3 uçlu PT100 Okuma devresi (Three Wire RTD Circuit)

[Erol YILMAZ]

Evet bugüne kadar hep soruldu-konuşuldu-tartışıldı ama bir türlü ortaya net bir çözüm konmadı.
Hobi mahiyetinde; endüstrinin çok sevdiği 3 uçlu PT100 (RTD) okuma devresi için, aşağıdaki gibi bir şablon oluşturdum.
Analog konuları gözden geçirmek için güzel bir uğraşı olacak.
İrdeleyip, Spice vs testlerini yaptıktan sonra ekonomik bir numune elde etmek istiyorum.

Aklıma gelenler;
1) Üç uçlu PT100 okuyan,
2) Max ölçüm aralıklı, -200...+850C
3) 0.1 derece Display çözünürlüklü,
4) +/- 1C doğruluklu,
5) Saniyede 3-5 okuma hızlı,
6) Sensör koptu uyarısı olan,
7) EMI dayanımı konusunda çalışılmış

Devre tarafında;
8) Custom çip kullanmadan, (MAX31865 gibi)
9) Tek sabit akım kaynaklı daha iyisi sabit akım kaynaksız,
10) ADC 10/12 bit çözünürlüklü, (Çözünürlük artırılmaya çalışılacak) veya ekonomik, >15 bit ADC
11) En basit Mcu yapısı ile. (PIC16-18, STM8, UART, I2C arabirimli...)
12) Max Çalışma akımı < 3 mA sağlamak  (olası 4-20mA transmitter tasarımı için)
13) Mümkün olduğunca mümkünatlı kaynaklarla, (Komponent, maliyet, üretilebilirlik vs)

Yazılım tarafında;
14) Lineerleştirme için Parçalı Lineerlik (Piecewise) metodunu kullanabiliriz. Analog Devices AN709 yazılımı bu iş için mükemmel !

Kaynak olarak;
-- http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00687c.pdf  Figure5 Referans tasarımımız olabilir.
-- https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN709_0.pdf Figure1-2
-- Piyasadaki PT100 okuyucular incelenebilir. Yerli Marka ismi vermeyeceğiz.

[KONYALI]

Çok güzel bir düşünce hocam
Hep merak etmişimdir, mesela Figure.5 te küsüratlı değere sahip dirençler nasıl elde ediliyor.

[selimkoc]

Takipteyim.

[Cemre.]

Yakın zamanda gerçekleştirdiğim, fonksiyonel olarak test ettiğim bir şemayı ve Wheatstone Bridge direnç değerlerini hesaplamakta kullanmak için hazırladığım Excel dosyasını paylaşıyorum. Umarım faydalı olur.

Sıcaklık değişimine karşı kararlılık ya da doğruluk, doğrusallık vb test etmedim. Basit sıcaklık algılama uygulamasında gayet sorunsuz bir şekilde çalıştı.

Excel Dosyası: https://yadi.sk/i/-AvsqdHU5IhYKg
Şema: https://yadi.sk/i/4P2eWJMTA_W8DA

Ayrıca, PT100 Direnç Değeri vs Sıcaklık tablosu: https://www.intech.co.nz/products/temperature/typert/RTD-Pt100-Conversion.pdf
 

[Erol YILMAZ]

Cemre bu 2 uçlu Pt100 için sanırım?

[Cemre.]

Cemre bu 2 uçlu Pt100 için sanırım?

AI0_0, AI0_1 ve AI0_2 bir kanalın üç uç girişi. AI1_0, AI1_1 ve AI1_2 de diğer kanalın.

[Erol YILMAZ]

AI0_0, AI0_1 ve AI0_2 bir kanalın üç uç girişi. AI1_0, AI1_1 ve AI1_2 de diğer kanalın.

RTD Kablo kompanzasyonunu nasıl sağlıyor ?

[Cemre.]

RTD Kablo kompanzasyonunu nasıl sağlıyor ?

Şu şekilde bir hesaplama yaptım paylaştığım excel dosyasını kullanarak. İki telli ve üç telli bağlantı durumlarında devrelerin eşdeğer dirençlerini tablolara girerek tekrar yaptığım hesaplamalardaki sonuçlar aşağıdaki gibi. Küçük bir ihmal var, onu hesaplamadım ama muhtemelen etkisi olmamalı diye düşünüyorum.

[fahri-]

Ben 2 uçlu PT100 için bu devreyi kullanıyorum. Çok çok hassas değil ama +-1 derece gibi iş görüyor. Yazılımla lineerleştirme yapılarak daha hassas hale getirilebilir. Fikir vermek açısından ekliyorum.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/51891a.pdf

[Erol YILMAZ]

Şu şekilde bir hesaplama yaptım paylaştığım excel dosyasını kullanarak. İki telli ve üç telli bağlantı durumlarında devrelerin eşdeğer dirençlerini tablolara girerek tekrar yaptığım hesaplamalardaki sonuçlar aşağıdaki gibi. Küçük bir ihmal var, onu hesaplamadım ama muhtemelen etkisi olmamalı diye düşünüyorum.

(Resim gizlendi görmek için tıklayın.)

3 uçlu RTD için kablo kompanzasyon yöntemi gayet iyiymiş Wheatstone köprüsünde,
açıkçası bu noktada hoşuma gitti, Gerilim kaynağı ile çalışması da kolaylık...
Açıkçası birkaç yöntem vardı bu da artık o listede,

[seti95]

Yakın zamanda gerçekleştirdiğim, fonksiyonel olarak test ettiğim bir şemayı ve Wheatstone Bridge direnç değerlerini hesaplamakta kullanmak için hazırladığım Excel dosyasını paylaşıyorum. Umarım faydalı olur.

Sıcaklık değişimine karşı kararlılık ya da doğruluk, doğrusallık vb test etmedim. Basit sıcaklık algılama uygulamasında gayet sorunsuz bir şekilde çalıştı.

Excel Dosyası: https://yadi.sk/i/-AvsqdHU5IhYKg
Şema: https://yadi.sk/i/4P2eWJMTA_W8DA

Ayrıca, PT100 Direnç Değeri vs Sıcaklık tablosu: https://www.intech.co.nz/products/temperature/typert/RTD-Pt100-Conversion.pdf
 

elektronikte yeni sayılırım bu devreyi proteus'ta nasıl simule edebilirim? teşekkürler.