Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB Oszilloskop als Datenrekorder ?


von Kahn P. (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe einen Höhensensor der liefert mir 0-10[V] mit bis zu 90[Khz]
als analogen Messwert.

Ich möchte die Daten über USB erfassen und dachte mir, eines der 
günstigen
Speicher - Oszilloskope zu beschaffen ?

Jedenfalls möchte ich die Werte in "Echtzeit" in den Arbeitsspeicher des 
PC's bekommen.

Welche Messkarte(USB) ist empfehlenswert ?

Das Signal ist hochwertig, und soll entsprechend mit 16 Bit aufgenommen 
werden.

Gibt es Hinweise welche "kaufbaren" -Digitalisierer am besten geeignet 
sind ?

Vielen Dank
 Karsten aus Berlin

von Stefan F. (Gast)


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Ich habe noch nie ein Oszilloskop mit mehr als 10 Bit Auflösung gesehen.

von Martin (Gast)


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Für die Oszis von Picotech gibt es ein SDK, womit Du die Signale 
einlesen kannst. https://www.picotech.com/downloads

Von Measurement Computing (siehe auch Meilhaus) gibt es USB-Digitizer
http://www.de.mccdaq.com/products/product-listing.aspx?oid=1596&r=16
dazu gibt es auch eine Library (universal library), die Du in eigene 
Programme integrieren kannst. Wenn Du nicht selber programmieren willst, 
gibt es auch fertige Software, schau mal TracerDAQ an 
http://www.de.mccdaq.com/daq-software/tracerdaq-pro.aspx

Davon abgesehen sind Deine Anforderungen sehr schwammig: "billig", 
"hochwertig", "Echtzeit", Abtastrate, Aufnahmelänge... Wenn Du genauere 
Hinweise möchtest, solltest Du das präzisieren.

- Martin

von Martin (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Ich habe noch nie ein Oszilloskop mit mehr als 10 Bit Auflösung gesehen.

https://www.picotech.com/oscilloscope/picoscope-4000-series

Nicht, dass ich für Picotech Werbung machen wollte. Habe ein 6000er und 
vor allem Software und Bedienung begeistert mich nicht.

- Martin

von Stefan F. (Gast)


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Du solltest bedenken, dass Oszilloskope dazu gedacht sind, 
Schnappschüsse von einem Signalverlauf zu machen. Du kannst damit 
warscheinlich nicht stundenlang kontinuierlich 90kHz aufzeichnen.

von SI (Gast)


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von Stefan K. (stefan64)


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SI schrieb:
> Das mit dein Einheiten und vereinbarten Schreibweisen üben wir noch mal.

Hört sich nach Lehrerkarriere an ...

von oszi40 (Gast)


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Karsten S. schrieb:
> Daten über USB erfassen

Mal gründlicher suchen ob z.B. das Vellemann PC-LAB200 evtl. brauchbar 
sein sollte. EIN Haken an der Geschichte ist die Länge der Aufzeichnung 
und WIE die Daten abgelegt werden. Evtl. endet die Geschichte schon 
vorzeitig weil die Datei zu groß oder fehlerhaft wird? 
https://www.reichelt.de/USB-Oszilloskope/PCSU-200/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=4055&ARTICLE=131352

von Mike (Gast)


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SI schrieb:
> Karsten S. schrieb:
>> ich habe einen Höhensensor der liefert mir 0-10[V] mit bis zu 90[Khz]
>> als analogen Messwert.
>
> Das mit dein Einheiten und vereinbarten Schreibweisen üben wir noch mal.

Eigentlich bin ich gegen solcherlei Einschränkung, aber mittlerweile 
wünsche ich mir in fast jedem Thread an irgendeiner Stelle dass es hier 
doch irgendwann einen Registrierungszwang zum Posten gibt :)

von Martin (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Schnappschüsse von einem Signalverlauf zu machen. Du kannst damit
> warscheinlich nicht stundenlang kontinuierlich 90kHz aufzeichnen.

Ich habe düster in Erinnerung, dass die APIs sowohl von Picotech als 
auch MCC das hergeben, ist aber schon etwas länger her, bin nicht 
sicher. Aber das kann man nachlesen, SDKs inklusive Doku sind m.W. 
gratis runterladbar.

von Wolfgang (Gast)


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Karsten S. schrieb:
> Das Signal ist hochwertig, und soll entsprechend mit 16 Bit aufgenommen
> werden.

Dann sollten die 18Bit eines NI USB-6281 doch reichen
http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/de/nid/209153

Oder wenns nicht ganz so exklusiv sein soll vielleicht ein NI USB-6210
http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/de/nid/203223

von Jobst M. (jobstens-de)


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Auch wenn der Sensor seine Daten mit 90kHz abliefert - wird diese 
Datenrate auch benötigt?
Also, wie schnell ändert sich die Höhe?


