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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADC 16-Bit gesucht


Autor: Bernhard (Gast)
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Hallo Leute,

ich suche als Erweiterung für Mega163 einen 16 Bit ADC seriell in DIL
oder SOT. Vielleicht hat einer von Euch zu dem ADC auch schon eine
fertige Assebler Routine zum Auslesen der Spannung. Habe MSOT versucht
zu löten, aber leider kein SMD Lötgerät. Schon ein paar ADC's
gefunden, aber entweder zu teuer oder MSOT oder nicht als Bauteil in
den Listen der Elektronikläden gefunden. Dank schan mal an alle Bastler
und

Gruß Bernhard

Autor: SMD (Gast)
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Das Mass aller Dinge ist doch Analog Devices, bei solchen Bauteilen.
Bei so hoher Auflösung ist thermisches Rauschen etc. zu unterdrücken,
dadurch sind die Dinger doch so teuer.
Berichtigt mich jemand wenn ich mich irren sollte.

16bit Auflösung ist ganz schön heikel, da muss auch das Eingangssignal
stimmen. Wofür brauchst du die 16bit, wenn man fragen darf?

Autor: Michael (Gast)
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LTC1864 in SO8

Autor: Thomas Berger (Gast)
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16 Bit ist sehr empfindlich, d.h. Speisung und Referenz müssen
"sauber" sein. 16 Bit bringen nichts, wenn 4 Bit nur Rauschen sind.

Gruss Thomas

Autor: Bernhard (Gast)
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Hallo an alle,

brauche 16 Bit fürn Akkulader an 12Volt. Schaltnetzteil etc. ist fertig
und gemessen werden bis 32,7675 Volt Leerlaufspannung der Akkus.
Rauschen ist vielleicht ein Problem?
LTC1864 ist MSOT? Hat noch einer nee Idee, wo ich günstig ein SO8
herbekomme?


Gruß Bernhard

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

16 Bit für einen Akkulader? 12 Bit sollten eigentlich reichen. Für die
16 Bit brauchst du extrem rauscharme und exakte Refernzspannungen und
ein gutes Layout (Multilayer sollte es eigentlich schon sein) Wenn das
Layout nicht sehr gut ist werden deine unteren Bits das Rauschen der
Versorgungsspannung, den Quarz deines Controllers oder sonstwas messen
aber bestimmt nicht die Akkuspannung.

Matthias

Autor: Bernhard (Gast)
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Hallo Matthias,

hast Du etwas ähnliches schon mal gebaut oder versuch? Das Problem ist
die zum Teil hohe Akkuladespannung und das Delta wo die Ladespannung
sinkt und die Akkus zeigen, das sie geladen sind. Bei 4A und
30,72Volt/2^12 (4096)= 7,5mV. Brauche zur genauen Bestimmung aber min
1mV (15Bit) und Auflösung 0,5mV(16Bit), da die letzte Stelle immer
flackert. Akkupack ist kein Problem. Ab 4 Zellen reicht 12 Bit, aber
bei einem Akku komme ich nicht klar. Z.Z. messe ich mit 10 Bit Atmel
direkt 20,48V/2^10 = 20mV. Das lässt sich schon nicht mehr gescheit
auswerten.

Gruß Bernhard

Autor: Dieter (Gast)
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Hallo Bernhard


Blende doch die Spannung ,die du nicht brauchst, mit einem OP aus.
"Spannungslupe".

Dann solltest du doch mit einem 10 Bit Wandler auskommen.

Oder liege ich da falsch.

MFG
Dieter

Autor: Freddy (Gast)
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Hallo,

die Gehäuse bei 16 Bit Präzisions-ADC's sind mit Absicht so klein
gehalten. Dadurch lassen sich gute Layouts mit geringen Störeinflüssen
realisieren. Ist zum Beispiel dein Schaltnetzteil in der Nähe und die
Leiterbahn deines Messsignales ist nur 1 cm lang, so können je nach
Magnetfeld-richtung deiner Drossel des SNT schon 2-3 Bit deiner
Auflösung im Rauschen untergehen (induktive streueinflüsse). Damit will
ich nur verdeutlichen, dass das Löten wohl das kleinste Problem
darstellt. Das kann man nämlich mit einem normalen Lötkolben mit
feiner, leicht gebogener Spitze und ein wenig selbstgemischten
Flussmittels (Kolophonium aufgelöst in Isopropanol-Alkohol) gut
bewerkstelligen. Das Geheimniss heisst Schlepplötverfahren.

MfG Freddy

Autor: Bernhard (Gast)
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Hallo und Dank für die Anregungen,

ich habes es bisher vermieden SMD's zu löten.
Freddy könntest Du mir etwas genauer erklären wie die Mischung bereitet
wird und verzinnst Du die Lötflächen vorher.
Dieter könntest auch Du ein wenig mehr ins Detail gehen, da ich eine
Spannungslupe nicht als Schaltbild kenne.

Gruß Bernhard

Autor: Dingens (Gast)
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@dieter:
das problem bleibt doch dabei aber das selbe. problematisch ist doch an
dieser stelle weniger die auflösung des adc als vielmehr das
signal-rausch-verhältnis. und das änderst du auch mit einer
"spannungslupe" nicht. man würde nur zusätzlich den op und die
referenzspannung des selben als störgrössen mit einbringen.

