Moin Moin, ich hoffe ihr könnt mir bei folgendem Problem helfen. Ich möchte mit einem PGA204 eine Differenzspannung messen, allerdings hab ich dafür nur Single-Supply zu Verfügung. So weit so gut nun wollte ich es mit einem virtual Ground probieren, den ich durch einen Spannungsteiler erzeuge. Später dann wohl mit einem TLE2426. Bei diesem Schaltungsaufbau kommt aber irgendwie die Falsche Ausgangsspannung raus: Mit Multimeter gemessen: 0 V -----||2K7||--2,28 V--||2K7|| 5,03 V Gemessene Ausgangspannung am PGA204 und in Klammern die vom Multimeter: R1: +/- 1,63 V (2,28 V) R2: +/- 2,75 V (2,75 V) Jemand Vorschläge woran es liegen könnte? Besten Dank und Gruß FiCo PGA204: http://www.ti.com/lit/ds/sbos022/sbos022.pdf
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Fangen wir mit dem offensichtlichen Problem an: über den Ref-Pin fließt Strom. Du kannst an dem Pin ein verschobenes Bezugpotential vorgeben, aber du musst es niederohmig vorgeben, sonst änderst du das Verstärkungsverhalten des PGA. Der Spannungsteiler am Ref-Pin mit seinen 410Ohm Innenwiderstand bewirkt also einen Fehler, mit dem später vorgesehenen TLE2426 ist dieses Problem gelöst. Der schwieriger zu bewertende Punkt ist, ob du den erlaubten Signalbereich des PGA204 verletzt. Im Datenblatt ist unter "Input Common Mode Range vs. Output Voltage" nur ein Plot für eine Versorgung mit +/-15V gezeigt. Daraus auf deine 0 - 10V Versorgung zurückzuschließen ist nicht ganz einfach. (Genauer: auf eine +/- 5V Versorgung, die du bezogen auf den Ref-Pin hast). TI bietet zwar ein entsprechendes LabVIEW-Tool an um das zu berechnen, aber der PGA204 ist zumindest in meiner Version dieses Tools nicht enthalten. Ansonsten: schau zu allererst mal, dass der "nackte Spannungsteiler" mit dem Multimeter gemessen vernünftige Werte liefert. Denn schon das hier: Finn C. schrieb: > Mit Multimeter gemessen: > 0 V -----||2K7||--2,28 V--||2K7|| 5,03 V geht ja nicht wirklich auf.
Hallo Achim, vielen Dank für deine schnelle Antwort! Dazu nun folgendes: Achim S. schrieb: > Du kannst an dem Pin ein verschobenes Bezugpotential vorgeben, > aber du musst es niederohmig vorgeben, sonst änderst du das > Verstärkungsverhalten des PGA. Der Spannungsteiler am Ref-Pin mit seinen > 410Ohm Innenwiderstand bewirkt also einen Fehler, mit dem später > vorgesehenen TLE2426 ist dieses Problem gelöst. Das stimmt, die Referenzspannung schwankt je nach Messung um max. 0,02 V. Denke aber nicht, dass es diese hohen Abweichungen rechtfertigt. > Der schwieriger zu bewertende Punkt ist, ob du den erlaubten > Signalbereich des PGA204 verletzt. Im Datenblatt ist unter "Input Common > Mode Range vs. Output Voltage" nur ein Plot für eine Versorgung mit > +/-15V gezeigt. Daraus auf deine 0 - 10V Versorgung zurückzuschließen > ist nicht ganz einfach. (Genauer: auf eine +/- 5V Versorgung, die du > bezogen auf den Ref-Pin hast). TI bietet zwar ein entsprechendes > LabVIEW-Tool an um das zu berechnen, aber der PGA204 ist zumindest in > meiner Version dieses Tools nicht enthalten. Hmm LabView habe ich hier leider nicht :( Hat das vielleicht schon jemand Erfahrung mit PGA204 und virtual GND machen können? Problem ist, ich habe ohne Weiteres keine Möglichkeit negative Spannungen auszuwerten. BTW: TI sagt in ihrem Datenblatt auf S.10 aber auch, dass zweimal +15V angeschlossen werden könnten... > Ansonsten: schau zu allererst mal, dass der "nackte Spannungsteiler" mit > dem Multimeter gemessen vernünftige Werte liefert. Denn schon das hier: > Finn C. schrieb: >> Mit Multimeter gemessen: >> 0 V -----||2K7||--2,28 V--||2K7|| 5,03 V > geht ja nicht wirklich auf. Da hast du wohl Recht -.-* War wohl bisschen voreilig mit den Widerständen. Habe nun zwei gleiche 5,6 kOhm Widerstände, was wie nun wie folgt aussieht 0 V -----||5K6||--2,517 V--||5K6|| 5,034 V R1: +/- 1,85 V (2,517 V) R2: +/- 2,518 V (2,517 V)
Den virtuellen Ground aus der Betriebsspannung abnehmen ist scheusslich. Und dann noch hochohmig, das ist noch scheusslicher. Nimm eine Referenzspannungsquelle von 5 V. Für den ADC hast du ja vielleicht sowieso eine dabei.
