Erstellung eines Temperatur – Spannungswandlers für eine USB – Schnittstelle

 

 

 

Gliederung:

 

  1. Entscheidung für einen Temperatursensor

 

  1. Die Schaltung

 

  1. Das Layout

 

  1. Der Bestückungsplan

 

  1. Bauteilliste

 

  1. Bauteilliste mit Bestellnummer und Preis

 

  1. Kurze Schaltungsbeschreibung

 

 

 

1. Entscheidung für einen Temperatursensor

 

 Wir haben uns für den KTY 81 entschieden, weil sich dieser Temperatursensor durch eine hohe Genauigkeit von 0,5 % auszeichnet. Des Weiteren hat er ein relativ schnelles Ansprechverhalten und eine sehr einfache Ansteuerung. Das letzte ausschlaggebende Argument war dann noch der Preis, da der KTY 81 sehr günstig ist.

 

 

 

 

 

 

Die Alternative, den LM 35 haben wir nicht gewählt, da er teurer ist als der KTY 81 und dieser Temperatursensor keine so exakten analogen Ergebnisse ausgibt, wie der von  uns gewählte.

 

 

 

 

 

 

2) Die Schaltung

 

 

 Wir benutzen die Schaltung, die wir gemeinsam im Unterricht erarbeitet haben.

 

 

 

 

 

 

 

3) Das fertige Layout der Platine

 

 

 

 

 

 

4) Der Bestückungsplan

 

Bauteil:

Funktion:

Wert:

R1; R2; R3; R4; R6; R8

Widerstände

 10k Ω

R5; R8

Widerstände

120k Ω

KTY 81

Temperaturfühler

 

P1

Trimmer

2,2k Ω

OP1

IC- Operationsverstärker

 

 

 

 

 

 

5) Die Liste der verwendeten Bauteile

 

 

Bauteil:

Benötigte Stückzahl:

KTY 81 Temperatursensor

1

10K   Widerstände

6

120K Widerstände

2

rote Sicherheitsbuchse

1

blaue Sicherheitsbuchse

1

schwarze Sicherheitsbuchse

1

gelbe Sicherheitsbuchse

1

Operationsverstärker

1

Potentiometer

1

 

 

 

 

6) Die Liste der verwendeten Bauteile mit Bestellnummer und Preis

 

 

Bauteil:

Stückpreis:

Preis benötigter Komponenten:

KTY 81 Temperatursensor

= 1,84€

= 1,84€ (1)

10K Widerstände (100 Stk.)  

= 2,21€

= 0,13€ (6)

120K Widerstände (1 Stk. )

= 0,11€

= 0,22€ (2)

Sicherheitsbuchse ( rot, schwarz je)

=  1,77€

= 3,54€ (2)

Sicherheitsbuchse (Gelb)

=  2,61€

= 2,61€ (1)

Sicherheitsbuchse ( Blau)

=  2,55€

= 2,55€ (1)

Operationsverstärker  

=  0,32€

= 0,32€ (1)

Potentiometer  

=  0,46€

= 0,46€ (1)

 

 

 

 

7) Kurze Schaltungsbeschreibung

 

 

Die Widerstände R1 und der Temperatursensor, sowie der Widerstand R2 und das Potentiometer P1 bilden einen Spannungsteiler.  Über das Potentiometer kann die Spannung so geregelt werden, dass an den Eingängen des Operationsverstärkers die gleiche Spannung anliegt. Die Schaltung wird mit dem Potentiometer P1 geeicht. Der Widerstand des Temperatursensors ist eine Funktion der Temperatur. Temperaturänderungen führen zu kleinen Spannungsänderungen am + Eingang des Operationsverstärkers. Diese Werte entsprechen dann den Temperaturänderungen in mV. Damit diese in das 0-5V Schema zur Ausgabe passen, müssen sie mittels des Operationsverstärkers OP1 verstärkt werden. Die beiden Widerstände am Operationsverstärker geben hierbei die Verstärkung an. Der Operationsverstärker wirkt als Differenzverstärker.