Filtro Sallen-Key para medición RTD PT100

Voy a construir un sistema de detección de temperatura usando el sensor PT100 (y más tarde Raspberry PI 3). Refiero mi trabajo a la nota de Microchip AN687 Precisión de detección de temperatura con circuitos RTD . En la página 4 se muestra el circuito que quiero construir:ingrese la descripción de la imagen aquí

soy principiante Tengo una pregunta: ¿por qué los valores de las resistencias R8, R9, R10 son como son? Investigué un poco sobre el filtro Sallen-Key pero no encontré un circuito idéntico. En otras palabras, ¿cómo se calcularon los valores de los elementos?

Ese es un filtro de clave Sallen de paso bajo de tercer orden muy complicado con el que tendrá dificultades para encontrar ecuaciones de diseño, así que indique qué respuesta de frecuencia y precisión de CC necesita y tal vez alguien lo ayude.
¿Por qué este filtro es bodgy?
Voy a leer la temperatura en Raspberry usando el chip MCP3008 (convertidor ADC). Es mi objetivo, si no tiene éxito, usaré la placa Adafruit diseñada para el uso de PT100 - adafruit.com/product/3328
¿No es suficiente un condensador?
@GregoryKornblum Obviamente, la salida filtrada sigue demasiado lentamente los cambios de temperatura si se usa un solo filtro de condensador y se atenúa lo suficiente a 50Hz. Para alcanzar un ajuste preciso de 0,5 bits para ADC de 12 bits, se necesita tiempo = 9 * constante de tiempo RC.
¿Qué estás midiendo? ¿Qué temperatura cambia tan rápido?
Debería dar un paso gigante hacia atrás y decirnos qué tipo de sistema de temperatura está tratando de controlar. Tendría que ser un sistema bastante especial si realmente necesita usar un filtro como este, y sospecho que no lo es.
Tengo dos sensores PT100 de 4 hilos de buena calidad, cada uno de 10 metros de largo. Voy a construir una estación meteorológica basada en Raspberry PI 3. El primer sensor se colocará a 5 cm del suelo, el segundo a unos 2 metros. Raspberry PI se utilizará para enviar datos (módulo Ethernet o GPRS) a la base de datos y, finalmente, al sitio web cada 10 minutos.
En el otro foro encontré un tema similar y supongo que esta nota de Microchip se adaptará a mis necesidades (sensor de temperatura), así que comencé a estudiarlo. De todos modos, MAX31865 de Adafruit también parece ser una buena solución.
Mire más detenidamente la nota que vinculó. El título de la figura que ha reproducido dice: "Este circuito usa un elemento RTD para medir temperaturas de -200 °C a 600 °C". Su aplicación indicada necesita una resolución más alta (y un rango de temperatura más bajo) de lo que esto producirá, como un factor de 10.

Respuestas (2)

El esquema que encontraste tiene mal dibujado el esquema del filtro de paso bajo:

tercer orden

Su nota de aplicación vinculada en realidad explica bastante detalladamente las ideas detrás del filtro, pero desafortunadamente es el discurso de un ingeniero con otro ingeniero.

Puede simular el filtro. Es al mismo tiempo un filtro de paso bajo y un amplificador. El filtrado es necesario para atenuar todo el ruido que la sonda recoge de los campos perturbadores. Los valores de los componentes se seleccionan seguramente para proporcionar suficiente atenuación en las frecuencias más dañinas 50...60Hz y simplemente para tener valores disponibles. Uno necesita resistencias lo suficientemente precisas, especialmente R10 y R11 deben estar bien porque afectan la escala.

El filtro de tercer grado también necesita valores de componentes más precisos que los filtros más simples. Un filtro defectuoso, que atenúa lo suficiente a 50 Hz y más, puede causar una salida fluctuante demasiado prolongada o un aumento demasiado lento del voltaje correcto cuando la temperatura cambia rápidamente (= por ejemplo, la sonda se ha puesto en líquido frío o caliente). Seguramente es un criterio de diseño lograr que la señal filtrada se estabilice lo suficientemente rápido sin demasiado exceso.

Una parte del filtrado necesario y la calibración se pueden realizar en el software PIC. Para mantener válida la calibración y el filtrado programado, los valores de los componentes deben permanecer estables.

AGREGAR: La discusión posterior en los comentarios revela que está detectando la temperatura del aire exterior. Un simple filtro RC seguramente es suficiente, porque esa aplicación bien puede representar ej. Tiempo de asentamiento de 15 segundos.

Filtro Sallen-Key para medición RTD PT100
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