SI schrieb:
> Das mit dein Einheiten

Wenn es seine sind, kann er sie auch nennen wie er möchte.


Gruß

Jobst

von Jobst Q. (joquis)


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oszi40 schrieb:
> https://www.reichelt.de/USB-Oszilloskope/PCSU-200/...

Das hat gerade mal 8 bit. Dann schon eher

https://www.reichelt.de/USB-Messlabor-A-D-Messkarten/DES-8-12-USB/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=77898&GROUPID=4051&artnr=DES+8-12+USB&SEARCH=%252A

Hat wenigstens 12 Bit und ist wesentlich günstiger. Zwar kein 
Oszilloscop, aber das ist zur Datenaufzeichnung nicht nötig.

von Anja (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Ich habe noch nie ein Oszilloskop mit mehr als 10 Bit Auflösung gesehen.

Deine Welt ist klein:
In der Firma haben wir ein 24-Bit Präzisions-Oszilloskop.
(oder auch Daten-Logger).

https://www.dewetron.com/products/chassis/

Gruß Anja

von Franz (Gast)


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Anja schrieb:
> Deine Welt ist klein:
> In der Firma haben wir ein 24-Bit Präzisions-Oszilloskop.

Aber er suchte doch was hochwertiges mit USB...
http://spdevices.com/index.php/products/digitizer-product-overview

von Wolfgang (Gast)


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Franz schrieb:
> Aber er suchte doch was hochwertiges mit USB...
> http://spdevices.com/index.php/products/digitizer-product-overview

Um mit gemütliche 90kHz abzutasten, muss man wohl kaum zu einer 
500..2000MSa/s Datenerfassungskiste greifen.

von oszi40 (Gast)


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> 500..2000MSa/s

Je mehr man auflöst, desto größer wird auch die Datenmenge mit der Zeit, 
die man später auswerten muß. Ist das wirklich nötig?

von Andreas R. (daybyter)


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Ob man das mit ein bischen Hardware (wegen der Spannung) an eine 
Soundkarte gebastelt bekommt? Sind wohl keine 90 khz, aber braucht man 
die wirklich?

von Jobst Q. (joquis)


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Andreas R. schrieb:
> Sind wohl keine 90 khz, aber braucht man
> die wirklich?

Das kommt auf die Geschwindigkeit an, mit der sich die Höhe ändert. Da 
bräuchte man wohl mindestens eine Rakete, damit sich die Samplerate 
lohnt.

von Andreas R. (daybyter)


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Könnte ja auch ne Kanone sein, oder so.

Wobei sich dann halt evtl. das USB Scope durch die G-Kräfte auflöst... 
;-)

von Franz (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Um mit gemütliche 90kHz abzutasten, muss man wohl kaum zu einer
> 500..2000MSa/s Datenerfassungskiste greifen.

Karsten S. schrieb:
> Das Signal ist hochwertig, und soll entsprechend mit 16 Bit aufgenommen
> werden.

Da kann er noch ein paar Mittelwerte draus machen, um die Genauigkeit zu 
erhöhen ;-)


Jobst Q. schrieb:
> Da bräuchte man wohl mindestens eine Rakete, damit sich
> die Samplerate lohnt.
Wenn man das Budget für die Rakete hat, fällt der Digitizer in der BOM 
auch nicht mehr auf :-D

von butsu (Gast)


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Jobst Q. schrieb:
> Andreas R. schrieb:
>> Sind wohl keine 90 khz, aber braucht man
>> die wirklich?
>
> Das kommt auf die Geschwindigkeit an, mit der sich die Höhe ändert. Da
> bräuchte man wohl mindestens eine Rakete, damit sich die Samplerate
> lohnt.

nicht unbedingt. "Höhensensor" kann vieles sein. Vielleicht will er ja 
Hochgeschwindigkeits-Profilometrie machen oder so...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Auch mein Cebo-LC hat 16-Bit Wandler mit 14 Kanälen, die auch als 
Differenzpaar genutzt werden können:
http://www.cesys.com/products/cebo-lc/

Das Gerät ist auch komplett isoliert vom USB Port, falls das mal wichtig 
werden sollte. SDK erhältlich, man sollte das aber auch mit CeboLab 
hinkriegen.

von Kahn P. (Gast)


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Hallo zusammen,

ja mit viel Geld kann man schöne "Konverter" kaufen.

Ich habe eine Soundkarte: 150[Khz] kann sie abtasten. (Mono 16[bit]).

Nun hat diese einen Eingang von max +/- 1[V] die zur
Auslenkung verwendet werden. (Ich hoffe keine blockenden Filter).

