Impedanzmessung

Gast #4595739
Hallo,

ich habe mal eine Frage:

ich möchte ein System aufbauen, dass parallel Impedanzmessungen 
durchführen kann. Die analogen gemessenen Spannungssignale (das 
Eingangssignal soll von einem DDS Chip komnmen) sollen parallel 
gewandelt werden und dann weiterverarbeitet werden! Kann ich die 
Impedanz über ein Mikrocontroller bestimmen oder soll ich einen DSP 
nehmen? Oder über eine I/Q Demodulation beispielsweise?

habe quasi meinen Aufbau schon im Kopf, hänge aber bei der Analyse bzw 
Bestimmen des Impedanzwertes = Z = sqrt(R^2 + I^2)

Danke.
#4595811
Ok, also wenn ich das richtig verstanden habe, kann der ad8302 zwei 
Spannungssignale verarbeiten? und gibt die Amplituden- und Phaseninfo 
getrennt voneinander wieder aus? dann wäre das durchaus interessant! 
müsste ich dann allerdings die analogen Ergebnisse trotzdem noch wandeln 
wenn ich die Impedanz laut der oberen Formel bestimmen will.. zb über 
ein controller, der die daten dann weiterreicht
Gast #4597747
Hali H. schrieb:
> Parallel soll heißen, dass mindestens zwei Spannungsmessungen parallel
> durchgeführt werden sollen.

Dann brauchst du eben 2 parallel arbeitende ADCs oder 
Sample&Hold-Schaltungen, die die Augenblickswerte einfrieren.

Georg
#4598801
Ratendix schrieb:
> Kann ich die
> Impedanz über ein Mikrocontroller bestimmen oder soll ich einen DSP
> nehmen?

Da du nichts über den Frequenzbereich sagst, wird dir das wohl niemand 
sagen können. Auch verrätst du nichts über die Bereiche, in denen du die 
Impedanz bestimmen willst oder wie genau du die haben willst. Es gibt 
also noch viele offene Fragen.

Hali H. schrieb:
> der
> ad5933 kann alles in einem aber sequentiell...

Nö. Schau noch einmal in das Datenblatt. Es wird nur der Strom durch die 
Impedanz gemessen und die Spannung aus dem internen DDS Core direkt 
abgeleitet.
#4599844
Also, im Prinzip sieht mein Konzept so aus:

->
DDS (gesteuert über ein Controller), evtl Tiefpassfilter für das analoge 
Signal,spannungsgesteuerte Stromquelle über die Lastimpedanz (im Bereich 
von kOhm, aber variabel), Multiplexer zum Anteuern verschiedener 
Elektroden

<-
zurück soll es über 2 parallel ausgeführte Spannungsmessungen gehen.
D. h., jeweils 2 Spannungselektroden gehen in ein Differenzverstäker und 
von da in die 2 ADCs... zum Auswerten gehts dann in den Controller 
zurück
dort Auswertung der Impedanz über bekannten eingespeisten Strom und 
gemessenen Spannungssignalen

soweit der Plan

Gruß
#4599864
Ach ja Ausgangssignal des DDS sollte Sinus sein und um die 50 kHz 
Frequenz...
Amplitude ist nicht so wichtig weil ich über die Stromquelle den Strom 
regel!
Die spannungsgesteuerte Stromquelle soll ein Elektrometer sein (OpV mit 
Widerstand R gegen Masse an dem - Anschluss...)

für konkrete Bauteilvorschläge, soweit mit den Infos möglich, bin ich 
dankbar!
#4599878
je weniger Gesamtleistung des Systems desto besser :)
Wie gesagt, der DDS muss keine hohen Frequenzen erzeugen können und wenn 
ich solch ein 50 kHz Signal mit einem ADC abtaste, muss der doch auch 
nur mindestens 100 kHz schnell sein laut Nyquist, richtig?
Gast #4599993
Hali H. schrieb:
> muss der doch auch
> nur mindestens 100 kHz schnell sein laut Nyquist, richtig?

Kommt drauf an was du "sehen" willst - bei dieser Auslegung nur noch, 
dass überhaupt ein 50 kHz-Signal da ist, aber wenn du die Sinusform 
erfassen willst, musst du 10 bis 100 mal schneller abtasten, je nach 
gewünschter Genauigkeit.

Kannst du dir ja selber veranschaulichen - zeichne eine Sinuskurve und 
die Abtastpunkte dazu.

Georg
#4600204
Georg schrieb:
> Hali H. schrieb:
>> muss der doch auch
>> nur mindestens 100 kHz schnell sein laut Nyquist, richtig?
>
> Kommt drauf an was du "sehen" willst - bei dieser Auslegung nur noch,
> dass überhaupt ein 50 kHz-Signal da ist, aber wenn du die Sinusform
> erfassen willst, musst du 10 bis 100 mal schneller abtasten, je nach
> gewünschter Genauigkeit.
>
> Kannst du dir ja selber veranschaulichen - zeichne eine Sinuskurve und
> die Abtastpunkte dazu.

Naja, das stimmt so nicht ganz. Wenn du weißt, dass das Signal keine 
Frequenzanteile >= 50 kHz enthält, rekonstruiert eine Abtastung mit 100 
kSa/s das Signal komplett exakt, d.h. du kennst die vollständige Form 
und alles ohne jede Zweideutigkeit. Eine schnellere Abtastung ist 
Oversampling und bringt dir keine weiteren Informationen.
Wenn du das hingegen nicht weißt, ist die Abtastung i.A. völlig 
bedeutungslos.
#4601176
Ich will eine spannungsgesteuerte Stromquelle für mein System nutzen. 
Dazu hab ich mich im Inet kundig gemacht und die hier gefunden (Anhang)
Die ist aber nur für geerdete Verbraucher geeignet. Wenn ich also 
darüber meinen Strom in den Menschen einspeise (nur sehr kleine Ströme 
;) ) wäre das nicht so toll...
hat jemand eine Idee?
ich hab noch eine andere Schaltung gesehen, da würde der Strom 
rückgekoppelt an den Minuseingang des OPs angeschlossen. Allerdings 
brauch ich dafür eine zweite Stromelektrode zum Anschließen.
Eine Version mit OP will ich auf jeden Fall haben.
Es ist eben wichtig, den Strom zu begrenzen, bzw für die Impedanzmessung 
konstant zu halten :)
Angehängte Dateien:
#4602013
Eingangssignal wäre ein 50 khz Sinussignal bei 0,6 Volt Amplitude.
Das würde ich gerne über eine Spannungsgesteuerte Stromquelle auf ca 5 
mA Ausgangsstrom einstellen... wenn der Pegel von eingang zu klein ist 
kann man den auch zb auf 2 Volt anheben
Keine Ideen?^^

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