Hallo,
Die 2k sind der Widerstand bei 25°C. Bei -60°C hat er 207,1k und bei 150°C 37Ohm. Das gibt bei Vcc=Vref=5V und einem Vorwiderstand von 2,7k eine Messpannung von 4,93V - 0,07V. Paßt das nicht gut?
Eine zum Widerstand lineare Spannung bekommst du
nur mit einer Konstantstromquelle.
Wenn du eine Konstantstromquelle mit zB 1mA einsetzt, dann denk mal an folgendes ...
1. Die Konstantstromquelle benötigt 2-3V um den Strom regeln zu können. Die kommen als Regelreserve oben rauf die Spannung die am Widerstand (zB NTC) abfällt.
2. Bei einem Widerstand von 150°C => 37 Ohm würden dann ...
37 * 0,001A = 37mV am NTC abfallen. Plus den zusätzlichen 2-3V
3. Bei einem Widerstand von -60°C => 207,1k würden dann ...
207,1k * 0,001A =
207,1V am NTC abfallen. Plus der zusätzlichen 2-3V
Also
mit einer Konstantstromquelle wird das schonmal nix wenn du das Teil nicht direkt an die Steckdose schalten willst.
Wenn du den NTC in einen Spannungsteiler einarbeitest und den dann mit 5V betreibst dann bekommst du zu eine sowieso schon krummen Kurve des NTC (°C zu Widerstand) zusätzlich krummes Verhältnis des Spannungsteilers (Widerstand NTC zum Spannungsabfall NTC). Nimm mal ne Tabellenkalkulation und laß dir die ganzen Kurven ausrechnen. Das öffnet einem oft genug die Augen wue alles zusammenhängt.
Für diesen weiten Temperaturbereich würde ich nen PT1000-Sensor empfehlen weil dort die Widerstandsänderung nicht in einem solch großen Verhältnis stattfindet. Damit kommst du dann aber wieder in den Bereich des Widerstandsrauschens.
Also mal zum Widerstandsrauschen. ...
Das liegt irgendwo unterhalb von 0,1mV (oder noch weniger). Bei Metallfilmwiderständen ist es grundsätzlich weniger als bei Kohleschichtwiderständen. Außerdem haben Metallfilmwiderstände geringere Werte-Toleranzen. Darum findet man in Meßanwendungen eigentlich nur Metallfilmwiderstände.
Wenn du nur eine ADC-Auflösung von 8Bit verwendest wirst du nicht viel davon merken. Aber auch nur wenn du nicht vorher nen Meßverstärker einsetzt. Bei 9Bit, 10Bit, ... 12Bit wirst du schon recht stark mit Problemen wie Rauschen, Einstreuungen, Spannungsschwankungen der Versorgung, ... zu kämpfen haben. Das gleich dann schon mal einer Teufelsaustreibung
Da kann man nicht mehr viel berechnen. Dafür benötigt man dann schon ein wenig Erfahrung wo man am besten Kondensatoren, Spulen zu platzieren hat. Es kann dir dan passieren das du mit einer etwas anderen Bauteilanordnung auf der Platine (KEINE Schaltungsänderung) bereits ein besseres Ergebnis erzielst oder aber kompletten Murx bekommst.
Wenn du einen Meßverstärker verwendest (zB Operationsverstärker, Instrumentationsverstärker, ...) dann verstärkst du nicht nur deine Meßsignal sondern auch das Rauschen. Stell dir mal vor das Rauschen liegt bei etwa 10µV (ja Mikrovolt) und du mußt dein 1mV Meßsignal um 1000 verstärken um es am ADC in vertretbarer Größe zu haben. Dann liegt dein Rauschen auf einmal auch bei 10µV * 1000 = 10mV. Dazu kommt dann noch das Rauschen des Verstärkers. Das addiert sich dazu weil
jedes Bauteil rauscht! Darum sagt man auch in der Funktechnik : Der beste Verstärker ist eine gute Antenne. Weil da benötigt man keinen Verstärker der das Signal (mit dem Rauschen) verstärken muß. Sie liefert bereits ein gutes starkes Signal.
Das wichtigste bei einer Sensorschaltung ist also erstmal die Schaltung mit dem Sensor so zu dimensionieren das die Ausgangsspannung möglichst gut im brauchbaren Bereich liegt. Danach nur soviel wie unbedingt nötig verstärken. Die Verstärkung muß aber so groß sein das man möglichst den kompletten Auflösungsbereich des ADC überstreichen kann. Dann benötigt man weniger Bits Auflösung des ADCs und das gemessene Rauschen verringert sich.
Gruß
Dino
und unter unter 10°C kommt man selbst bei 1mA über 5V Spannung am Sensor. Also das kann man vergessen.