Funktionstest

Für den Funktionstest werden 5V an die rote Buchse und Masse an die Schwarze Buchse gelegt. Das Spannungsmessgerät kommt mit dem Messanschluss an die gelbe Buchse und mit dem Bezugsanschluss an Masse. Auf der Anzeige kann nun eine Spannung abgelesen werden. Diese muss nun mit Hilfe eines geeichten Thermometers durch einstellen des Trimmers R4 an die Tabelle angepasst werden. Nun ist der Temperatur-Spannungswandler bereit zum Funktionstest.

Zunächst habe ich einfach den KTY81 zwischen meine Finger gehalten. Auf dem Messgerät kann sofort eine Spannungszunahme beobachtet werden. Diese stoppt bei 3,75V. Diese Spannung entspricht 25,2°C. Meine Finger weisen jedoch eine Temperatur von 30°C auf. Es liegt anscheinend ein Fehler in der Schaltung vor.

Fehlersuche

Eine falsche Verstärkung als Fehler kann nach dem gescheiterten Versuch die Spannung mit einem Föhn zu erhöhen sofort ausgeschlossen werden. Der Fehler muss also beim Operationsverstärker sein. Zunächst habe ich vermutet, dass der Operationsverstärker nicht mehr Funktionstüchtig war. Nachdem ich ihn ausgetauscht hatte, war der Fehler immer noch vorhanden. Dann kam ich auf die Vermutung, dass die Ausgangsspannung Bauteil bedingt begrenzt ist. Dafür durchsuchte ich das Datenblatt nach einen Hinweis darauf. Dort gibt es einen Wert der mit VOPP = VCC+ - 1,5 angegeben ist. Das heißt in meinem Fall, dass Ua maximal ca. 3,5V betragen kann.

Fehlerbeseitigung

Nun könnte man entweder die Verstärkung geringer einstellen – wodurch allerdings das Ziel der Optimalen Messbereichsauslastung nicht erreicht werden würde – oder die Versorgungsspannung auf mindestens 6,5V ändern, was die eventuelle Stromversorgung aus einem USB-Port nicht mehr ermöglicht. Außerdem müssten die Widerstände R1, R3 geändert werden. Die letzte Möglichkeit ist einen anderen Operationsverstärker zu suchen. Nach kleiner Suche im Internet habe ich heraus- gefunden, dass hier ein Rail-to-Rail2 Operationsverstärker benötigt wird. Über das Wiki von RN-Wissen.de konnte ich schnell einen geeigneten Operationsverstärker raussuchen [2]. Der OPA347 ist ein solcher. Er besitzt einen Rail-to-Rail Ausgang und hat eine einseitige Spannungsversorgung von 2,2 V bis 5,5 V. Die Variante mit zwei Operationsverstärkern in einem Gehäuse – der OPA2347 – passt sogar auf dasvorhandene Board. Da es Zeitlich allerdings nicht mehr möglich ist noch einen anderen Operationsverstärker zu bestellen, werde ich die Versorgungsspannung auf 7,5 V festlegen.