Hallo, ich stehe mal wieder etwas auf dem Schlauch. Ich muss mehrere bis zu 4 Kanäle potentialfrei messen können. Ich möchte +-10V bei einem typ Multimeter Eingangswiderstand von 10MOhm messen. Geschwindigkeit ist eher gemütlich bis 10Hz bei mind. 12bit Auflösung. Am liebsten würde ich ein IC wie den LTC1859 verwendenden und Differentiell messen. Jedoch verstehe ich nicht wie dieser IC die AGND der Einzelnen Kanäle trennt (über den COM-PIN ??). Laut Datenblatt soll COM mit AGND und Eingangsmasse verbunden werden. Muss ich am Ende doch alle Kanäle galvanisch trennen mit allem was dazu gehört? Wenn die Massen hochohmig getrennt wären, würde mir das schon reichen. Danke schon mal im vorraus
Gast
#5623810
Michael S. schrieb: > Am liebsten würde ich ein IC wie den LTC1859 verwendenden und > Differentiell messen. Jedoch verstehe ich nicht wie dieser IC die AGND > der Einzelnen Kanäle trennt (über den COM-PIN ??). Gar nicht. Der ADC misst zwar differentiell (d.h. er wertet nur die Differenz zwichen beiden Eingängen an und nicht deren Wert bezogen auf GND). Aber er misst nicht potentialfrei (d.h. es reicht nicht, dass die Differenzspannung beider Eingänge im erlaubten Bereich liegt. Sondern die Spannung an jedem einzelnen Eingang bezogen auf GND muss ebenfalls im erlaubten Bereich liegen). Siehe auch Note 3 zum analog input range: When these pin voltages are taken below ground or above AVDD = DVDD = OVDD = VDD, they will be clamped by internal diode Das gilt für jeden Eingangspin, nicht nur für die Differenzspannungen. Wenn du diesen Massebezug nicht durch die Signalquelle sicherstellen kannst, dann brauchst du tatsächlich vor dem ADC Trennverstärker. Michael S. schrieb: > Muss ich am Ende doch alle Kanäle galvanisch trennen mit allem was dazu > gehört? Es scheint so.
Michael S. schrieb: > Jedoch verstehe ich nicht wie dieser IC die AGND der Einzelnen Kanäle > trennt (über den COM-PIN ??). Gar nicht. Alle Eingänge und vor Allem die maximalen Spanungen sind auf den GND bezogen und düfren lt. Datenblatt nicht mehr als 0,3V davon abweichen: Ground Voltage Difference DGND, AGND1, AGND2, AGND3 ...... ±0.3V > Muss ich am Ende doch alle Kanäle galvanisch trennen mit allem was dazu > gehört? Wenn du vollkommen potentialfrei messen willst und auch musst, dann schon. Aber beschreib doch einfach mal deine Messaufgabe: woher kommen diese differentiellen Eingangswerte?
Erstmal vielen Dank euch beiden für die Erklärungen. Sieht so aus als müsste ich doch etwas mehr Aufwand betreiben. Aber so sei es denn. Es soll eine Universelle Messkarte werden, deshalb die getrennten GNDs. Trennverstärker werde ich mir mal anschauen. Cu Micha
Gast
#5624522
Michael S. schrieb: > Muss ich am Ende doch alle Kanäle galvanisch trennen mit allem was dazu > gehört? Ja. Dafür gibt es 2 Möglichkeiten: 1 Analoge Trennverstärker vor den ADC-Eingängen. Das erfordert viel Knowhow, da kommt wohl nur fertig kaufen in Frage. 2 Selbständige Controller mit ADC für jeden Eingang und galvanische Trennung bei der digitalen Übertragung der Ergebnisse. Das ist für den Selbstbau geeigneter, weil man digital ohne Genauigkeitsverlust einfach per Optokoppler galvanisch trennen kann. Georg
Hallo, ich habe mir mal ein paar Gednken zur Messung gemacht. So müsste es doch funktionieren (siehe Bild). Der PGA ist für kleinere Spannungen am Eingang bis +-200mV, dann kann ich die Verstärkung auf 100 stellen.
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Gast
#5626490
Michael S. schrieb: > So müsste es doch funktionieren (siehe Bild) Du brauchst natürlich noch für jeden Kanal eine galvanisch getrennte Versorgungsspannung (DC-DC-Wandler), und ev. noch eine Referenzspannungsquelle. Georg
Gast
#5626507
georg schrieb: > Du brauchst natürlich noch für jeden Kanal eine galvanisch getrennte > Versorgungsspannung (DC-DC-Wandler) Und wenn mit dem PGA103U dieser hier gemeint ist: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/pga103.pdf dann sollte es gleich eine bipolare galvanisch getrennte Versorgung sein. Burr Brown hat - solange es sie als selbständige Firma gab - meiner Erinnerung nach nie etwas in Richtung Rail-2-Rail gebaut.
Ja genau die habe ich nur nicht eingezeichnet. Wird eine +-12V Konverter mit zwei 5V Reglern und einer LT1009 Referenz.