Finn C. schrieb: > Das stimmt, die Referenzspannung schwankt je nach Messung um max. 0,02 > V. Denke aber nicht, dass es diese hohen Abweichungen rechtfertigt. Nein: ist aber trotzdem eine Fehlerquelle, die du für eine ernsthafte Anwendung beseitigen musst (was mit dem geplanten TLE2426 dann ja passieren wird). Finn C. schrieb: > BTW: TI sagt in ihrem Datenblatt auf S.10 aber auch, dass zweimal +15V > angeschlossen werden könnten... V- mit +15V versorgen - kannst du gerne mal ausprobieren. Und dann selbst entscheiden, ob Fig. 1 im Datenblatt einen Druckfehler enthält oder nicht. Finn C. schrieb: > 0 V -----||5K6||--2,517 V--||5K6|| 5,034 V sieht schon besser aus. Jetzt lass uns mal versuchen zu verstehen, was der Rest deiner Messungen konkret bedeutet: Finn C. schrieb: > R1: +/- 1,85 V (2,517 V) Die Zahl in Klammern gibt an, dass du mit dem Multimeter über R1 gemessen 2,517V siehst, richtig? Und wenn du mit dem PGA über R1 abgreifst, dann siehst du am Ausgang des PGA eine Spannung von 1,85V gegenüber der Spannung am Ref-Pin, richtig? Wofür steht das +/- in dieser Zeile? Und dann machst du nochmal die selben Messungen und greifst an R2 ab? Oder was bedeutet es, dass hier eine Zeile "R1" und die andere "R2" heißt? Kann es sein, dass in deiner Tabelle R1 und R2 vertauscht sind? Denn wenn der PGA am oberen der beiden Widerstände abgreift, sollte er wahrscheinlich mit der Gleichtaktspannung klarkommen und den richtigen Ausgangswert anzeigen. Wenn er am unteren der beiden Widerstand abgreift, ist die Gleichtaktspannung wahrscheinlich zu nahe an der unteren Versorgung und das Ergebnis sollte falsch sein. Im Diagramm "Input Common Mode Range vs. Output Voltage" auf S. 6 des Datenblatts siehts du, dass die Gleichtaktspannung am Eingang min. 2,5V von den Versorgungsspannungen weg bleiben muss. Das ist beim Abgriff der Spannung am unteren Widerstand nicht erfüllt.
Soooo Achims letzter Beitrag enthielt die Lösung des Problems. Ich antwortet nun der Vollständigkeit noch auf eure Fragen und dann erklär ich euch, wo ich denke, das Problem lag. ths schrieb: > Nimm eine > Referenzspannungsquelle von 5 V Ist hässlich aber würde ich eine feste Referenz nehmen, würde sich die Versorgungsspannung unsymmetrisch aufteilen. Was der PGA denke ich mal auch nicht mag. Achim S. schrieb: > Die Zahl in Klammern gibt an, dass du mit dem Multimeter über R1 > gemessen 2,517V siehst, richtig? Richtig Achim S. schrieb: > Und wenn du mit dem PGA über R1 abgreifst, dann siehst du am Ausgang des > PGA eine Spannung von 1,85V gegenüber der Spannung am Ref-Pin, richtig? Richtig Achim S. schrieb: > Wofür steht das +/- in dieser Zeile? Wenn ich die Eingänge des PGA's umpole wird die gemessene Differenz negativ und bleibt gleich. Achim S. schrieb: > Und dann machst du nochmal die selben Messungen und greifst an R2 ab? > Oder was bedeutet es, dass hier eine Zeile "R1" und die andere "R2" > heißt? Richtig Achim S. schrieb: > Kann es sein, dass in deiner Tabelle R1 und R2 vertauscht sind? Denn > wenn der PGA am oberen der beiden Widerstände abgreift, sollte er > wahrscheinlich mit der Gleichtaktspannung klarkommen und den richtigen > Ausgangswert anzeigen. Wenn er am unteren der beiden Widerstand > abgreift, ist die Gleichtaktspannung wahrscheinlich zu nahe an der > unteren Versorgung und das Ergebnis sollte falsch sein. > > Im Diagramm "Input Common Mode Range vs. Output Voltage" auf S. 6 des > Datenblatts siehts du, dass die Gleichtaktspannung am Eingang min. 2,5V > von den Versorgungsspannungen weg bleiben muss. Das ist beim Abgriff der > Spannung am unteren Widerstand nicht erfüllt. Das war der entscheidende Hinweis, vielen Dank Achim :) Ne die sind eigentlich nicht vertauscht aber du hast recht die 0V sind zu dicht an der negativen Spannungsversorgung des PGA's (S.12 erster Satz input common-mode range) Deswegen kommt da wohl quatsch raus. Habe mir nun eine duale Spannungsquelle besorgt und deren Mittelpunkt auf GND und Ref(PGA) gelegt. Das funktioniert nun mit einer Offset Abweichung von 0,004 V. Nun muss ich aber negative Spannungen messen, was ich wohl mit einem Spannungsteiler lösen werde. Besten Dank und Gruß Finn
Finn C. schrieb: > Ne die sind eigentlich nicht vertauscht aber du hast recht die 0V sind > zu dicht an der negativen Spannungsversorgung des PGA's Wenn Sie nicht vertauscht sind, dann müsste der Messwert an R2 falsch sein (bezogen auf deine Zeichnung im ersten Beitrag). Laut Messergebnis ist aber der Messwert an R1 falsch - irgendwas kommt mir da schon vertauscht vor. Finn C. schrieb: > Nun muss ich aber negative Spannungen messen, > was ich wohl mit einem Spannungsteiler lösen werde. Du kannst mit bipolarer Versorgung arbeiten und trotzdem den Ref-Pin in den positiven Bereich legen. Ist zwar nicht ganz elegant, aber wahrscheinlich immer noch eleganter, als die bipolare Ausgangsspannung des PGA mit einem Spannungsteiler in den positiven Bereich zu ziehen.
Lies das verdammte Datenblatt mal in aller Ruhe durch.
ths schrieb: > Lies das verdammte Datenblatt mal in aller Ruhe durch. Werde ich jetzt sofort machen. Danke. Gruß Rolf
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