PT 100: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 6. Januar 2019, 13:28 Uhr
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Autor: Timo Schmidt
Betreuer: Prof. Schneider
Aufgabe
Die freiwillige Zusatzaufgabe im Fach Sensortechnik im Studiengang Mechatronik, bestand darin, einen Primärsensor auszusuchen und diesen auszulesen. Des Weiteren sollte der Sensor praktisch analysiert werden und eine Auswerteschaltung entworfen werden. In diesem Artikel geht es um den PT100, welcher mit einem für die Auswertung von PT100/1000 gefertigten Mikrocontroller ausgewertet wird.
Nachfolgend werde ich die Funktionsweise des Sensors und die Funktionsweise des MAX31865 erläutern.
Einleitung
Der PT100 ist ein Temperatur abhängiger Widerstand. Bei 0 °C beträgt der Widerstand des PT100 100 Ohm, daher kommt auch der Name des Sensors. Der Sensor eignet sich besonders gut um ihn in Heizelemente für industrielle Anwendungen zu verwenden. Den Sensor gibt es unzähligen Ausführungen, somit ist er für viele Anwendungsfälle zu gebrauchen.
Technische Übersicht
Diese Daten gelten für den hier verwendeten PT100.
| Eigenschaft | Daten |
|---|---|
| Typ |
M222 |
| Ausführung |
PT100 |
| Messbereich | -70 °C bis +500 °C |
| Bauart |
radial bedrahtet |
| Genauigkeitsklasse |
B (F0.30) |
| Temperatur-Koeffizient |
3850 ppm/K |
| Abmessung (LxBxH) |
2,3 mm x 2,1 mm x 0,9 mm |
Prinziperklärung
Bei dem PT100 handelt es sich wie eingangs schon erwähnt um einen Temperaturabhängigen Widerstand mit einem Grundwiderstand von 100 Ohm. Bei einer Temperaturänderung von einem Kelvin ändert sich der Widerstand um 385 milli Ohm. Der MAX31865 der in diesem Versuchsaufbau für die Auswertung des Sensors verwendet wird vergleicht den gemessenen Widerstandswert mit dem auf dem Board verbauten 100 Ohm Widerstand. Bei dem Referenzwiderstand ist es wichtig, dass dieser mit einer möglichst kleinen Toleranz gewählt wird.
In diesem Versuchsaufbau wurde der PT100 mit einem Vierleiteranschluss an den MAX31865 angeschlossen. Durch den Vierleiteranschluss ist eine durch den Leitungswiderstand entstehende Abweichung minimiert. Des Weiteren wird auf den Messleitungen keine Spannung angelegt. Somit wird die genauste Messung erzielt.
Verwendete Software
Als Software für die Auswertung wurde in diesem Versuchsaufbau die Arduino IDE mit dem Test-Sketch der MAX31865 Bibiolothek verwendet.
Hardwareaufbau
Verwendete Hardware:
- PT100
- MAX31865 Controll-Board
- Arduino UNO
- Jumper Wire
Anschluss des MAX31865 Controllboard an den Arduino UNO:
| Pin am MAX31865 | Pin am Arduino UNO | Funktion |
|---|---|---|
| 5V |5V Versorgungsspannung | ||
| GND |Ground | ||
| 3.3 V | 3,3 V Spannungsversorgung | ||
| - |Deaktiviernen der Messungen | ||
| 11 | Serieller-Daten Eingang | ||
| 13 |Clock | ||
| 9 |Chip Selekt, aktiviert das Serielle Interface | ||
| 10 |Serieller-Daten Ausgang |
Lernerfolg
Gesamtfazit
YouTube Video
Schwierigkeitsgrad
Literatur
Quellenverzeichnis
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