No se puede obtener una lectura precisa con el sensor de temperatura PT100

Estoy tratando de obtener un valor de temperatura más preciso del sensor PT100 (2 cables) con Arduino.

Así es como se ve mi circuito:

Circuito

Cuando el sensor esté a unos 20 °CI, obtenga un valor en el pin A5 que sea 432 y cuando el sensor esté a unos 30 °CI, obtenga un valor en el pin A5 que sea 440. Como puede ver, este es un rango muy pequeño (432 - 440 ).

Quiero un rango de señal analógica más grande, como de 100 a 1000.

Tal vez de alguna manera pueda obtener la resistencia de PT100 y con alguna fórmula matemática obtener la temperatura.

¿Qué puedo hacer con mi circuito para obtener una lectura de temperatura más precisa?

Respuestas (5)

Puede usar un IC externo que se encargue de leer el sensor y luego obtener el resultado digitalmente, por ejemplo MAX31865

¿Quizás de alguna manera podría obtener la resistencia de PT100 y con alguna fórmula matemática obtener la temperatura?

Puede encontrar tablas de resistencia en Internet, puede crear una tabla en flash y usar la interpolación para calcular la temperatura en función de la resistencia que obtenga.

No puede obtener lecturas más precisas con un RTD conectado directamente al convertidor A/D del Arduino. Para obtener lecturas más precisas, debe colocar el RTD en un puente y usar un amplificador de instrumentación para desarrollar una señal más grande.

En primer lugar, si desea obtener precisión de un PT100, debe usar una versión de 4 cables, no 2.

En una versión de 4 hilos, un par se usa para "alimentar" el PT100, el segundo se usa para medir la caída de voltaje en el PT100. De esa forma la caída de tensión en el cable es mínima: como V=RI e I es casi cero en el par de medida, no hay caída de tensión. Dicho esto, dado que el PT100 no necesita un cable específico, es muy fácil convertir un PT100 de 2 cables en un PT100 de 4 cables.

También debe asegurarse de que la resistencia utilizada para medir la corriente que pasa por el PT100 sea muy precisa (como 0,01%). También sospecho que necesitará un AD mejor que el que tiene en su Arduino.

Una vez que esté seguro de obtener datos lo suficientemente precisos de su AD, tendrá que usar tablas PT100 para interpolar valores. El método de Newton es fácil de programar y da buenos resultados.

Si cree que todo esto es demasiado complejo de manejar, entonces debería cambiar un sensor de temperatura a uno más fácil. Por ejemplo, un NTC probablemente funcionaría directamente en tu Arduino, pero obtendrás una precisión de ~1° en lugar de 0,03°.

Esa es una gran respuesta tuya, aclara las cosas. @alexan_e sugirió que use MAX31856 (conversión RTD a digital) que tiene un convertidor A/D preciso que está sugiriendo. Se merece un voto positivo para obtener una explicación detallada. Gracias.
Hola, tenía una pregunta sobre el uso de 4 cables en arduino, ¿a dónde se debe conectar el par de medición? uno a entrada analógica, y el otro? a GND?

Este tema podría ser una respuesta para usted ¿ Medir la resistencia con precisión con un arduino?

Para calcular la temperatura puedes usar esta fórmula:

Se pueden suministrar elementos de termorresistencia que funcionan hasta 1000 °C. La relación entre temperatura y resistencia viene dada por la ecuación de Callendar-Van Dusen:

R T = R 0 [ 1 + A T + B T 2 + C T 3 ( T 100 ) ] ( 200 C < T < 0 C ) , R T = R 0 [ 1 + A T + B T 2 ] ( 0 C T < 850 C ) .

Aquí, R T es la resistencia a la temperatura T , R 0 es la resistencia en 0 ° C , y las constantes (para un α = 0.00385 platino RTD) son:

A = 3.9083 × 10 3 C 1

B = 5.775 × 10 7 C 2

C = 4.183 × 10 12 C 4 .

Fuente: Wikipedia en inglés ( http://en.wikipedia.org/wiki/Resistance_thermometer )

Espero que haya sido de ayuda.

Creo que necesita alimentar entre 7 V y 12 V al pin VIN de su Arduino y usar el pin AREF para un lado del PT100 y el otro para la entrada analógica. Eso podría ayudar a obtener una lectura consistente, pero es posible que aún tenga para hacer una medición de 4 hilos para obtenerlo preciso.

El tutorial de medición de resistencia Kelvin de 4 hilos tiene una buena explicación para la medición de 4 hilos. Sin embargo, probablemente ya lo hayas sospechado.

Editar Conecta el AREF a arduino 5v o 3.3v y el pt100 del mismo voltaje a un pin de entrada analógica adecuado en el arduino. Los reguladores de voltaje lineal en la placa arduino son mucho más estables que su bloque de alimentación USB y, por lo tanto, brindarán una mayor precisión. Conceptos básicos de Arduino (referencia analógica)