Temperaturen genau messen mit wenigen Mikroampere und ohne AD-Wandler

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Linearisierung des Ergebnisses im PS08

Mit dem integrierten Prozessor, einem 24-CISC, kann der Baustein sehr elegant die nichtlineare Umrechnung des Widerstandswertes in eine Temperatur erledigen. Der PS08-Prozessor kann mit einigen mächtigen Opcodes aufwarten, wie mit 24- und 48-Bit Multiplikation, 24-Bit Division, Zahl-Display Konversion, Median-Filter und Hysterese. Dank dieser eingebauten Befehle kann mit dem PS08 die komplette Umrechnung bis zur kalibrierten Temperatur mit nur 500 Byte Programmcode umgesetzt werden.

Die Auflösung der Messung beträgt etwa 0,25 mΩ RMS bzw. 1,5 mΩ Peak-to-Peak. Dies entspricht mehr als 20 effektiven Bits. Umgerechnet in Temperatur erreicht der Wandler problemlos eine Auflösung von 1 mK.

Für Sensoren mit drei Anschlussdrähten

Die Eigendrift (Offset und Verstärkung) der Elektronik, gemessen von –10 bis 80 °C und einem Hub von 800 Ω ist mit < 1 ppm F.S./°C bei PT1000 sehr gering. Hier kommt dem PS08 zugute, dass er für die extrem hohem Ansprüche bei High-End-Waagen mit Dehnungsmessstreifen entwickelt wurde und über ausgefeilte und mächtige Kompensationsmethoden verfügt.

Der Baustein kann auch Sensoren mit drei Anschlussdrähten auswerten. Diese werden üblicherweise verwendet, um den Einfluss des Kabelwiderstandes auf das Ergebnis zu reduzieren. Dies kann bei längeren Leitungen notwendig sein, da der Widerstand des Kabels direkt in das Messergebnis eingeht.

Beim PICOSTRAIN-Messverfahren wirkt sich der Kabelwiderstand in gleicher Weise aus wie eine Änderung der Verzögerung des Komparators. Für letzteres verfügt der PS08 über ein sehr mächtiges Verfahren zur Korrektur. Bei geschickter Verdrahtung wird nun der Kabelwiderstand zusammen mit der Komparatorverzögerung kompensiert. Variationen des Kabelwiderstandes werden auf diese Weise massiv unterdrückt.

*Norbert Breyer hat an der Universität Heidelberg Physik studiert. Seit 1998 ist er bei acam zuständig für Vetrieb und Marketing in Stutensee-Blankenloch.

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