Hallo, ich habe volgendes Problem: Im Anhang befindet sich eine Schaltung, welcher bei die Neigung misst. An den ADC des AVR liegt, entsprechend der Neigung eine Spannung zwischen 0 und 4V an. Das Problem ist, dass bei geringsten Temperaturänderungen das Signal vom der Sensor-Schaltung verändert wird (auch bei überbrückter Messkammer). Es liegt also definitiv an der Schaltung. Meine Frage wäre nun, ob ich von dem AVR die Temperatur messen lassen soll, um den Fehler "intern" rechnerisch auszugleichen. Oder kann man die Schaltung irgendwie verbessern bzw. hat jemand Erfahrungen mit Temperturdrifts, und wie mann sie beseitigt? Danke Zoltan
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Vielleicht selektieren ob Frequenz Generator oder Verstärker. Die Frequenz könnte vielleicht ja auch der AVR übernehmen (und die ist Quarzstabil). Was für eine Flüssigkeit benutzt du ?.
>Was für eine Flüssigkeit benutzt du? Isopropylalkohol aus der Apotheke (In 100g: 63g Isopropylalkohol, 37g gereinigtes Wasser) >Die Frequenz könnte vielleicht ja auch der AVR übernehmen Ich wollte den Programmablauf nicht unterbrechen. Dafür müsste ich die ganze Zeit einen Timer laufen lassen, welcher bei Überlauf einen Interrupt auslöst. Oder geht es auch anders?
Hallo Zoltan Du solltest eine symmetrische Schaltung verwenden bei der Dein Sensor aus einem kleinen Transformator mit geerdeter Mittelanzapfung versorgt wird. Damit verschwindet die Temperaturdrift. Bei horizontaler Lage ist daß Signal am Sensor dann null und je nach Neigung entsteht eine AC Amplitude. Zum Gleichrichten der Signalspannung am einfachsten einen CMOS Schalter der von Deinem Generator gesteuert wird Gruß Michael
Hi Michael, danke für Deinen Kommentar Könntest Du mir den ersten Satz etwas genuauer Erklären? -Was ist eine symmetrische Schaltung? -Transformator mit geerdeter Mittelanzapfung? Die Schaltung wir aus einem Akku versorgt und über einen Low-Drop Festspannungsregler auf 5V aufbereitet. Wo kann ich da einen Transformator anschliessen? Dein Vorschlag mit dem CMOS-Schaltern würde aber wieder einen Ic mehr bedeuten. Was ist gegen die Dioden zu sagen? gruss Zoltan
Verstehts Du unter gereinigtes Wasser Demi-Wasser oder Desti- Wasser oder Wasser durch ein Kaffeefilter ?. Wenn Du den AVR nicht unterbrechen willst, baue doch mal einen Oszillator mit Quarz auf.
Ich hatte eigentlich bei der Flüssigkeit an etwas oeliges gedacht, wegen der Dämpfung. Nimmst Du die +/-Beschleuninigung mit in die Neigungsberechnung mit hinnein ?. Was für Elektroden hast Du in deinem Sensor Rostfest ?.
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Hi Frankl Ich benutze Isopropylalkohol aus der Apotheke. Auf der Verpackung steht als Inhalt: "In 100g: 63g Isopropylalkohol, 37g gereinigtes Wasser", was auch immer gereinigtes Wasser ist... (100ml=1,70Euro) Es geht auch :Alkohol Äthanol DAB 7 90% aus der Apoteke + 10% Wasser. Dämfen kann man das ganze leicht mit der Elktronik. siehe c11, r6. Im Anhang sieht man zwei Versionen der Messkammer. Als Elektrode dient in der Glasausführung Kupferdraht, auf der Platine die nornalen Bahnen. >Nimmst Du die +/-Beschleuninigung mit in die Neigungsberechnung mit hinnein ?. Nein, denn die sind bei meiner Anwendung (Modell Uboot) vernachlässigbar. http://www.sensorsmag.com/articles/0500/120/main.shtml http://www.frederickscom.com/tiltbrochure/pg10.html Ich habe aber immer noch das Problem mit der Temperaturempfindlichkeit. Die HAUPT-Fehlerquelle sind die Gleichrichterdioden. Der 1N4148 reagiert sogar darauf, wenn ich die mit meiner Tischlame anleuchte?????
Vielleicht einpacken in Styropor. Dioden werden auch gerne als Temperatursensoren verwendet.
Anscheinend ist es ja so, wie Du sagst. Ich "bastle" schon seit Jahren, aber das die Dioden so empfindlich auf Temperaturänderungen reagieren, das ist mal was neues. Kannst Du mir, aus reiner Neugierde, einen Beispiel nennen, wo man sie als Temperatursensoren verwendet?
