Raspberry pi Spannung messen

Da kommst du nicht weit. Die GPIOs erkennen nur Spannung oder keine 
Spannung.

Ist dir diese Anleitung schon aufgefallen?
http://www.raspiprojekt.de/anleitungen/schaltungen/26-analoge-signale-mit-dem-mcp3008-verarbeiten.htm

Gibt es eine Möglichkeit den AD Wandler zu Temperaturkompensieren

Bei praktisch allen AD-Wandlern muss nur Vref stabil sein. Wenn dir die 
Temperaturdrift des Raspberry Spannungsreglers zu groß ist - bei den 
Bauteilhändlern nach Spannungsreferenz oder Referenzspannungsquelle 
suchen.

Gibt welche mit 3 Anschlüssen - Vdd, Masse und Vref. Und andere mit 2 
Beinen, die wie Z-Dioden einen zusätzlichen Widerstand nach Vdd 
brauchen.

Bei 10-Bit Wandlern sollte Vref maximal um 1000ppm driften. Die 1Euro 
Teile mit 100ppm pro Grad sollte man da nur bei Zimmertemperatur 
benutzen.

Goldrausch schrieb:
> Gibt es eine Möglichkeit den AD Wandler zu Temperaturkompensieren

Bevor jetzt hier die Suche nach unbezahlbaren Präzisionsreferenzen 
losgeht:
  1. Welches Mindestabtastfrequenz brauchst du?
  2. Welche Genauigkeit benötigst du?
  3. Welche Auflösung benötigst du?
  4. Über welchen Temperaturbereich muss die Genauigkeit gegeben sein?

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1. Welches Mindestabtastfrequenz brauchst du?

      Egal je größer desto besser

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2. Welche Genauigkeit benötigst du?

        Bei 2,5V Messspannung max. 1% Abweichung

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3. Welche Auflösung benötigst du?

        min. 25mV

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4. Über welchen Temperaturbereich muss die Genauigkeit gegeben sein?

        Zwischen -20°C und + 50°C

Danke schonmal für eure Hilfe

Bei den Anforderungen brauchst du dir keine großen Gedanken machen.

Da sollte jeder AD-Wandler ausreichen. (Der viel zu gute MCP3008 lässt 
sich recht einfach am Raspberry anschliessen).

Für 50ppm/C° Temperaturdrift könnten die 3,3 Volt vom Raspberry so 
gerade gut genug sein.

Wenn du den AD-Wandler bestellst kannst du auch eine 
Referenzspannungsquelle mitbestellen. Bei dem 50ppm/C° kosten die eh nur 
50 Cent.

Goldrausch schrieb:
> Egal je größer desto besser

Natürlich läßt sich die Spannung 1000000000 mal pro Sekunde messen, aber 
was willst du mit den Daten anfangen?

Und bezahlen willst du das sicher auch nicht.

Also, als A/D Wandler wollte ich eigentlich den MCP3208 nehmen der ja 12 
Bit hat.(an den paar Cent soll es nicht scheitern)

Welche Referenzspannungsquelle soll ich nehmen ? könnt Ihr mir da eine 
vorschlagen. Muss die auch 3,3 Volt haben ?

Wenn die gemessene Spannung unter 2,5V bleibt, kannst du beim MCP3208 
2,5V als Vref nehmen.

Wenn du die 12 Bit Genauigkeit ausnutzen möchtest, darf Vref maximal um 
120ppm driften. Bzw. um 3ppm/C°.

So etwas bekommst du nur bei großen Händlern wie http://de.farnell.com . 
Die haben eine gute Suchfunktion, bei der du nach Spannung und 
Temperaturkoeffizient filtern kannst.

Kein Name schrieb:
> Wenn du die 12 Bit Genauigkeit ausnutzen möchtest, darf Vref maximal um
> 120ppm driften. Bzw. um 3ppm/C°.

Wie kommst du von 120ppm auf 3ppm/°C. Wenn die 12Bit-Genauigkeit ein 
ernstes Anliegen ist, kann man die Referenz thermisch z.B. mit einem 
Temperatursensor (z.B.DS18B20) und einem Lastwiderstand koppeln und die 
Temperatur über eine Regelung konstant halten. Bei Quarzoszillatoren, 
die das gleiche Problem haben, heißt das dann TCXO oder OCXO.

Na ja, möglich ist viel. Nur - bei unterschiedlichen Temperaturen 
kalibrieren und die Drift heraus rechnen ist nun nicht gerade ein 
Einsteigerprojekt.

> von 120ppm auf 3ppm/°C
Bei 20° kalibriert, soll auch bei -20° innerhalb 1/2 LSB bleiben.

Kein Name schrieb:
> Na ja, möglich ist viel. Nur - bei unterschiedlichen Temperaturen
> kalibrieren und die Drift heraus rechnen ist nun nicht gerade ein
> Einsteigerprojekt.

