Bauteilesuche

.gitignore

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+*~
+.*.swp

research.lyx

@@ -0,0 +1,326 @@
+#LyX 1.6.7 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
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+\author "" 
+\end_header
+
+\begin_body
+
+\begin_layout Section
+Thermocouple
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Ein K-Type Thermocouple hat eine Spannung von ungefähr 
+\begin_inset Formula $40\unitfrac{\text{µV}}{\text{°C}}$
+\end_inset
+
+, die allerdings nicht genau linear ist.
+ Polynomannäherungen und lookup-Tabellen findet man auf 
+\begin_inset Flex URL
+status collapsed
+
+\begin_layout Plain Layout
+
+http://srdata.nist.gov/its90/download/type_k.tab
+\end_layout
+
+\end_inset
+
+.
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Da Thermocouples nur Temperaturdifferenzen messen braucht man eine cold
+ junction compensation, welche man allerdings in Software realisieren kann
+ wenn man genau genuge Temperaturmessungen der cold junction hat (zum Beispiel
+ durch einen Siliziumtemperatursensor oder ein Pt100).
+\end_layout
+
+\begin_layout Section
+Schaltung
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Wir brauchen eine Verstärkerschaltung mit Gain von etwa 50 und möglichst
+ geringem Offset.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Da warscheinlich etwa 400°C Maximaltemperatur gefragt ist und die Schrittgröße
+ schon im sub-Grad-Bereich liegen sollte (idealerweise unter 
+\begin_inset Formula $0.1\text{°C}$
+\end_inset
+
+) wird eine A/D-Wandlerauflösung von mindestens 10bit benötigt.
+ Für die Schrittgröße kleiner 
+\begin_inset Formula $0.1\text{°C}$
+\end_inset
+
+ braucht man schon eine Auflösung von 12bit.
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Ein Chopper wäre ratsam, da auch sehr gute und teure Instrumentenverstärker
+ Offsetspannungen im Bereich von 
+\begin_inset Formula $50\text{µV}$
+\end_inset
+
+ haben, was schon mehr als 
+\begin_inset Formula $1\text{°C}$
+\end_inset
+
+ Fehler entspricht.
+ Alternative wäre ein Schalter der den Verstärker nullen kann und Kompensation
+ in der Software.
+ Das könnte sogar deutlich einfacher und/oder genauer sein als ein Chopper.
+\end_layout
+
+\begin_layout Section
+Teile
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsection
+Instrumentenverstärker
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsubsection
+OP-Amps
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+OP37
+\series default
+: kostet etwas 1,37€.
+ 
+\end_layout
+
+\begin_deeper
+\begin_layout Standard
+Pros:
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\emph on
+sehr
+\emph default
+ geringe Offsetspannung (
+\begin_inset Formula $30\text{µV}$
+\end_inset
+
+)
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+preiswert
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Cons:
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+kein Instr-Amp: Gain ist nicht so genau (mehr Proportionalfehler, weniger
+ Offsetfehler)
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+einige externe Bauteile nötig (0,1%-Präzisionswiderstände für 0,41€/stück?)
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+braucht unbedingt symmetrische Versorgung
+\end_layout
+
+\end_deeper
+\begin_layout Subsubsection
+Instr-Amps von Reichelt
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+INA 114 AP
+\series default
+: kostet 8,40€
+\end_layout
+
+\begin_deeper
+\begin_layout Itemize
+DIL-Gehäuse
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+ziemlich guter und teurer amp
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Offsetspannung: 
+\begin_inset Formula $50\text{µV}$
+\end_inset
+
+ max (wow!)
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+braucht leider genauen Gain-Widerstand
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\emph on
+nicht
+\emph default
+ rail-to-rail, kann aber warsch bei 5V Versorgung mit Eingängen genau in
+ der Mitte (2,5V) gerade so betrieben werden.
+\end_layout
+
+\end_deeper
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+INA 155 U
+\series default
+: 2,80€
+\end_layout
+
+\begin_deeper
+\begin_layout Itemize
+SO-8
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+typical 200µV Offsetspannung, maximum leider 1,5mV 
+\begin_inset Formula $\Rightarrow$
+\end_inset
+
+Offsetkompensation wichtig
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+rail-to-rail (vorsicht: den Takeover im Bereich Vs-1,8V bis Vs-0,8V vermeiden
+ weil dort die Offsetspannung explodiert).
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+fixed Gain 10x oder 50x (50x passt ganz gut für uns, mit 1V Referenz)
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+CMRR mittelmäßig aber genug: um die 90dB (bei geringen Frequenzen)
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+\begin_inset Formula $\Rightarrow$
+\end_inset
+
+schön billig aber warscheinlich gut genug
+\end_layout
+
+\end_deeper
+\begin_layout Subsection
+Multiplexer
+\end_layout
+
+\begin_layout Standard
+Keinplan.
+ Evtl CD4052 odersowas, am Besten zwischen Amp und wandler.
+\end_layout
+
+\begin_layout Subsection
+Wandler
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+
+\series bold
+MCP3421
+\series default
+: 2,15€
+\end_layout
+
+\begin_deeper
+\begin_layout Itemize
+Tolles teil: Sigma-Delta-Wandler bis 18bit, kann 60 sps bei 14bit
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+genaue interne Referenz (0,05%!)
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Programmierbares Gain (wir wollen 2x mit nem 50x instr-amp)
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+differenzieller Eingang und Wandlung (=> wir werfen ein bit weg da der negative
+ Bereich nicht genutzt wird)
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+durch sigma-delta-Prinzip schon viel Tiefpass.
+ (Aliasing der Störungen ist uns warsch egal, aber vllt will man doch noch
+ etwas filtern.)
+\end_layout
+
+\end_deeper
+\begin_layout Section
+Noch zu suchen:
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Thermocouple-Buchsen
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Bauart für den Buchsenblock mit Temperatursensor
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Display
+\end_layout
+
+\begin_layout Itemize
+Gehäuse
+\end_layout
+
+\end_body
+\end_document