@bernhard:
gemeint ist denke ich mit einer subtrahierer-schaltung die oberen
(uninteressanten) bits der spannung abzuziehen um die resultierende
kleinspannung an einem adc geringer auflösung zu messen. sprich wenn
man von 32,233V genau 32V abzieht kann man die verbleibenden 233mV mit
einem 8bit adc mit 1mV genauigkeit messen. man könnte statt festen 32V
natürlich auch einen dac nehmen und den interessanten ausschnitt vor
der messung suchen lassen. aber das ist halt blödsinn, weil das genau
das ist, was ein adc bereits machen soll und wie er intern womöglich
auch aufgebaut ist (je nach typ). probleme lösen tut man so nicht, nur
künstlich die schaltung vergrössern

Autor: Dieter (Gast)
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Hallo Dingens


Da hast du schon Recht, aber es kommt doch mehr oder weniger auf das
selbe heraus, ob ich jetzt eine Spannungslupe vor einen 10 BIT AD
Wandler setze, oder die volle Spannung mit 16 BIT auflöse. Bei 16 Bit
habe ich dann ja auch noch die Probleme mit dem Design und dem
einlöten.

Entscheidend bei der Messung sind ja meiner Meinung nach nicht die
Absolutwerte der Spannung, sondern halt die negative delta/ U bei der
Vollladung des Akkus.
Daher sehe ich nicht den grossen Einfluß der Referenzspannung sowie des
OP. Klar wird die Schaltung dadurch etwas grösser, ist aber im Rahmen
und für private Zwecke vertretbar.

Das Rauschen könnte man doch mit einer Mittelwertbildung im MC etwas
"dämpfen".

Wie würdest du das den lösen?

MFG
Dieter

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

ich hab zwar noch nie einen Akkulader gebaut aber doch die ein oder
andere Erfahrung mit ADC's. Und genau aus dieser Erfahrung sage ich
dir: 16 Bit ist alles andere als einfach. Alleine der fehlende
Masselayer unter dem ADC wird dich Auflösung kosten. Allso nimm
irgendwas beherschbares. Z.B. einen 12 Bit und blende einmal 30V
mittels OP aus. Dann reichen die 12 Bit locker aus um das -DeltaU zu
erkennen. Mit einem Spannungsteiler teilst du dann zusätzlich die
Spannung des Akkus runter um die grobe Ladung zu überwachen.

Ich vermute mal dein "Akku" ist ein Packet aus 25 Zellen.

Matthias

Autor: Dingens (Gast)
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@dieter:
genau das meinte ich ja, es kommt aufs selbe raus.
beispiel:
er will etwa max. 32,7675V messen. mit 16bit aufgelöst entspricht das
niedrigste bit 500nV. wenn er sagen wir ein netzbrummen, oder
sonstewas, mit +/- 2mV drauf hat dann dann "rauschen" ja die letzten
3 bit. soweit so gut. sagen wir er zieht mittels op eine spannung von
32,64V ab, also genau die obersten 8 bit, dann kann er den rest mit
einem 8bit adc einlesen. aber die störspannung hat sich ja dadurch
nicht gegezaubert, sprich die niedrigsten 3bit sind immernoch müll. nur
dass er zusätzlich noch am 8bit adc die ungenauigkeit der
referenzspannung am op und das erzeugte rauschen vom op drauf hat. und
natürlich seine schaltung ist grösser und teurer geworden.

ich möcht mich da zwar jetzt nicht zu weit ausm fenster lehnen, da ich
nur sehr oberflächlich was über ackuladung weiss, aber ich denke es
wäre einfacher und genauer nur die gesamtladung mit'nem 8bit adc zu
verfolgen und die -delta_u erkennung mit'ner analogen schaltung zu
erledigen. ich denke da an einen differentiator mit vorgeschaltetem
tiefpass mit fg=1hz oder so.

Autor: Siegfried (Gast)
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Denkbar währe auch ein Differenzverstärker vor dem 12Bit-AD-Wandler, der
eine einstellbare Verstärkung hat. Die wird dann so gewählt, das je
Nennspannung des Akkus z.B.

Umax[V]   Auflösung [mV]
2,046         2
10,23        10
20,46        20
40,92        40

bei unterschiedlichen Auflösungen gemessen werden können.

Siegfried

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Soweit ich weiß, macht die -delta_u erkennung nur bei 1 oder 2 Zellen
Sinn.

Darüber hinaus hat man den Mittelwert aus allen Zellen und die laden ja
nicht exakt gleich.
Die -delta_u Kennlinie ist also nur sehr schwach bis gar nicht
ausgeprägt und es kann zu starker Überladung (Aufheizen, Explosion)
einzelner Zellen kommen.

Hochwertige Akkulader laden deshalb jede Zelle einzeln.


Peter

Autor: Bernhard (Gast)
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Hallo Leute,

das mus ich erst mal alles sacken lassen. Was meint Ihr zu einer
Mittelwertbildung durch Messgleichrichter und Siebung? Es ist wie
gesagt nicht entscheidend, die Spannung aufs nV zu messen, sondern geht
nur ums negative Delta/U und beim Vielfachmessgerät ist der Knick auch
relative gut bei Akkupack's zu erkennen. Positiv sei zu bemerken, Ich
habe als Spannungsquelle den PKW-Akku und schalte das Schaltnetzteil
komplett ab, wenn die Akkuspannung gemessen wird.
Das Einzelladen der Zellen ist zwar die beste Lösung, aber dauert auf
dem Flugplatz zulange. Ich will dann ja auch mal irgendwann wieder
Fliegen. Melde mich wieder, wenn ich die einzelnen Anregungen probiert
habe.

Dank und Gruß Bernhard

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