Genau um dies zu vermeiden, verwendet man eine Heizung mit Regelung auf 
konstante Temperatur.

Die 12 Bit sind eher als Grenzwert zu betrachten es würden auch 10 
Ausreichen. 2,5V als Refferenzspannung ist grenzwertig es kann durchaus 
sein der der Wert von 2,5V überschritten wird. Ich würde dann also auf 
3,3V reff gehen.


Bei Reichelt habe ich den TS 2950 CT33 gefunden, kann ich den nehmen ?

        Versorgungsspannung
        -0,3 … +30 VDC
        Ausgangsspannung
        +3,3 VDC
        Ausgangsstrom
        0,150 A
        Ruhestrom
        12 mA
        Temperaturbereich
         -40 … +125 °C

Sollte für 1% Genauigkeit ausreichen. Reichelt hat auch den MCP 
1702-3302. In dessen Datenblatt ist erwähnt, dass er sich als 
Spannungsreferenz eignet - dürfte aber kein wirklicher Unterschied sein.

Kein Name schrieb:
> Sollte für 1% Genauigkeit ausreichen.
Bei 1% Genauigkeit tuts auch ein 8Bit-Wandler ;-)

Bei einem AD584J würde man sich am 5V Referenzausgang bedienen.

Sagen wir mal ich würde 0,5 % Genauigkeit benötigen, dann würde der 
1702-3302 wahrscheinlich nicht mehr ausreichen oder ?

....und wie binde ich die Spannungsrefferenz in die Schaltung ein ?
Version 1 Referenzspannung an VDD und Vref
oder Version 2 Referenzspannung nur an Vref

Version 2 - damit du die Störungen, die der MCP selbst erzeugt nicht auf 
Vref bekommst.

P.S. einen 3,3 Volt Regler solltest du an die 5V des Raspberry 
anschliessen. Und die Kondensatoren aus dem Datenblatt sind wirklich 
erforderlich - sonst schwingen die Regler.

Zu früh abgeschickt.

Du willst 0,5 % Genauigkeit.
Die Referenzspannung soll maximal 0,25% driften = 2500ppm.
Dein Regler driftet um 50ppm pro Grad.
Du kalibrierst bei 20°.
Bei -20° driftet der Regler um 40*50 = 2000ppm.

Das ist aber nur ein Teil der Drift.

Die Spannung ändert sich auch mit der Eingangsspannung, mit der Last und 
einfach so im laufe der Jahre. In deinem Fall kannst du das ignorieren. 
Die Eingangsspannung ist bereits stabilisiert und als Last hast du nur 
Vref. (Bei 12 Bit Genauigkeit müsstest du das aber genauer anschauen).

1

P.S. einen 3,3 Volt Regler solltest du an die 5V des Raspberry 

2

anschliessen. Und die Kondensatoren aus dem Datenblatt sind wirklich 

3

erforderlich - sonst schwingen die Regler.

Muss nur die Spannungsrefferenz an 5V oder kann der A/D Wandler 
(MCP3208) auch am 5 V. Dann kann ich mir eine Leitung (die 3,3V) sparen.

Die Frage hat sich mit einem Blick ins Datenblatt selbst beantwortet der 
MCP3208 kann von 2,7 bis 5,5V betrieben werden.

Halt! Lebensgefahr :-)

Die Raspberry GPIOs vertragen nur 3,3 Volt. Wenn du die Ausgänge des MCP 
mit 5 Volt direkt an den Raspberry anschliesst, zerstört er die 
Eingänge.

So, das Layout steht! könntet Ihr vielleicht mal drüber gucken ob soweit 
alles stimmt. Ich möchte nicht meinen Raspberry schrotten.

Vor dem Layout wäre ein Schaltplan nicht schlecht.

Hi

>So, das Layout steht! könntet Ihr vielleicht mal drüber gucken ob soweit
>alles stimmt.

R2 ist schon mal falsch. Schaltplan wäre wirklich besser.

MfG Spess

Hier ein Schaltplan, ist zwar nicht Normgerecht aber man müsste alles 
erkennen.
Warum ist R2 falsch ? es soll ein Spannungsteiler sein.

Hi

>Warum ist R2 falsch ? es soll ein Spannungsteiler sein.

Wenn die Spannung aus CH0 heraus käme, wäre es ein Spannungsteiler. So 
belastet R3 lediglich die 56V mit 12k.

MfG Spess

OK also so:

Da keiner etwas gegen den Schaltplan einzuwenden hat, gehe ich mal davon 
aus, das die Schaltung so richtig ist. Oder gibt es noch etwas was nicht 
richtig ist?

Wie kann ich den Eingang wo 2,5 V gemessen werden absichern, damit wenn 
man die Eingänge verwechselt 2,5 mit 56 V damit der Raspberry nicht 
geschrottet wird.