Gast
#5626556
Michael S. schrieb: > Ja genau die habe ich nur nicht eingezeichnet. > Wird eine +-12V Konverter mit zwei 5V Reglern und einer LT1009 Referenz. Wenn Du dir zutraust ein bischen digitalen Vodoozauber zu betreiben könntest Du einen AD7401 verwenden, der hat 16bit Auflösung, eine eigebaute Referenz und eine recht robuste glavanische Trennung, Du brauchst nur mehr einen DCDC-Wandler mit 5V und ein paar mW... Da Du keine hohe Geschwindigkeit brauchst kannst Du auch durch einfaches Bitzählen das Eingangssignal "erkennen" Die Messbereichsumschaltung kannst Du mit Signalrelais machen, da ist die Isolierung meistens ausreichend. Sowas ähnliches funktioniert hier ausreichend stabil seit etlichen Jahren. MiWi
Ok der AD7401 hört sich ja interessant an, aber ich glaube da werde ich mal mit rum experimentieren wenn ich etwas mehr Zeit habe ;) Stellt sich mir nur noch die Frage warum der PGA103U so 10^18 Ohm Eingangswiderstand hat, dann aber einen Biasstrom von 50nA hat??? Das verstehe ich nicht, bei so einem hohen Eingangsstrom habe ich ja einen Riesen Fehler an den Eingangswiderständen.
Gast
#5627279
Guck dir die Si890x mit direkter isolierter Datenschnittstelle an. Uart, Spi,. Vielleicht passen die für dich.
Gast
#5627282
Michael S. schrieb: > bei so einem hohen Eingangsstrom habe ich ja einen > Riesen Fehler an den Eingangswiderständen. kommt darauf an, wie groß die Eingangswiderstände sind. Wenn der Widerstand der Quelle "nur" im kOhm Bereich ist, dann liegt der Fehler nur im µV Bereich - und damit weit unter dem Offsetfehler des Verstärkers. Wenn du Quellenwiderstände im Bereich vieler MOhm hast, dann lohnt es sich tatsächlich, nach einen Verstärker mit geringerem Biasstrom zu suchen. Michael S. schrieb: > Stellt sich mir nur noch die Frage warum der PGA103U so 10^18 Ohm > Eingangswiderstand hat Hocher Eingangswiderstand bedeutet: der Strom ändert sich kaum, wenn die Eingangsspannung sich ändert. Du hast also einen kaum spannungsabhängigen Konstantstrom von typ. 50nA.
Gast
#5627298
wobei.... woher hast du die 10^18 Ohm? 10^10 Ohm könnte ich mir als Eingangswiderstand des PGA vorstellen. 10^18Ohm sprengt mein Vorstellungsvermögen.
Michael S. schrieb: > Stellt sich mir nur noch die Frage warum der PGA103U so 10^18 Ohm > Eingangswiderstand hat Ich sehe im Datenblatt als typ. Wert 10^8 Ω ...
@Angus Die Si890x sind ja echt geniale Bauteile. Ist ja schon fast alles drin was man benötigt. Leider mit 10bit etwas zu ungenau für meine Zwecke. Auf jeden fall kommt der Baustein in meine Liste "Künftig zu verwendender Bauteile" weit nach oben :) @Achim S. Achso verstehe der Biasstrom ist quasi immer da, nur bei Änderungen am Eingang bewirkt er eine zusätzliche Änderung am Eingangsstrom. In meinen OPAmp Quellen wird sowas nie erwähnt. Gut das ihr Jungs das alles wisst. Jup im Datenblatt stehen wirklich 10^18Ohm. Ist wohl ein MOS-FET Eingang... Hatte vor einen festen Eingangswiderstand-Attenuator von 10Mohm zu realisieren. Werde wohl etwas runter gehen müssen, vlt. so 1MOhm. @All Vielen Dank für eure schnelle und kompetente Hilfe. Ich denke so werde ich meine Aufgabe gut erfüllen können. :D
Gast
#5627355
Michael S. schrieb: > Jup im Datenblatt stehen wirklich 10^18Ohm. Kannst du das mal verlinken und die entsprechende Stelle nennen? Ich finde diese Angabe im Datenblatt nicht.
Gerne doch. Im Datenblatt Seite 2. http://www.ti.com/lit/ds/sbos031/sbos031.pdf Edit: Mein Fehler, ist sehr klein die Zahl und mein Gehirn hat da eine 1 vor der 8 gesehen wo keine ist. Sorry
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Moin, ich habe sowas schon gemacht und ist jetzt im Einsatz an einer Uni. ADC ist ein LTC2325 bit 16Bit und 5MSample/s und 4 Kanälen. Digitalisolator ist ein Si866x für Sampleclock, Chipselect und die vier Datenausgänge. Strom wird über einen TRACO TMR_6_0521 übertragen. Von 5V am Eingang nach ±5V am Ausgang.
Wenn ich das richtig im Datenblatt sehe, sind die GNDs der 4 Kanäle auch mit der Masse verbunden. IN- darf auch nicht unter 0V fallen. Wie hast du das denn gelöst? Wird AGND über den RefoutN immer an dem aktuellen Kanal geschaltet, so dass Gleichzeitig die GNDs der anderen Kanäle getrennt sind?
Mit differentiellen Verstärkern. Ich habe vor jeden Eingang einen LTC6363 https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ltc6363.pdf gesetzt. Einen Eingang auf Masse und der Andere darf dann drum herum schwingen. Der Ausgang schwingt dann um V_CM. Es gibt da von Analog ein schickes Tool: https://www.analog.com/en/design-center/interactive-design-tools/adi-diffampcalc.html Da kann ich den AD8138 empfehlen, ist auch ein Diff-AMP aber schneller, rauscht aber mehr wie der LTC6363. Ich habe den LTC6363 mit ±5V versorgt. Ich hänge noch eine Schaltung an.
Angehängte Dateien:
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ltc6363.png
(9,1 KB)
Danke sehr, werde ich mir mal genuer anschauen. Wie mann sieht gibt es viele Möglichkeiten das Thema zu erschlagen.
Allerdings. Aber: Wenn es galvanisch getrennt sein soll, dann musst Du irgendwie den Strom auch trennen. Und das bringt zusätzliches Rauschen. Da muss man ordentlich filtern.
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