Wheatstonebrücken-ADC

Martin Gast 22.02.2016 13:10 #4478953

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Liebes Forum,

ich möchte 4 Wheatstone-Vollbrücken (je) 100 mal in der Sekunde messen. 
Dazu möchte ich meinem MCU gerne einen ADC spendieren. Da die 
Spannungsschwankungen an den Brücken sehr gering sind (Kraftmesser), 
müssten die Eingangssignale verstärkt werden. Ich hab jetzt schon 
Stunden auf den Seiten von Analog, Linear, Maxim und TI zugebracht, 
komme aber irgendwie nicht zurecht: Nie werden die echten Sampleraten 
preisgegeben, immer nur die Maximalraten bei einem Kanal etc...
Hat da jemand mit so einem (ähnlichen) Problem schon mal Erfahrung 
sammeln können?

Hier mein Rahmenbedingungen:

Spannungsversorgung 3.3V (zur Not auch 5V)
Auflösung 16bit oder mehr
Samplerate 4 x 100Hz
Interface SPI (zur Not auch I2C)
Wenn irgendwie möglich interner Verstärker (PGA) 128-fach

Und falls ihr jetzt nicht zufällig genau so ein Problem gelöst habt: Bei 
welchem Hersteller würdet Ihr anfangen länger zu suchen? Oder ist das 
hier das falsche Forum?

Danke

Martin

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Sascha Gast 22.02.2016 13:30 #4478979

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Also wenn man den Verstärker mal ignoriert:

http://www.reichelt.de/AD-7291-B/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=113576&artnr=AD+7291+B&SEARCH=ADC

+ ausreichendes Oversampling. 16 Bit heisst nicht, dass die Hardware 
auch unbedingt 16 Bit können muss. Oversampling vereinfacht auch den 
Anti-Aliasing Filter enorm.

Sonst vielleicht der hier: http://www.linear.com/product/LTC2487

Bei beiden gilt: Keine Ahnung wie sich der Multiplexer verhält.
Aber Delta Sigma sollte da deutlich gutmütiger als Successive 
Approximation sein.

Und 4*100Hz sind ja jetzt auch nicht krass viel.

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Wolfgang Gast 22.02.2016 13:33 #4478984

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Sascha schrieb:
> 16 Bit heisst nicht, dass die Hardware auch unbedingt 16 Bit können muss.
Aber nur wenn die Hardware wirklich 16 Bit kann, kommt auch 16 Bit 
Genauigkeit raus - Oversampling hin oder her.
Ohne 16 Bit Genauigkeit wirds nur 16 Bit Auflösung - und wehe die 
Temperatur oder sonstwas ändert sich.

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Sascha Gast 22.02.2016 15:26 #4479166

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Es wurde nach 16 Bit Auflösung gefragt.

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Martin Gast 22.02.2016 17:08 #4479308

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Erst mal vielen Dank.

der Linerar-Chip hat keinen Versträrker. Und Oversampling: Muss ic da 
nicht meinen MPU dazu hernehmen?

Ich hab mir mal den AD7193 angeschaut, mal sehen, ich muss es halt mal 
ausprobieren, fürchte ich...

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Pandur S. (jetztnicht) 22.02.2016 17:42 #4479338

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Ich wuerd einen ADC nehmen, der auch gleich einen Verstaerker drin hat. 
und falls es nur ein Stueck werden soll, je einen ADC pro Kanal. Als ADC 
zB einen AD7799 oder aehnlich.

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Jochen S. (schiffner) 22.02.2016 18:06 #4479377

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Hallo,

für mich sieht das so aus als hätte der LTC einen Verstärker:

LTC2487 - 16-Bit 2-/4-Channel Delta Sigma ADC with PGA, Easy Drive and 
I2C Interface
--> PGA == programmable gain amplifier

Programmable Gain from 1 to 256

Gruß,
Jochen

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Wolfgang Gast 22.02.2016 18:26 #4479427

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Sascha schrieb:
> Es wurde nach 16 Bit Auflösung gefragt.

Oft stellt sich hinterher heraus, dass doch 16 Bit Genauigkeit gemeint 
ist. Da muss man allerdings das Analog Frontend erstmal hin bringen.

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Stefan N. (nickelodien) 22.02.2016 18:37 #4479450

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http://www.reichelt.de/ICs-ADC-ADXRS-/ADS-1248-IPW/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=5458&ARTICLE=147285&SEARCH=ADS%201248%20IPW&OFFSET=500&;

Kann ich nur empfehlen:
+ universell programmierbar
+ 4 symmetrische Kanäle
+ Samplerate bis zu 2kSPS
+ im Datenblatt befinden sich gute Applikationbeispiele bezüglich 
Channel-Multiplexing

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Arc N. (arc) 22.02.2016 19:51 #4479549

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Martin schrieb:
> Liebes Forum,
>
> ich möchte 4 Wheatstone-Vollbrücken (je) 100 mal in der Sekunde messen.
> Dazu möchte ich meinem MCU gerne einen ADC spendieren. Da die
> Spannungsschwankungen an den Brücken sehr gering sind (Kraftmesser),
> müssten die Eingangssignale verstärkt werden.

Wie gering (min/max)? Je nach Anforderungen reicht da auch ein passender 
ADC ohne PGA bzw. nur mit Eingangs-Buffer.
Ratiometrische Messung mit Offset-/Drift-"Kompensation" nötig/gewünscht?
AD7195 wäre da ein Kandidat, ebenso ADS1220, ADS1256, MAX11254, ISL26104 
oder CS5534

> Und falls ihr jetzt nicht zufällig genau so ein Problem gelöst habt: Bei
> welchem Hersteller würdet Ihr anfangen länger zu suchen? Oder ist das
> hier das falsche Forum?

Siehe oben. Ob Analog, Cirrus, Intersil, Maxim oder TI alle haben was 
passendes im Angebot.

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Ludwig Gast 23.02.2016 20:06 #4480835

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HallO!

Wie doof,einmal fragen und dann nicht weiter antworten- wobei das 
Proplem lösbar ist. Ich habe Ähnliches schoneinmal mit Drucksensoren 
gemacht! die waren entlang an einer Art  Rohrs verteilt und mussten mit 
knapp 1000 Hz abgetastet werden.

Falls sich der TO doch noch meldet könte er die  Frage beantwoten "Muss 
wirklich so schnell immer mit 16but gemessen werdn?"

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Peter M. (petermarks) 01.10.2019 12:28 #5989773

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Hallo an alle,

ich möchte eine Messbrücke auslesen und habe auch schon einen passenden 
IC gefunden: AD7195.
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD7195.pdf


Das System passt soweit, nun suche ich nach einer Möglichkeit die 
Versorgungsspannung der Brücke (bei AC Anregung) auf 100mV oder weniger 
zu senken ohne das AC Signal zu ändern.

Meine erste Idee "ein Spannungsteiler" zur Brücke hin hat keinen Sinn, 
da eine Evaluation verschiedner Messbrücken geschehen soll, die 
unterschiedliche Brückenwiderstände haben. Ich dachte an einen 
Spannungsregler IC, leider finde ich keinen der sowas wie 100mV ausgibt.

Grüße

Peter

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