Здравствуйте!

Посоветуйте, пожалуйста, схему простого усилителя для измерения температуры с помощью двухпроводного PT100.
Требуется схема с однополярным питанием +5 В.

Диапазон температур: 0-300 гр. Ц.
Точность: не более 1 гр. Ц. Можно и ниже.

Сейчас используется схема с двухполярным питанием +5 В / -5 В (приведена ниже).
Терморезистор включается в нижнее плечо резистивного делителя.
Наиболее волнующий вопрос - чем приведённая схема по своим качествам отличается от схемы обычного неинвертирующего усилителя?

Как я понимаю, если использовать однополярное питание, придётся организовать смещение входного сигнала для усилителя?

Благодарю заранее!

Гугл выводит на некрочиповские аппликухи. Еще для пущей стабильности можно вместо МСР602 использовать AD8552

да практически ничем. смещение у Вас и так есть, нужно только его изменить при использовании однополярного питания - уменьшить суммарное сопротивление R4R33 до (скажем) 91Ом, чтобы можно было от 0 градусов измерять. для точности 0,3% питать датчик нужно от источника тока, у Вас получится не более 2%

Стандарт - мост + инструментальный усилитель.
В зависимости от того, температуру какой среды Вы собираетесь измерять и требуемой точности, можно рассеивать на датчике различную мощность. Соответственно выбираются номиналы резисторов моста. Баланс должен быть в середине диапазона - около 150 С. Меньше влияние нелинейности будет.

скачайте себе книжку полезную: "Методы практического конструирования при нормировании сигналов с датчиков"
http://autex.spb.ru/sensor99.php3

Сообщение отредактировал stells - Mar 19 2010, 08:03

Железка пока недоступна.
Упростил схему по-максимуму и промоделировал в микрокепе (схема приведена ниже).
Сделал следующие выводы.

При использовании TL062 (только сейчас заметил, что в схеме нарисована LM358, а в железке впаяна TL062) с однополярным питанием +5 В не удаётся получить линейную передаточную характеристику в требуемом диапазоне сопротивлений!
Видимо, выходные каскады TL062 не могут обеспечить сигнала близкого к нулю...
А если входной сигнал смещать, то, наверное, будет трудно подобрать нормальный коэффициент усиления (на выходе должно быть не более 1.1 В).

Промоделировал с LM358 - гораздо лучше!
Пока предполагаю использовать данную схему с ОУ LM358 (или ещё получше какой ОУ подобрать, чтобы передаточная характеристика ещё линейней была).
На втором ОУ, наверное, соберу источник тока.



Ну да... как-то так
Ещё R5, R31 увеличить, чтобы коэффициент усиления уменьшить. А то ограничивает сверху сильно...



Источник планирую сделать на втором ОУ в этом же корпусе...
2% от диапазона температур?



Про это мы знаем
Схема нужна простая, дешёвая. Большой точности не нужно...



Спасибо. Обязательно почитаем

генератор тока + диф.усилитель
если нужна действительно нормальная точность без калибровки - берите нормальные ОУ с минимальным смещением AD85xx, OPA3xx/23xx, MCP60x

Сообщение отредактировал ukpyr - Mar 24 2010, 08:22

Ну, раз Вы сами с усами, то не буду говорить, что Ваша схема - дрянь.

Там в 6 сообщении если уж берется ОУ с двумя операми, нижний конец 1 кОм резюка не к земле а к выходу другого опера сделайте. Тот , второй опер, включается как повторитель , а на его вход подается с делителя такое напряжение, чтобы при нижнем диапазоне измерения температуры ваш усилитель на выходе дал немного больше нуля (чтобы полнее шкалу ацп дальше использовать).


 1111.BMP ( 18.07 килобайт ) Кол-во скачиваний: 239



Пы сы По настоящему самой большой дрянью, с которыми я встречался, были магнитофоны Весна, Парус (первое место) и телевизор Таурас.

Идея понятна.
Но LM358 на выходе не даст получить менее 100 мВ.
А 100 мВ как раз в этой схеме соответствует 0 гр. Ц.
Великовато смещение получается.
Можно, конечно, ИОН на меньшее напряжение сделать для смещения. Или без второго ОУ уменьшить ещё сопротивление нижнего резистора.
Но, думаю, плохо получится...



Как я понимаю, на схеме слева ИОН для источника тока, а справа - сам источник тока.
А для чего R45, если можно просто увеличить R46?
Как вы строите диф. усилитель и подключаете датчик?

Сообщение отредактировал n_bogoyavlensky - Mar 24 2010, 18:50

опрное напряжение задается ШИМом контроллера, дополнительная фильтрация не помешаеттам использовался внутренний усилитель ATMega32 в диф. режиме. Датчики (до 4х штук) подключались через коммутатор 74hc4052 (один канал коммутировал ток, второй - напряжение с датчика (подключение по двухпроводной схеме)). Для максимального использования диапазона АЦП можно добавить диф.усилитель, на отрицательный вход подать напряжение, соответствующее минимальному сопротивлению датчика.

ИМХО усилитель не нужен ваще! Делаете источник тока на ОУ и биполярном NPN транзисторе, отличающийся от классического тем, что PT100 и эталонный резистор включены последовательно в цепь эмиттера транзистора, причём сначала PT100, затем эталонные 100 Ом, а коллектор транзистора подключен к +5В. На + ОУ подаёте ИОН 2В, а на – - напряжение эталонника. Остаётся только резистором в цепи базы подобрать режим транзистора.
Т.О. имеете в цепи эмиттера напряжение эталонника 1В и напряжение термодатчика и абсолютно одинаковый ток для обоих резисторов.
Проверено на практике, работает стабильно и точно. Единственное специальное требование - операционник Rail-to-Rail.

а в чем же здесь простота? ОУ, ИОН... если в схеме есть контроллер, то просто - это вот так:

используется встроенный ОУ, нелинейность схемы порядка 1%, которую кстати можно еще программно компенсировать и учесть температурную нестабильность при использовании встроенного температурного датчика. связь с индикатором или внешним миром по SPI/I2C

Сообщение отредактировал stells - Mar 25 2010, 06:24

[quote name='stells' post='735106' date='Mar 25 2010, 08:48']а в чем же здесь простота? ОУ, ИОН... если в схеме есть контроллер, то просто - это вот так:

А как у Вас осуществляется стабилизация напряжения питания, которую, как я понял Вы используете как ИОН.
Кроме того, платиновый резистор у Вас будет находиться в слаботочном режиме, а рекомендован ток 10 мА.
Да ичто-то я не понял, как по такой схеме обеспечить необходимую точность 1 градус в диапазоне от 0 до 300,
может объясните?

датчик используется 702-102BBB-A00, его номинальный ток 0,2мА, на 10мА будет саморазогрев наверное. меня интересовал температурный диапазон -5+60С, точность 1 градус, нелинейность не хуже 1%. стабилизация напряжения - линейник или ИОН (по необходимости), резисторы 1% (ТКС=200ppm), ИОН АЦП контроллера - внутренний 1,1В. в чем Вы видите косяк?

Сообщение отредактировал stells - Mar 25 2010, 08:16