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convertitori pt100


davideversari
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davideversari

salve

sto testando diversi convertitori per pt100; 4 diversi per l'esattezza.

premetto che i test li eseguo con resistori calibrati con varie impedenze entro il range di misura

per il quale sono stati programmati, -40 / +60 C.

sono tutti dotati di resistore di loop 250 ohm 10 ppm 0,6 W, per avere uscita in tensione

Ho comunque ripetuto i test anche senza resistenza di loop.

 

i resistori misurati sono molto prossimi ai convertitori, pochi cm.

 

la conversione a parita' di resistori testati e' pressoché identica.

la tensione d'uscita varia +/- pochi mV. (mA)

fino a qui tutto Ok

mentre tentavo di trovare una relazione tra tensione e temperatura mi sono accorto che PER TUTTI i convertitori

la risposta non e' lineare; ho pensato alla correzione della NON linearita' delle pt100 , ma siamo ben oltre:

la mia constatazione parte dalla relazione impedenza/temperatura , nota .

ho poi calcolato teoricamente la tensione in uscita in funz dellímpedenza , con la stessa non linearita

tipica di una pt100 e nota.

 

il valore teorico della tensione e'molto diverso dalla tensione misurata (corrente misurata)

per esempio a -37 C  la tensione misurata e' 25 mV superiore al valore teorico

lo scostamento passa per 0 mV    a 100 ohm  (0 C)   per poi divenire -7 mV per 57 C  (121 ohm circa)

Spero di avere spiegato bene il tutto.

 

sembra esitere una relazione NON lineare tra impedenza e tensione in uscita dal convertitore

 

la cosa che mi e sembrata piu' strana e' che per tutti e 4 i convertitori, diverse marche stesse caratteristiche stessi test, ho riscontrato

lo stesso comportamento.

 

cé' qualcosa che non capisco ; qualcuno 'piu' afferrato di me puo' spiegarmi questa cosa e/o dirmi se esiste una

relazione nota tra impedenza e corrente in uscita dai convertitori,

 

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Sarà la vecchiaia ma non ci ho capito molto dalle tue prove.

In un convertitore entra un valore di resistenza; nel caso di una PT100 questo valore sarà nell'intorno di 100 ohm.

Se l'uscita del convertitore è in corrente a specifica sarà dato il valore massimo e minimo dell'impedenza d'ingresso del sistema di misura.

Tipicamwente si carica su 250 ohm quansi vuole un fs corrispondente a 5V e 500 ohm per 10 V di fs.

Ora ti basta prendere una tabella di corrispondenza temperatura - resistenza, variare la resistenza che simula la PT100 e verificare l'uscita in tensione sul resitore da 250 ohm che è quello di default.

In funzione del fondo scala devi ritrovare la corrispondenza. La non linearità deve rientrare tra le specifiche del costruttore del convertitore.

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davideversari

ciao,

si in effetti non sono stato molto chiaro.

Ho riguardato il prospetto che mi ero fatto su Excel ed in effetti

la tua considerazione, semplice ma azzeccata , mi ha fatto notare che nella tabella

Pt100   impedenza vs Temperatura corrispondente (fonte MAXIM INTEGRATED) ,   tra -40 C  e + 60 C  quindi per deltaT=100C

non ci sono 100 x 0,385 = 38,5 ohm di range ma bensi' 38,97 ohm

ed in effetti se uso il TCR=.3897 la relazione tra impedenza e tensione misurata e' perfettamente lineare

era questo che non  mi tornava

 

nei calcoli avevo invece usato .385 come da specifica pt100

evidentemente i produttori di convertitori tengono presente del TCR ballerino delle pt100

 

su documentazione MAXIM INTEGRATED ho letto in effetti che il TCR non e'costante anzi

molto differente nel range di utilizzo di un pt100

Non lo sapevo!

 

 

 

 

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La PT100 è quasi lineare tra 0°C e 80°C circa, poi va linearizzata.

Un tempo si usavano sofistacate circuitazioni analogiche, oggi invece semplicemente si liearizza dopo la conversione A/D o con look table o con interpolazioni di una spezzata.

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davideversari

ciao,

si puo' essere considerata lineare in quanto lo scostamento e' davvero minimo

ma dato che sto puntando ad un sistema di qualita' , +/- 0,1 C  anche quel minimo unito all incertezza della conversione

puo' essere fastidioso e portare ad incertezze dell 'ordine +/- 0,3 C  quindi optero' per due o piu' spezzate.

comunque mi sembra di capire che usando una Pt100 di qualita' e con la maggiore parte dei convertitori che ho testato, tutti di buona qualita', vi

sia gia' un ottimo risultato e una buona ripetibilita';  ci sono veramente buoni prodotti in commercio a prezzi ragionevoli 60/80 euro.

 

In fine pensavo di testare i termometri,  pt100 + convertitori, in camera climatica per 5 / 6 punti

cosi' da verificare la caratterizzazione standard dei test preliminari e vedere se si puo' prendere per buona quella

qualora entro il range precisione richiesto, oppure se occorre correggerla per ogni sensore

 

ciao,

Davide

 

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Non so se hai provato i convertitori Datexel, se non lo hai fatto te li consiglio caldamente. Sono progettati e prodotti da una piccola azienda Italiana che li cura molto.

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