Zitat :
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Nach viel rumprobieren habe ich jetzt einen der bei 25° 100kOhm hat. In der Schaltung würde ich dann den nehmen.
NTC EPCOS K164NK100-10 - 100 kΩ |
Wozu muss man da runprobieren?
Man schlägt den Katalog auf, schaut was man bekommt, und ob einem die Randbedingungen wie Widerstandswert, Toleranz, Größe, Bauformform, Preis, etc. gefallen.
Wenn du meinst, dass dir der obige Widerstand gefällt, dann schaust du ins Datenblatt
http://de.tdk.eu/inf/50/db/ntc_13/NTC_Leaded_disks_K164.pdf und findest
dort den Hinweis auf das R-T-Diagramm 2005.
Die zugehörigen Widerstandswerte findest du auf Seite 8 in dem Datenblatt.
Da du deinen, nominell 100k, Widerstand mit einer Toleranz von +/- 10% gewählt hast, kann sein Widerstand bei +25°C zwischen 90k und 110k liegen.
Bei +40°C liegt der Wert dann beim 0,49053-fachen, also zwischen 44k und 54k (nominell 49k).
Damit ist der Haupteil der Arbeit schon erledigt.
Nun misst man vernünftiger Weise aber nicht, wie du es gemacht hast, den Strom durch den NTC, weil der stark von der Speisespannung abhängt, sondern man ergänzt den Widerstand mit drei weiteren zu einer Brückenschaltung.
Im Prinzip sind das zwei Spannungsteiler, bei denen ein Widerstand variabel ist, und bei denen die Differenz der Ausgangsspannungen Null ist, wenn die beiden Teilerverhältnisse gleich sind.
Diese Null kann man sehr genau bestimmen, wobei die Höhe der Speisespannungen praktisch keine Rolle mehr spielt.
Um diese Differenz von 0V zu bestimmen, verwendet man zweckmäßiger Weise heute billige Operationsverstärker oder Komparatoren. Die Innenschaltung dieser Dinger ist einigermaßen kompliziert, dafür aber ist ihre Anwendung sehr einfach.
Es handelt sich dabei um Verstärker mit zwei Eingängen, welche die Differenz zwischen diesen beiden Eingängen sehr hoch, um das 100000-fache oder mehr, verstärken.
Eine Eingangsspannungsdifferenz von weniger als 1mV reicht also bequem aus, damit der Verstärkerausgang den vollen Bereich der Versorgungsspannung durchläuft.
Im Endeffekt erscheint am Ausgang also nur das Vorzeichen der Eingangsspannungsdifferenz.
Bei einem mit +10V und -10V gespeisten Operationsverstärker ist die Ausgangsspannung also +10V, wenn die Eingangsspannungs
differenz auch nur ein bischen positiv ist, und die Ausgangsspannung ist -10V, wenn die Eingangsspannungsdifferenz auch nur ein bischen negativ ist.
Wenn die Eingangsspannungsdifferenz genau 0V ist, dann wäre die Ausgangsspannung theoretisch auch 0, aber in Wirklichkeit zappelt die Ausgangsspannung dann zwischen + und - hin und her, weil das Eigenrauschen des Verstärkers millionenfach verstärkt wird.
Um die negative Versorgung einzusparen, verzichtet man in der Praxis oft darauf, aber dann kann sich die Ausgangsspannung natürlich auch nur zwischen 0 und der positiven Versorgungsspannung des Verstärkers bewegen.
Damit wäre das Wesentliche zu der angehängten Schaltung gesagt.
Ich verwende da ein billiges IC vom Typ LM324, welches vier identische Operationsverstärker in einem Gehäuse vereinigt.
Ich benutze aber nur zwei OpAmps davon, nämlich einen um den Schaltpunkt bei 25°C festzustellen und den Anderen um 40°C festzustellen.
Die beiden übrigen OpAmps kannst du dann nach Lust und Laune z.B. als Blinkgeber, Sirene oder Verstärker verschalten.
Da es sich nur um einen Schulversuch handelt und um die Übersichtlichkeit zu wahren, habe ich auch auf Mittel zum Ausgleich der Toleranzen des NTC verzichtet.
Ich halte die erreichte Genauigkeit aber trotzdem für akzeptabel, da die Widerstandsänderung von NTCs etwa 5% pro °C entspricht.
Das bedeutet, dass durch die Toleranz des NTC von +/-10% die Schalt-Temperaturen nur höchstens um +/- 2°C vom Sollwert abweichen.
Um nicht zusätzliche Fehler einzuführen sollten die Festwiderstände der zwei Brückenschaltungen (alles was sich links von den Opamps befindet) aber eine Toleranz von nur 1% aufweisen. Gegenüber den oft verwendeten 5%-igen Widerständen sind 1%-ige kaum teurer.
Die vielen Widerstände dort dienen nur den Zweck um mit preisgünstigen Normwerten die erforderlichen Werte zu erreichen. In Wirklichkeit sind das ausser dem NTC nur vier Widerstandswerte: 100k, 50k, 17k und 33k.
Die eingezeichneten Spannungswerte sind nur exemplarisch für eine Versorgungsspannung von 10V um das Verständnis de Schaltung zu erleichtern. Die Schaltung selbst sollte (im Gegensatz zu deiner ursprünglichen) mit Versorgungsspannungen von 5V..20V funktionieren, wobei du natürlich auf die zulässige Betriebsspannung des Summers achten musst.
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