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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zu ratiometrischen Ausgängen


Autor: L. Schreyer (lschreyer)
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Ich hab da mal ne Frage...

Ich möchte einen Drucksensor verwenden, der einen zur 
Versorgungsspannung (3V) ratiometrischen Ausgang hat, der MP2H6115A von 
Freescale.

Das heisst doch, dass die Ausgangsspannung um denselben Betrag abweicht 
wie die Vesorgungsspannung, korrekt?

Der A/D-Wandler (sollen 14 Bit sein) müsste dann doch einfacherweise als 
Vref die Versorgungsspannung des Sensors bekommen, eine eigene 
Referenzspannung wäre ja eher schlecht, sehe ich das richtig?

Ich plane den Sensor mit eigenem 3V-Regler aus 5V zu versorgen, diese 
Spannung würde ich dann als Vref nutzen..

Ich würde mich freuen wenn mir da jemand seine Meiung zu sagen könnte. 
Richtig oder falsch?

Louis

Autor: Anja (Gast)
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> Das heisst doch, dass die Ausgangsspannung um denselben Betrag abweicht
> wie die Vesorgungsspannung, korrekt?

Ist korrekt. Der Druck entspricht dem Verhältnis Sensor-Ausgang zu 
Sensor-Versorgung.
Diese Art von Sensoren vereinfachen die Auswerteschaltung erheblich, da 
es einfacher ist ein Spannungsverhältnis als einen Absolutwert zu 
messen.

> Ich plane den Sensor mit eigenem 3V-Regler aus 5V zu versorgen, diese
> Spannung würde ich dann als Vref nutzen..

Gut du brauchst einen LDO-Regler. Bei 14 Bit auflösung würde ich aber 
eine rauscharme Referenzspannungsquelle vorziehen.

Autor: L. Schreyer (lschreyer)
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Ich habe gerade festgestellt, dass es einen ähnlichen Sensor mit 5V 
gibt, dann ist das ganze Syetem (Atmega644, 14 Bit A/D und Sensor auf 
5V.

Mit einer Refernzspannungsquelle habe ich doch wieder das Problem, dass 
ich die ratiometrischen Änderungen nicht auswerten kann, die werden dann 
als fehler gemessen, oder?

Louis

Autor: Anja (Gast)
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Nicht wenn Du den Sensor, AVCC und VREF alle an die Referenzspannung 
hängst.
Der ATMEGA hat jedoch nur 10 Bit. Da reicht ein LP2950 als Referenz.
Bzw. wenn sonst keine stark schwankenden Verbraucher dran hängen nehme 
ich den LP2950 zusätzlich noch für den Prozessor. Die Drossel zwischen 
Digitalteil und dem Analogteil würde ich wie in den Application Notes 
beschrieben einbauen. Zusätzlich noch je 10uF und 100 nF für Digitalteil 
und Analogteil zum Abblocken.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Alternativ auch ein LP2992, wenns SMD sein soll. Den kann man auf Low 
Noise tunen. Den gibts bei CSD. Aber kann nur wenig Verlustleistung ab, 
also nix für 12->5V

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Nicht wenn Du den Sensor, AVCC und VREF alle an die Referenzspannung
>hängst.

Wenn garantiert ist, das die Referenzspannung kleiner als AVCC ist, 
reichen Sensor und VREF. Ansonsten sollte beachtet werden, das von AVCC 
auch der digitale Teil des Ports versorgt wird.

MfG Spess

Autor: L. Schreyer (lschreyer)
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Es soll nicht der interne A/D des AVR genutzt werden sondern ein 
externer 14 Bit A/D Wandler, der genaue Typ wird noch gesucht, der Markt 
ist da extrem unübersichtlich...

Ich suche einen Zweikanäler der mir ca. 500 sps liefert, auf jeden Fall 
SMD. Für Tipps dahingehend dankt

Louis

Autor: Anja (Gast)
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Ich verstehe nicht wofür Du einen 14-Bit A/D-Wandler mit 500 sps 
brauchst, wenn der Sensor vom Rauschen her gerade mal für 10 Bit gut ist 
siehe:

http://www.freescale.com/files/sensors/doc/app_not...

Autor: L. Schreyer (lschreyer)
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Ach, die kannte ich noch nicht, danke.

Der nackte Sensor ist das, ja, aber mit Lowpassfilter und Averaging 
sieht das schon ganz anders aus. Nach der AN kommt so ein Sensor dann 
auf 1 mv Rauschen
"a rolling average of four samples combined with the
RC filter in Figure 2 results in a noise output on the order of
1 mV peak-to-peak."

Das sind bei 12 Bit weniger als 1 Digit.
(5/ 4096 = 1,2 mv)

Ich brauche 200 sps, wenn ich da nun 2000 Samples nehme und den 
Mittelwert von 10 nehme, dann sollte da ein sehr gutes Signal zu 
entnehmen sein.

Ok, 14 Bit erreicht man nicht, aber 12 Bit sind machbar. Das reicht im 
Prinzip auch aus, das enspricht dann +-0,25 m Höhenunterschied bei der 
Messung.

Fragt sich nur, was der Beschleunigungssensor da noch reinkoppelt, der 
hat einen Oszillator an Bord. Das wird sich aber zeigen, das wird sicher 
nicht beim ersten Prototyp optimal laufen.

Danke für den Tipp mit der AN!

Louis

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