Potentiometer Funktionsweise/-bereich?
Moin,
Ich setze mich momentan mit Potentiometern auseinander. Was die machen und wie man die benutzt verstehe ich auch.
Nun soll ich überlegen, wie man ein Potentiometer sinnvoll in einer meiner vorherigen Aufgaben, in der ich eine Schaltung zur Temperaturmessung mit einem Pt1000 bauen sollte, unterbringt, um die Messung genauer, zu machen.
Dazu würde ich aber gerne erstmal verstehen, wie genau ein Potentiometer wirkt.
Ich erkläre zunächst mal den Aufbau der Schaltung: Es handelt sich praktisch um eine Messbrückenschaltung (die Widerstände R1, also die Vorwiderstände, bestehen aus zwei parallelgeschalteten Widerständen). Diese Widerstände ergeben jeweils 44,8kOhm.
Außerdem ist R2 (der Widerstand parallel zum Pt1000) 1kOhm stark. Dadurch soll eben bei 0°C keine Spannung am Pt1000 anliegen.
Nun liegt der ideale Wert für die Vorwiderstände bei etwa 43.790Ohm, näher ran kam ich mit zwei Widerständen nicht, bin aber noch im Toleranzbereich, wenn 5% vorgesehen wären.
Meine Idee war nun, das Potentiometer direkt vor den Pt1000 zu schalten, um so den richtigen Wert zu erreichen, wenn die Spannung in mV der Temperatur in °C entsprechen soll. Sprich, dass ich das Potentiometer entsprechend einstelle, bis die Werte übereinstimmen.
Jedoch befürchte ich, dass das Potentiometer dann natürlich die Spannung beeinflusst und diese nicht mehr geleichmäßig zwischen dem Pt1000 und R2 aufgeteilt wird und somit praktisch alle Widerstände neu dimensioniert werden müssten. Scheinbar soll das aber nötig sein, davon hat mein Ausbilder nämlich nichts gesagt.
Außerdem fragt sich: Welchen Bereich decken verschiedene Potentiometer denn ab?
Ich habe hier so ziemlich jede Art von Potentiometer, welches davon für meine Zwecke am besten geeignet ist weiß ich auch noch nicht. Trimmpotentiometer sollen wohl recht genau sein.
Ist zudem ein mehrfaches einstellen des Potentiometers nötig, wenn die Temperatur am Pt1000 erhöht wird? (Ich fürchte nämlich, dass ich die Schaltung im Anschluss auch noch praktisch um ein Potentiometer ergänzen soll.) Der Widerstand steigt ja nicht ganz linear am Pt1000 an.
Ich bin mir sicher, ich habe hier noch irgendwelche weiteren Probleme vergessen aufzuzählen, aber vielleicht klären die sich ja dann mit anderen Antworten oder werden schon verstanden, ohne dass ich sie aussprechen muss.
Würde mich sehr über ein wenig Hilfestellung freuen.
5 Antworten
Meine Idee wäre zwischen + und - einen zusätzlichen Spannungsteiler aus Poti und einem entsprechend berechneten Widerstand zu setzen, mit dem man eine Offset-Spannung auf das Messgerät geben kann, um es bei 0°C auf 0 stellen zu können.
Die Offsetspannung sollte dabei etwa 5% bis 0,1% der Normalspannung am Messgerät betragen.
Dabei geht man von + aufs Poti, dann zu Punkt A und von Punkt B über den zweiten Festwiderstand auf -
Habe das jetzt 5x gelesen und nur so ungefähr verstanden.
Ein Schaltplan mit einer Markierung, wo genau du das Potentiometer einfügen willst, wäre sehr sehr hilfreich, um dein Vorhaben/Problem besser zu verstehen.
Nur zur Info: Das Potentiometer ist bereits ein Spannungsteiler, dessen Verhältnis du über den daran befindlichen Drehkopf verstellen kannst. Du könntest ihn daher einfach auf der anderen Seite bauen, wo du bisher den festen Spannungsteiler hast, so dass du den Spannungsteiler mit dem Messwiderstand nicht verändern musst und trotzdem eine Abgleichmöglichkeit hättest (ein Stück weit beeinflussen sich beide Spannungsteiler dennoch gegenseitig. Wenn das auch stört, kommst du um OPV's nicht herum). :)
Schaltplan vom jetztigen Zustand bitte (halbwegs lesbar mit dem Kugelschreiber hingeschmiert reicht). :)
Wenn du geschrieben hättest, dass es eine Wheatstone Brücke ist, wüsste jeder Leser mit Grundausbildung Bescheid.
Man könnte praktisch jeden der 3 Festwiderstände durch ein Poti ersetzen, wobei der Schleifer mit einem der Endpunkte am Poti verbunden werden sollte.
Um eine Feinabstimmung zu ermöglichen, würde ich einen der beiden 48 kΩ Widerstände etwas verkleinern und ein Potentiometer mit einem etwas größeren Wert als die Verkleinerung in Reihe zu diesem Widerstand schalten.
Die anderen Widerstände brauchst du nicht verändern. Man macht nur den Abgleich der Brücke durch Verstellen des Logos.
Mach ein Bild... Einen regelbaren Widerstand in Serie zum Pt100 zu schalten ist eher die Kategorie "kompletter Unsinn". Ich hoffe du hast das nicht vor.
Bild machen geht leider nicht.
Der Aufbau ist praktisch wie der auf der Seite vom Elektronik-Kompendium zur Messbrücke. R1 und R3 sind beide gleich R1, R2 ist der Pt1000 und R4 der 1kOhm Widerstand.
Ich soll schließlich auch erstmal überlegen. Aber wo sollte ich den sonst hinschalten? Vielleicht direkt hinter der Spannungsquelle vor alle anderen Widerstände? Ich kenne mich absolut nicht aus.
Könntest Du die von Dir angedachte Schaltung mal skizzieren und hier einstellen, damit etwas klarer wird, was Du beschreibst?
Bitte in keiner neuen, sondern in einer Antwort auf diese Frage.
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0306151.htm
Der Aufbau ist praktisch genau wie in der Grafik auf der Seite.
R1 und R3 sind die 44,8kOhm-Widerstände, R2 der Pt1000, R4 der 1kOhm-Widerstand. Die Brücke ist ein Voltmeter.
Ein Foto von irgendwas machen geht leider nicht, tut mir Leid.
Das hilft mir schonmal weiter, danke.
Wie genau ich das aufbauen muss, weiß ich mittlerweile, mein neues Problem sind jetzt die Widerstände, die ich neu bestimmen muss. Naja, schonmal ein Problem für morgen rausgelegt.