Wie erstelle ich eine Kennlinie für einen Sensor und kalibriere ihn damit?

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2 Antworten

Bei resistiven Sensoren (zB. NTC-Widerstände) kann man eine Linearisierungsschaltung aufbauen, wie das geht, wird hier erklärt: https://de.wikibooks.org/wiki/Linearisierung_von_resistiven_Sensoren/_Heissleiter

Das ist latürnich aufwendig und man braucht 2 oder 3 Opamps. Wahlweise kann man aber auch mit einem Mikrokontroller arbeiten und die Kennlinienentzerrung direkt ins Programm implementieren. (Ist auch aufwendig und man hängt eine halbe Ewigkeit an der Tastatur rum, um die Formeln ins Programm zu bringen. 

Eine andere Möglichkeit besteht darin, sich die Datenblätter zu besorgen. Darin sind Listen, aus denen hervor geht,  wie hoch der Widerstandswert bei einer bestimmten Temperatur ist. Die Werte kann man sich somit in eine Grafik eintragen und durch Interpolation die Zwischenwerte bilden.

Wenn es auf ein halbes Grad nicht ankommt, so kann man mit einem Parallelwiderstand arbeiten. Man berechnet ihn so, daß die Verzerrung der Kennlinie im gewünschten Bereich möglichst gering ist.

Eine Alternative bieten technisch gesehen die sogenannten IC-Sensoren von ST-Microelectronics, zB. LM35 oder LM335. Der LM35 liefert eine Lineare Ausgangsspannung mit einem Anstieg von 10 mV pro Celsius. Bei 0 Grad sind am Ausgang also Null Volt und bei 100 Grad 1 Volt.

Einen anderen Weg verwenden die LM335-Sensoren von ST. Sie Arbeiten wie eine Zenerdiode mit geringer Impedanz mit einem Temperaturgang von 10 mV pro Celsius. Beim LM335 wird der absolute Nullpunkt von -273 Celsius angenommen, bei dem die Zenerspannung Null Volt beträgt. Bei Null Grad hat man somit zwischen Anode und Kathode 2,73 Volt, bei 20 Grad erscheint eine Spannung von 2,93 Volt. Alles absolut linear, genauer als 1%.

Von Siemens gibt es auch die bekannte KTY10- Serie, PTC-Verhalten, mit einem einzigen Widerstand zu Linearisieren. (Siehe Datenblätter)

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Kommentar von KronosIsten
09.01.2016, 10:46

Vielen Dank für die ausführliche Antwort, die hat mir sehr geholfen!

Wenn ich nun die Kennlinie habe, rechne ich mir die Spannungsänderung pro Grad also aus, und implementiere sie mir dann mein Arduinoprogramm, wenn ich so die Kennlinie verwenden will, oder?

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Um dir die hilfreichste Antwort geben zu können, muss es glaube ich mehrere Antworten geben, deshalb das hier :)

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Kommentar von bit77
17.01.2016, 02:10

Ich hoffe, daß die Antwort auch wirklich hilfreich war. Vielen Dank!

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