commit 7603d62606cedab554569d150f45065240f79e24 Author: Paul Goeser Date: Wed Dec 1 17:14:29 2010 +0100 Bauteilesuche diff --git a/.gitignore b/.gitignore new file mode 100644 index 0000000..4c5f88a --- /dev/null +++ b/.gitignore @@ -0,0 +1,2 @@ +*~ +.*.swp diff --git a/INA114.pdf b/INA114.pdf new file mode 100644 index 0000000..e9f881c Binary files /dev/null and b/INA114.pdf differ diff --git a/INA155U.pdf b/INA155U.pdf new file mode 100644 index 0000000..c3ea19d Binary files /dev/null and b/INA155U.pdf differ diff --git a/MCP3421.pdf b/MCP3421.pdf new file mode 100644 index 0000000..dc657cb Binary files /dev/null and b/MCP3421.pdf differ diff --git a/research.lyx b/research.lyx new file mode 100644 index 0000000..b63faeb --- /dev/null +++ b/research.lyx @@ -0,0 +1,326 @@ +#LyX 1.6.7 created this file. For more info see http://www.lyx.org/ +\lyxformat 345 +\begin_document +\begin_header +\textclass article +\use_default_options true +\language english +\inputencoding auto +\font_roman default +\font_sans default +\font_typewriter default +\font_default_family default +\font_sc false +\font_osf false +\font_sf_scale 100 +\font_tt_scale 100 + +\graphics default +\paperfontsize default +\use_hyperref false +\papersize default +\use_geometry false +\use_amsmath 1 +\use_esint 1 +\cite_engine basic +\use_bibtopic false +\paperorientation portrait +\secnumdepth 3 +\tocdepth 3 +\paragraph_separation indent +\defskip medskip +\quotes_language english +\papercolumns 1 +\papersides 1 +\paperpagestyle default +\tracking_changes false +\output_changes false +\author "" +\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 diff --git a/thermocouple-basics.pdf b/thermocouple-basics.pdf new file mode 100644 index 0000000..6a6a76e Binary files /dev/null and b/thermocouple-basics.pdf differ