Ich möchte mir einen Datenlogger mit 8 Kanälen, 100Hz Abtastrate und
min. 16Bit Auflösung bauen. Der Eingangsspannungsbereich solte 0..10V
betragen.
Wichtig ist ein möglichst stromsparender Betrieb, teilweise auch mit
Batterie. Daher macht mir die Eingangsstufe Sorgen. Da ich die Eingänge
möglichst hochohmig (und robust) brauche, muss ich mir >10V zur
Versorgung der Eingangs-OPVs generieren. Wie mache ich das effizient?
Ist es besser die Daten erstmal in einem SPI-Flash zwischenzuspeichern
und wenn dieses voll ist auf eine SD-Karte zu schreiben? Gibt es
eigentlich Probleme mit 32GB SD-Karten?
Hainz schrieb:> Ich möchte mir einen Datenlogger mit 8 Kanälen, 100Hz Abtastrate und> min. 16Bit Auflösung bauen.
Ich denke mal die größte Herausforderung wird dabei die geforderte
Auflösung sein, der Rest geht.
Hainz schrieb:> Wichtig ist ein möglichst stromsparender Betrieb, teilweise auch mit> Batterie.
Dann bedenke dass die SD-Karte ganz schön stromhungrig sein kann (laut
Spec 45/80mA, ich habe aber auch schon deutlich darüber gemessen).
Hainz schrieb:> Da ich die Eingänge> möglichst hochohmig (und robust) brauche, muss ich mir >10V zur> Versorgung der Eingangs-OPVs generieren. Wie mache ich das effizient?
Schaltregeler?
Hainz schrieb:> Ist es besser die Daten erstmal in einem SPI-Flash zwischenzuspeichern> und wenn dieses voll ist auf eine SD-Karte zu schreiben?
Kommt darauf an wieviel RAM du auf dem uC zur Verfügung hast,
normalerweise solltest Du versuchen so große Blöcke wie möglich auf die
SD-Karte zu schreiben. Dann brauchst Du die SD-Karte nicht so oft
bestromen. Also internen Speicher befüllen, z.B. 256 Messwerte = 512
Byte. Zwischen den Messungen den Controller immer in den Sleepmode. Wenn
der interne Speicher voll ist die SD-Karte einschalten, initialisieren
und die Daten weg schreiben.
Hainz schrieb:> Gibt es> eigentlich Probleme mit 32GB SD-Karten?
Wieviele Jahre möchtest Du denn Mitloggen?
Noch ein paar Links:
http://www.roland-riegel.de/sd-reader/index.htmlhttp://elm-chan.org/fsw/ff/00index_p.html
>muss ich mir >10V zur Versorgung der Eingangs-OPVs generieren
wozu denn das? Mach mal einen Spannungsteiler vor. Es gibt OPAmps die
mit 2,5V Ub funktionieren. Mit 16bit ADC gibt es von AD einen uC mit
8051er Kern, das ist vermutlich am effizentesten. Speichern solltest du
gleich auf SD Karte, Probleme sollte es auch mit der 32GB Karte nicht
geben. Mit der kannst du dann schon ziemlich lange loggen.
Grüsse
Wofür brauchst du bei 16 Bit noch einen Eingangsverstärker, und wie
willst du bei der OP Schaltung dann einen max. Fehler von 1 / 2^16 also
weniger als 0,001% erreichen?
WAS willst du denn messen?
Ich brauche keinen Eingangsverstärker sondern einen
Eingangsimpedanzwandler, da die Spannunsmessungen möglichst ohne
Beeinflussung der zu untersuchenden Schaltung möglichst rückwirkungsfrei
gemessen werden müssen. Welche Signale genau untersucht werden müssen
wird sich erst im Laufe der Messungen ergeben, daher hier erst ma die
"Worst Case" Anforderungen.
16-Bit ADC werden gerne wegen ihrer hohen Auflösung verwendet.
Ahnungslose wissen halt nicht, dass sie mindestens die unteren 4 Bit
wegen Seebeck etc. wegwerfen müssen.
In ihrem Glauben, eine 16-Bit-Genauigkeit realisiert zu haben, sind sie
meistens sehr glücklich.
Herr Seebeck glaubt offenbar, dass "sein" Effekt das einzige ist was
Mist macht. Ist es natürlich nicht,im Gegenteil, die Drift der
Widerstände ist ein weitaus größeres Problem als die paar uV
Offsetspannung infolge kleinerer Temperaturdifferenzen.Weiters ist auch
das Layout alles andere als trivial. Aber 16 Bit Auflösung sollte bei
sorgfältigem Design drin sein.
Grüsse
Gebhard Raich schrieb:> Aber 16 Bit Auflösung sollte bei> sorgfältigem Design drin sein.
Wenn man einen 16Bit Wandler nimmt, dann sind 16Bit Auflösung selbst
bei schlechtestem Design(*) nicht nur möglich sondern sogar
außerordentlich wahrscheinlich. :-)
* zB. 'Verdrahtung' mit nassen, gesalzenen Baumwollfäden
Danke, mir ging es gar nicht schlecht.
Dem von mir geschriebenen Satz sollte der geneigte Leser nur entnehmen
können, das die Auflösung nicht von (gutem/schlechtem) Design abhängt,
sondern einzig von der vom Wandler zur Verfügung gestellten Auflösung.
Zur Verdeutlichung hatte ich eigens ein (nachträglich ziemlich
überflüssig erscheinendes) Ironie-Detektions-Triplet angehängt.
Norbert schrieb:> sondern einzig von der vom Wandler zur Verfügung gestellten Auflösung
Nicht zwingend...es gibt ja schließlich auch noch Oversampling ;-)
Da fällt mir gerade noch ein:
Für ein gutes 'oversampling' ist es erforderlich das Schaltungsdesign
schlecht zu machen.
Wir wollen ja nicht ständig präzise das Gleiche messen.
Rauschen ist prima, brummen ist aber schlecht. ;-)
Also, wenn Du einen Sigma-Delta-Wandler verwndest, haben diese
üblicherweise einen internen Verstärker (oder einen Buffer bzw. eine
Kombination aus beidem)(kann man in vielen Fällen auch brücken), dann
brauchst Du keinen externen Verstärker mehr.
Beispiel TI MSC1210: 24-Bit Auflösung, Eingangsstrom auf den
Analog-Kanälen mit eingeschaltetem Buffer: 0,5nA.
Das ist übrigens ein ADC mit integrietem µController (8051).
Kostet bei Digikey ca. 22€
Ähnlich ist der C8051F350, auch mit 24-Bit AD-Wandler und integriertem
8051, kostet <6€.