Wenn ich die Ausgangsspannung meines hochwertigen Messsignals :
(12/16)[Bit] +/- 10[V]  "einfach" auf 1[V] runter teile.

Mit welchen Mess-Ungenauigkeiten habe ich zu rechnen ?

Bsp Strecke/V:

3000[µm]->-10-10V->20V->3000µm/20V=150µm/V->15µm/mV->1.5µm/µV..?


Danke für die vielen Hinweise.
Gruß
 Karsten aus Berlin

von Wolfgang (Gast)


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Franz schrieb:
> Da kann er noch ein paar Mittelwerte draus machen, um die Genauigkeit zu
> erhöhen ;-)

An der Genauigkeit wirst du damit wohl kaum drehen können, allenfalls an 
der Auflösung.

Mittelwertbildung hilft nur gegen statistische Fehler und setzt voraus, 
dass das Rauschen des Signals deutlich größer ist, als die 
Quantisierungsstufen des Wandlers. Sonst ist das Kind nämlich schon in 
den Brunnen gefallen, bevor die Mittelung greifen kann.
Und gegen Wandlerfehler wie DNL oder INL wirst du deutlich größere 
Geschütze als eine einfache Mittelung auffahren müssen (so sie denn 
überhaupt stabil und kalibrierfähig sind) wenn du die Anzahl der 
effektiven Bits erhöhen möchtest. Dann fängst du nämlich an, die 
Kennlinie jedes einzelnen ADC im Wandler zu kalibrieren und hast evtl. 
sogar noch mit interleave Betrieb von mehreren Wandlern für einen 
Erfassungskanal zu tun. Sonst sind das alles, wenn auch stabile 
Hausnummern, die du bei der Mittelung erzeugst.

von Sascha W. (sascha-w)


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Karsten S. schrieb:
> Hallo zusammen,
> Bsp Strecke/V:
>
> 3000[µm]->-10-10V->20V->3000µm/20V=150µm/V->15µm/mV->1.5µm/μV

?? dein Sensor hat nur einen Messbereich von 1500μm ??
Verrate uns doch mal bei welcher Höhe der Sensor 0V und bei welcher Höhe 
er 10V ausgibt. Dann kann man mit der Auflösung des A/D-Wandlers auch 
sagen wie groß die Auflösung der Höhe ist.

Sascha

von Kahn P. (Gast)


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Hallo ,

es gibt ja nichts zu mitteln, der Sensor liefert für die Höhe ein recht 
stabiles Signal. Die Auflösung ist also bei 3000[µm] 20V wie oben schon
beschrieben. Da wackeln auch keine Werte.

Durch das herunter teilen von (-10V - +10V) (20V) auf (-1 - +1V) (2V) 
wird der Messbereich eingeschränkt. Also verliere ich 1 Zehntel der 
Auflösung ?

Ich möchte die Soundkarte im PC als AD -Wandler einsetzen.
Ohne hier Erfahrungswerte zu haben. Zb. die genaue Eingangsspannung
ist unbekannt, und muss experimentell ermittelt werden.

Ich würde das auch "nie" machen, aber selbst nach 35Jahren Berufsstand
kann man Mittellos werden, und muss das anwenden was noch da ist.

Und dann ist guter Rat teuer..

Lg.
 K aus Berlin.

von Anja (Gast)


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Karsten S. schrieb:
> Ich möchte die Soundkarte im PC als AD -Wandler einsetzen.

Dir ist aber schon klar daß normale Soundkarten nur Wechselspannung ab 
ca 20 Hz erfassen können?

Die Genauigkeit einer Soundkarte ist auch eher 1 dB (+/-10%).

Gruß Anja

von mal testen? (Gast)


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kostenlose Soundkarten-Oszilloskop-Programme

Beitrag "kostenlose Soundkarten-Oszilloskop-Programme"

Eigentlich kommt es darauf an ob das Signal AC oder DC ist ob die 
Soundkarte da überhaupt was bringen kann. Filter sind auf jeden Fall 
welche drauf - da müsste man im Zweiffelsfall sehen was man mit dem 
Signal anfangen kann... also testen!

von Kahn P. (Gast)


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Hallo Anja , Hallo mal Testen,

Also das Signal ist ein Gleichstromsignal. Und es wird bis 44 [Khz] in 
der
Amplitude schwingen. Das Signal wird auch stehen bleiben, es ist ein 
Höhensensor der der über die Laser-Triangulation misst.

Wie müsste die Instrumentenanpassung aussehen ?
(Wenn es nicht reicht €, muss ich nehmen was da ist)


Danke für Hinweise..

von Anja (Gast)


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Hallo,

wir wissen immer noch nicht:

Welche Genauigkeit muß das ganze haben?