Hallo Zoltan, prinzipiell stimme ich Michael (v.G., siehe oben) zu, eine symmetrische Schaltung mit Synchrongleichrichtung aufzubauen. Sowie ich Deine Schaltung sehe, könnte sie doch erheblich abgemagert werden. Ich kenne nicht die Daten Deines Sensors, aber würde Folgendes vorschlagen: direkte Ansteuerung (ohne Cs) der rechten und linken Elektroden mit invertierten Rechtecksignalen aus zwei Portpins - während der eine '1' liefert ist der andere '0' und umgekehrt. Das Signal der mittleren Elektrode wird über einen OP gepuffert (auch ohne C) und ggf. leicht verstärkt auf einen AD-Eingang gegeben. Die AD-Wandlung wird ausgeführt, jedesmal bevor der Prozessor die Portpins umschaltet (Einschwingphase abwarten). Da der Pozessor die Phasenlage des erzeugten Signals kennt, kann er die bei Neigung entstehende Differenz der AD-Werte für beide Richtungen zuordnen. AVref und die Pegel der Ports sollten gleich sein (ratiometrische Messung). Der AVR könnte bequem ein Signal mit 1kHz erzeugen, und die Ergebnisse ggf. filtern, wenn notwendig. Ob mein Vorschlag funktioniert, muß die Praxis zeigen. Michael
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Hi Michael, Als erstes: Danke für die ausführliche Beschreibung. Mein Sensor ist selbst gebaut. Siehe vier Beträge früher (6.jpg) Natürlich bietet sich der AVR für die Erzeugung der Frequenz an. Es ist nur so, das ich den Programmablauf (Servo-Pulslängen-Messung->ADC-Lesen->PIDRegelung->UART->PulsAusgabe an Servo) nicht ständig unterbrechen wollte, deswegen die ganze Elektronik. Fällt mir grad ein: Kann man einen Signal vom AVR auch so erzeugen, dass man nicht das Programm ständig durch Interrupts oder sonstwie unbterbrechen muss, Stichwort PWM? Du meinst also, dass ich die 1Khz aus dem Sensor an den AD-Wandler geben soll, ohne es vorher gleichzurichten, um anschliessend im MC die Differenz als Messwert zu berechnen?
Da war Michael schneller. Das wäre auch meine Idee gewesen, das ganze Analoggeraffel wegschmeißen und direkt an 3 Portpins anklemmen. Wenn ich das richtig verstehe, ist das eine isolierende Flüssigkeit und man mißt das Kapazitätsverhältnis. Dann muß man den mittleren Pin, der zum ADC geht, auf Uref/2 vorspannen, z.B. über einen Widerstand (etwa 10MOhm). Und an den äußeren Pins liegt dann ein Gegentakt-Rechteck, der nach jeder AD-Wandlung umschaltet. Das Verhältnis zweier aufeinanderfolgender AD-Wandlungen ist dann proportional der Neigung. Bei längeren Leitungen vielleicht einen OpAmp als Spannungsfolger möglichst nahe an der Mittelelektrode verwenden, damit die Leitungskapazität die Messung nicht beeinflußt. Ansonsten gibt es auch Gleichrichterschaltungen mit OpAmps, die dann die temperaturabhängige Schwellspannung ausschalten. Temperaturkompensation wäre aber eindeutig zu kompliziert. Peter
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Hi Peter, Man misst nicht die Kapazität, sondern durch die Verwendung einer Leitfähigen Flüssigkeit entsteht an den drei Elektroden ein Spannungsteiler. Das ganze mmuss mit Wechselstrom betrieben werden, damit sich die Flüssigkeit(Alkohol 90% + Wasser) nicht zersetzt. >Ansonsten gibt es auch Gleichrichterschaltungen mit OpAmps a.) Also "perfekt" wäre das ganze, wenn sich die 1Khz vom AVR erzäugen liesse. Dann hätte ich einen der beiden Ops frei für die temperaturunabhängige Gleichrichtung, falls da ein OP reicht. b.)Das mit der Auswertung der "Gegentakt-Rechtecke" im AVR muss ich noch verdauen........zzzz... Siehe Bild. Könnte klappen... Besten Dank für die Ideen!
@Peter: es freut mich, Deine Zustimmung zu bekommen. Daher möchte ich erwähnen, daß man die Schaltung natürlich auch mit einem 8051-Derivat aufbauen kann. Michael
Mach's halt nicht so umständlich. Mit dem ADXL202E von www.analog.com hast du einen Beschleunigungssensor der sich für die Neigungsmessung eignet. 2St. kommen gratis nach hause. Hermann
Hast Du diese Beschleunigungssensoren schon mal getest? Wie reagieren
sie, wenn ich die Neigunng messen will, auf die Beschläunigung in Fahrt?
>2St. kommen gratis nach hause.
"Analog Devices, Inc. is pleased to offer a limited amount of free
samples to qualified customers" Bin ich ein "qualified customers"???
Ein Sensor kostet ja $11.64.
zoltan, nochmals zurueck zum urspruenglichen problem: t-drift. deine schaltung ist verdammt hochohmig...und womoeglich benuetzst du normale widerstaende. hast du 1% oder 2% metallfilmwiderstaende ausprobiert? metallfilmwiderstaende sind t-stabil ! und...was oben jemanden verwunderte...die si dioden haben etwa 2mv/°celsius spannungsaenderung. ed
@Zoltan: Bei einem Model-Uboot wirst du kaum große Beschleungungen haben. Solte nicht stark ins gewicht fallen. Die Samples sollte mit etwas Fantasie(Firmenname) problemlos kommen. Leider weiß ich nicht wo man sie kaufen könnte. Bei Reichelt find ich die ICs nicht. Hermann
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