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Thema: Thermocouple und Analog-Multiplexer, kann das gehen?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Thermocouple und Analog-Multiplexer, kann das gehen?

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    Angenommen ich will an vielen Punkten die Temperatur messen, kann ich bei den Thermoelementen einen Anschluss zusammenfassen und den jeweils anderen an einen Eingang am Multiplexer anschliessen und hoffen, dass die (sehr, sehr kleine) Spannung unverändert an irgendeinem Auswertungs-IC ankommt?

    Oder brauch ich einen Instrumentationsverstärker pro Thermoelement zum massefreien Messen und um die Spannung auf ein weniger problematisches Niveau zu heben.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Ich würde ein Auswerte IC verwenden das speziell für Thermoelemente entwickelt wurde. Diese besitzen eine Kaltstellenkompensation, verstärken das Signal,.... Diese haben oft eine Busschnittstelle (I2C, SPI,...). Als Beispiel der http://www.analog.com/static/importe.../AD594_595.pdf, dieser hat einen Analogausgang, weiß aber nicht ob es den noch gibt. Ansonsten kannst du die Spannung mit einem OP verstärken und den Ausgang gibst du an den Multiplexer. MfG Hannes

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hallo,
    das grosse Problem ist nicht das massefreie Messen, sondern dass deine Thermoelementedrähte auf ein anderes Metall treffen und dort quasi noch ein Thermoelement
    bilden ("Kaltstelle"), es gibt chips, die eine solche "Kaltstellenkompensation" vornehmen, funktioniert aber nur, wenn die TE-Drähte bis dicht an den Chip
    geführt werden, d.h., keine zusätzlich T-Differenz entsteht. Oder anders: wenn alle deine TE's an der Stelle, wo sie auf may be Kupfer treffen eine bekannte
    (konstante, gemessene oder kompensierte) Temperatur haben, geht auch ein MUX.
    In einem Labor, in dem ich mal gearbeitet habe, wurden diese Stellen durch einen auf 50°C stabil gehaltenen Cu-Block realisiert.
    Der zu treibende Aufwand ist natürlich auch davon abhägig, welche Genauigkeit du anstrebst.
    mfg
    Achim

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Zitat Zitat von 021aet04 Beitrag anzeigen
    Ich würde ein Auswerte IC verwenden das speziell für Thermoelemente entwickelt wurde. Diese besitzen eine Kaltstellenkompensation, verstärken das Signal,.... Diese haben oft eine Busschnittstelle (I2C, SPI,...). Als Beispiel der http://www.analog.com/static/importe.../AD594_595.pdf, dieser hat einen Analogausgang, weiß aber nicht ob es den noch gibt. Ansonsten kannst du die Spannung mit einem OP verstärken und den Ausgang gibst du an den Multiplexer. MfG Hannes
    Hab ich eh vor. Aber ich glaub der AD595 war der teuerste IC den ich jemals wo verbaut hab, davon will ich nicht 50 kaufen

    Zitat Zitat von seite5 Beitrag anzeigen
    Hallo,
    das grosse Problem ist nicht das massefreie Messen, sondern dass deine Thermoelementedrähte auf ein anderes Metall treffen und dort quasi noch ein Thermoelement
    bilden ("Kaltstelle"), es gibt chips, die eine solche "Kaltstellenkompensation" vornehmen, funktioniert aber nur, wenn die TE-Drähte bis dicht an den Chip
    geführt werden, d.h., keine zusätzlich T-Differenz entsteht. Oder anders: wenn alle deine TE's an der Stelle, wo sie auf may be Kupfer treffen eine bekannte
    (konstante, gemessene oder kompensierte) Temperatur haben, geht auch ein MUX.
    In einem Labor, in dem ich mal gearbeitet habe, wurden diese Stellen durch einen auf 50°C stabil gehaltenen Cu-Block realisiert.
    Der zu treibende Aufwand ist natürlich auch davon abhägig, welche Genauigkeit du anstrebst.
    mfg
    Achim
    Ja ich hab da gestern sogar noch was gefunden: Die Application Notes AN-369, dort wird auf Seite 7 genau beschrieben wie man mit dem AD595 und Analogmultiplexers sowas realisieren kann, falls mal jemand sowas sucht. Ein "Isothermal Block", guter Wärmeleiter aber Anschlüsse elektrisch isoliert, hält die Konstantan-Kupfer-Übergänge auf gleicher Temperatur.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Man kann schon einen analogen Multiplexer für Thermoelemente nehmen. Man bekommt allerdings einen kleinen zustätzlichen Fehler, je nach Aufwenad den man Treibt um Temperaturgradienten im Bereich des MUX klein zu halten. Für eine wirklich hohe Auflösung sollte aber jedes Thermoelement einen eigenen Verstärker haben. Der AD Wandler und die Kompensation der kaltstelle kann dann gemeinsam sein.

    Ggf. kann der MUX auch gleich zur Kompensation des Verstärker Offsets genutzt werden - ein Kanal misst immer 0 V (Kurzschluss oder Widerstand) und kann so den Verstärker abgleichen. Bei hoher Geschwindigkeit und Anforderung wäre auch eher 1 Verstärker / AD je 8 Kanäle sinnvoll, um weniger Rauschen zu bekommen.

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