Reicht ein Oszi (mit 10 oder 100 sek Aufzeichnungslänge)
oder ist ein kontinuierliches loggen erforderlich.
Brauchst du eine fertige Lösung oder kannst du selbst noch dran basteln. 
(Software).

eventuell so was?
https://www.picotech.com/oscilloscope/4262/picoscope-4262-specifications

oder doch die von Wolfgang vorgeschlagene NI Hardware. (mit 
entsprechenden Softwarekosten für Labview).

Gruß Anja

von Kahn P. (Gast)


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Vielen Dank Anja,

ja Kosten dürfen nun keine mehr entstehen, für einen Test muss also die
Soundkarte verwendet werden. Die technischen Daten über die Auflösung 
habe ich Oben beschrieben  Output : -10[V] - +10[V]  ~150[µm]/V
Teilt man den Ausgang auf den Audio -Eingang: -1V - +1V
Zerdrückt man die feine Auflösung ist das sicher nachteilig.

Das Signal ist ein Gleichspannungssignal. Aber kann negative Werte je 
nach Abtastrate unterschiedlich schnell liefern zb im 40Khz Bereich. 
Dann ist es Wechsel Spannung.

Es kann aber auch mit 40Khz.. immer die selbe Spannung ausgeben,
je nach dem was gemessen werden soll/wird.

Nein ein Osci reicht nicht, man muss die Daten über lange Zeit 
aufzeichen, das ist alles programmiertechnisch kein Problem, und läuft 
nun mit HeadSet.

Das möchte ich Best möglich durch eine Analoge -Spannungs Aufnahme, mit 
entsprechender Instrumentenanpassung herleiten.

Danke der Hinweise
 K.

von Franz (Gast)


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Karsten S. schrieb:
> Das Signal ist ein Gleichspannungssignal.

Dann wird das mit der Soundkarte eher nix. Wie schon geschrieben geht 
die erst ab 20 Hz.
Am Eingang ist ein Kondensator (oder eine Schlatung, die sic wie ein 
solcher verhält), der sich auf Dein Gleichspannungssignal auflädt.

von Kahn P. (Gast)


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Also brauche ich einen Spannungsgeregelten Tongenerator..
Welcher Baustein ist dafür geeignet ? Zb. AFO Analog Frequenz 
Oszillator.

von Franz (Gast)


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Karsten S. schrieb:
> Also brauche ich einen Spannungsgeregelten Tongenerator..
Theoretisch ja, praktisch nein. Deine schnellste Spannungsänderung 
beträgt lt. Deiner Aussage ca. 40 kHz. Wenn Du das auf einen VCO gibst, 
muß der oberhalb von 40 kHz arbeiten. Dann funktioniert aber das 
Abtasten mit einer normal Soundkarte nicht mehr....

von Sascha W. (sascha-w)


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Karsten S. schrieb:
> Also brauche ich einen Spannungsgeregelten Tongenerator..
> Welcher Baustein ist dafür geeignet ? Zb. AFO Analog Frequenz
> Oszillator.
das nützt dir nichts wenn du die Spannung in eine Frequenz wandelst und 
dann versuchst die Frequenz mit der Soundkarte zu messen wird die 
Auflösung noch viel schlechter.

> Das Signal ist ein Gleichspannungssignal. Aber kann negative Werte je nach 
Abtastrate > > unterschiedlich schnell liefern zb im 40Khz Bereich. Dann ist es 
Wechsel Spannung.
> Es kann aber auch mit 40Khz.. immer die selbe Spannung ausgeben,
Das ist Quatsch,
dein Höhenmesser gibt eine Gleichspannung aus - Punkt. Die kann sich 
aufgrund der Messrate von 40kHz aber bis zu 40000 Mal pro Sekunde 
ändern.
Nur was ändert die Höhe so schnell?
Wenn du die Änderung nicht so schnell erfassen kannst (weil du z.B. 
einen Ton draus machst) besteht die Möglichkeit der Filterung durch ein 
RC-Glied.

Sascha

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Was soll mit diesem Höhenmesser eigentlich gemessen werden?

von Mal Testen (Gast)


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Wenn es die Soundkarte sein muss dann schau mal hier, das kann man auch 
auf neuere Soundkarten übertragen. Ist halt etwas bastelei und genau... 
testen:

http://www.qsl.net/om3cph/sb/dcwithsb.htm

von Kahn P. (Gast)


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Ja genau so müsste eine Instrumentenanpassung aussehen, fummelig..
Ja es werden Piezoelemente gemessen.

Ok danke.. Ich wird wohl besser das Budget vergrößern.

thx.

von Sascha W. (sascha-w)


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Höhenmesser
Karsten S. schrieb:
> Ja es werden Piezoelemente gemessen.
das hättest du schon vor 4 Tagen verraten können!

Sascha

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