus. Nur so kann ich die Messleitungen bedenkenlos zusammen mit Starkstromkabeln verlegen.

- die 24V Versorgungsspannung sind in der Regel keine zuverlässige Referenz, sie können schwanken und damit auch das Messresultat.

- wenn ich den Eingangswiderstand der LOGO mit dem Ohmmeter messe, komme ich auf 80k und nicht 72k, wieso weiss ich auch nicht, aber ich habe es bei mehreren LOGO's gemessen.

alpelektronik

- die 24V Versorgungsspannung sind in der Regel keine zuverlässige Referenz, sie können schwanken und damit auch das Messresultat.

- wenn ich den Eingangswiderstand der LOGO mit dem Ohmmeter messe, komme ich auf 80k und nicht 72k, wieso weiss ich auch nicht, aber ich habe es bei mehreren LOGO's gemessen.

 den Eingangswiderstand kann man nicht mit dem Ohmmeter messen - da kommt Unsinn heraus.

Entweder externen 72k Widerstand an 20V hängen - es soll dann 1000 angezeigt werden - oder an 10V dann wird exakt 500 erzielt. (Testen ob ein eingefügter Vorwiderstand exakt die halbe Anzeige ergibt)

Klar die 24V sind keine gute Referenz - je nach Temperaturbereich sind die Auswirkungen aber nicht sehr groß.

Wenn du schon eine Referenz verwendest dann sollte diese aber wesentlich höher als die 10V sein - zumindest 15V  … du verlierst sonst einiges an Auflösung.

Zum Programm:

Ich habe mir deine Zahlenwerte noch nicht angeschaut - wichtig ist dabei, das die Multiplikation mit einen möglichst hohen Wert erfolgt (Sodass man im Bereich von 30000 ist ) - nur dann ist die Ganzzahlige Division relativ genau. In Ausnahmefällen kann ein geringerer Multiplikator eine bessere Genauigkeit ergeben.

Hallo ernstho

Zum Eingangswiderstand: er ist tatsächlich 80kOhm. Mit 72k Vorwiderstand und 10.00V Referenz erhalte ich einen Ablesewert von 528, mit 80k erhalte ich genau 500 (soeben nachgemessen).

Zu den Faktoren: Offensichtlich kann man innerhalb eines Arithmetischen Blockes mit Zahlen über 32000 rechnen, nur die Eingangszahlen und das Endresultat sind begrenzt. Konkret: bei 0.7°C rechnet die Linearisierung den Ausdruck: (364-726)*400/368 = -393. Das höchste Zwischenresultat ist -144800, was der Arithmetische Block offenbar problemlos bewältigt, sowohl in der Simulation als auch in der Praxis.

alpelektronik

Hallo ernestho

Zum Eingangswiderstand: er ist tatsächlich 80kOhm. Mit 72k Vorwiderstand und 10.00V Referenz erhalte ich einen Ablesewert von 528, mit 80k erhalte ich genau 500 (soeben nachgemessen).

 hat mir jetzt keine Ruhe gelassen - deshalb nochmal nachgemessen:

1% Widerstand 68k + 3k9 in Serie = 71.900  ... mit 4 1/2 Stelligen Voltmeter -- 10,000V = 500

19,974V = 999   wie du auf 80k Ohm kommst ist mir ein Rätzel. (habe dies mit einer FS04 getestet)

Das Voltmeter habe ich vor längerer Zeit einmal mit einem Spannungsnormal 10.000V getestet - war recht genau.

Hallo,

wenn euch die analogen Merker ausgehen sollte, hier ein Workaround: