Hallo, das ist das erste mal, das ich etwas in diesem Bereich mache. Ich hab mir alles was für das Thema wichtig erschien durchgelesen. Dennoch wollte ich lieber nochmal die Experten fragen, ob das was ich mache überhaupt so korrekt ist. Meine Aufgabe ist eigentlich recht simpel. Ich soll eine Spannung messen welche zwischen 0 und 100 mV liegt und diese per USB an einen Computer übertragen und dort weiterverarbeiten. Es soll auf 0,1 mV genau gemessen werden. Über die Software mache ich mir derzeit noch keine großen Gedanken, aber über die Hardware bin ich noch etwas unsicher. Als Platine habe ich mir http://www.eproo.de/index.php?module=artikel&action=artikel&id=108 ausgeguckt. Auf der Suche nach Schaltplänen bin ich auf http://www.olimex.com/dev/avr-p28.html gestoßen und denke mal, das es die selbe Platine nur ohne USBprog ist. Sieht zumindest gleich aus :D Ich habe mir das so vorgestellt, dass ich USBprog als SimplePort benutze. Die Messwerte hätte ich mit 10 Bit (ich würde von 0 bis 102,3 mV messen, dann hätte ich gerade 0,1 mV). Somit würde es sich anbieten es immer in 5 Bit Packeten zu übertragen und 5 Flags zu haben um die Komminkation zu steuern, von denen ich aber bis jetzt mir erst 2 konkret vorstellen kann (high/low senden, sendebereitschaft). Wenn ich anfange mit programmieren könnten es evtl. noch mehr werden wenn ich denke das ich noch welche brauche. Soweit erstmal zu dem was ich mir denke. Jetzt bleiben noch ein paar Fragen offen. Zum einen muss ich die Spannung erst verstärken, damit es mit dem ADC Wandler messbar wird. Welcher Operationsverstärker würde sich da anbieten? Aus den Datenblättern werde ich irgendwie nicht schlau. In einer der Erklärungen hier wurde im Schaltplan der LM1458D benutzt. Nach etwas googeln habe ich das Datenblatt gefunden. Doch dort konnte ich nicht draus entnehmen welche Leerlaufverstärkung es hat und welchen Verlust ich dabei mit einberechnen müsste. Bei Conrad konnte ich es außerdem gar nicht finden und aus anderen Datenblättern wurde ich genausowenig schlau. Auf welche Daten muss ich dabei achten? Irgendwie muss ich die zu messende Spannung auch erstmal auf die Platine kriegen. Wäre https://www.buerklin.com/default.asp?srch=F074210 das was ich suche? Aus dem Schaltplan der Platine kann ich außerdem nicht ganz entnehmen, welche Verbindungen ich löten müsste um damit Daten übertragen zu können. Kann man frei wählen welche Ports ich dafür nutzen will, oder sind manche freien Ports Tabu? (ADC Ports die ich zum messen nicht nutzen will beispielsweise) Ich konnte auch noch nicht rausfinden womit man das löten muss. Leiterbahnen werden wohl kaum so vorhanden sein wie ich sie haben will. Bräuchte ich dann noch extra Verbinder um es zu verlöten? Wenn ich meine Planung so realisieren will hätte ich 5 Flags die ich noch nutzen könnte, um die Übertragung zu regeln. Kann ich dort einfach noch LEDs (mit Vorwiderstand) dazwischen schalten um es nach außen sichtbar zu machen oder würde dies irgendwas behindern? Die meisten Tutorials enden mit dem fertigstellen der Platine und ggf. noch dem Programmieren. Das ganze sollte wenn möglich aber auch noch in einem Gehäuse verpackt sein. Was würde sich da am besten anbieten? Es besteht immerhin aus 2 Platinen die beide reinpassen sollten, nach außen muss der Stromanschluss, die beiden Stecker für die zu messende Spannung und der USB Port frei sein und wenn möglich sollten die LEDs noch sichtbar sein. Ansonsten würden sie wenig Sinn machen. Ich habe nichts gefunden, was diesen Ansprüchen gerecht werden würde und eine Extraanfertigung für 1 Gehäuse stell ich mir recht teuer vor. Wenn die Hardware dann fertig ist und ich meine Software schreibe. Benötige ich dann für USBprog noch irgendwelche Treiber um es auf jedem PC zu nutzen die ich dann mitliefern müsste? Das waren erstmal alle Fragen. Wenn mir noch mehr einfällt melde ich mich wieder.
>"einfache" Spannungsmessung ?
Frage 1 wäre schon wie Du USB galvanisch trennst.
Dein PC-Netzteil und die Masse sind meist mit dem Schutzleiter
verbunden.
Die kleinste Masseschleife macht Deine einfache Messung "etwas"
ungenauer.
Inwiefern ist das wichtig? Die Messung selbst ist von dem USB Anschluss eigentlich unabhängig. Die Stromversorgung erfolgt über das Netzteil. Mit USBprog sollen die Daten nur übertragen werden.
>Es soll auf 0,1 mV genau gemessen
0,1% Genauigkeit als Anfaenger? Da sehe ich wenig Chancen. Sieh Dir
einfach mal an, was solche Messgeraete z.B. von Fluke kosten und
ueberlege dann neu.
Gast
Ein komplettes Verwerfen des Projektes ist keine Alternative. Wenn es nicht geht muss ich halt etwas mehr Ungenauigkeit in Kauf nehmen. Nur der Messbereich sollte schon mit 10 Bit abgedeckt werden. Der ADC des ATMega ist mit +- 2 LSB angegeben. Das wären also generell schonmal 0,2 mV. Wenn ich es mit 10 Bit übertrage und als (signed) Integer weiterverarbeite, könnte ich damit immernoch den Durchschnitt von über 2 Mio Messungen nehmen. Dadurch sollte die Ungenauigkeit einigermaßen rausgehen. Erscheinen mir auch relativ viel, mir würden 1000 eigentlich reichen. Ungenauigkeiten könnte ich mir vorstellen wenn die Referenzspannung nicht genau ist oder die Widerstände zu ungenau sind, bzw. zu temperaturabhängig. Ansonsten sehe ich ehrlich gesagt keinen Grund, wieso ein Anfänger ungenauer arbeiten sollte als jemand mit etwas mehr Erfahrung. Über Tipps wie man die Genauigkeit steigern könnte wäre ich auch dankbar, aber die anderen Fragen sind mir erstmal wichtiger. Wäre Nett wenn mir darauf jemand antworten könnte.
Angehängte Dateien:
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scc.png
5,1 KB
Ich habe mal die Schaltung zur Verstärkung der Messpannung angehängt so wie ich es machen würde. Nach meinem Verständnis von Stromkreisläufen gibt es immer einen - Pol von dem die Elektronen zum + Pol wandern. Der + Pol kommt in den Beispielen aus dem wiki jedoch nicht vorher. Deshalb wollte ich nochmal fragen, ob es so korrekt wäre oder ich einen Kurzschluss o.ä. gebaut habe.
Nee. So machst du ja erst mal eine negative Spannung aus deiner Eingangsspannung (Falls die galvanisch getrennt ist). Guck dir doch einfach mal einen OpAmp in Nicht-Invertierender Grundschaltung an! Hier gibts das auch: http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen Und hier gibts die passende Schaltung: http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Op-verstaerker-b.png Sonst sollte aber alles OK sein. Valentin Buck
Hallo Malte, schau dir doch mal den USBAVR an: http://wiki.ullihome.de/index.php/USBAVR-ISP/de Dort auch die Oszilloscop-Platine. Ähnlich benötigs du eine Platine jedoch mit OPV. Treiber und Beispielprogramme findest du bei Ulli. avr
Schau dir mal die Appnotes AVR 120, 121 an da wird sehr gut beschrieben wie man eine genaue Messung hinbekommt und die linearen Fehler herausrechnet. Ich habe hierzu passend mal einen entsprechenden Code geschrieben der mit 600 Byte auskommt. Laß dich nicht abhalten, genaues Messen mit den "Onboard" ADC's ist machbar. Meine Routine läuft synchron mit einem Fluke 87 III und liefert über dem gesamten Bereich ein identisches Ergebnis.
kennst dich hier jemand mit USBprog aus? Ich wollte es eigentlich zur Datenübertragung nutzen. Die Frage ist nur wie, ein richtiges Tutorial konnte ich nicht finden. So wie ich das verstehe, bräuchte ich einen zweiten 10 poligen Stecker den ich mit meinen gewünschten Pins verbinden müsste. Stellt sich nur die Frage, wo man die her kriegt. Bei Conrad gibts viele Stecker. Ich denk mir http://www.conrad.de/ce/de/product/736995/STIFTLEISTE-LOW-PROFILE-10-POL-GERADE/0224721 könnte passen, aber das Bild würde zumindest von der Anzahl der Pole nicht passen.
Ich hätte noch eine Frage, was Operationsverstärker angeht. Wenn ich da 5V anlege, wird der rauskommende Wert immer unter 5V sein. Dementsprechend sollte dir Referenzspannung auch nicht 5V betragen, sondern der maximale Wert. Wäre es sinnvoll, einen weiteren Operationsverstärker ohne Widerstände (Komperator Schaltung) zu benutzen um damit die Referenzspannung zu erzeugen?
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