Hallo, ich wollte mir schon vor ner weile ne Druckmessung mit nem MPX4115 von Motorola bastelln. Hab auch schon Programm und Hardware fertig, nur die Messwerte sind nicht so der bringer! Laut ADC (10Bit) von meinem Mega 8 gibt der MPX ca. 3,82V aus, bei einer Betriebsspannung von 4,82V. Nach meinen berechnungen (Formel steht im Datenblatt) entspricht das einem Luftdruck von ca. 880hPa, was hinten und vorne nicht stimmen kann! Ich hab bis heute den Fehler nicht gefunden, fast schon aufgegeben, bis ich gerade eben einen Thread hier gefunden habe, der auch die Messwert verfälschung am ADC behandelt, weil nicht genügend Strom zur verfügung steht! Also hab ich im Datenblatt nachgeschaut und nachgerechnete...und tatsächlich: Der MPX liefert max. 0,1mA, der Mega8 braucht bei theoretisch 5V am ADC aber 0,5mA! Kann das die ursache für meine falschen Messwerte sein? Wie kann ich das Problem umgehen? Eine Art Verstärker bauen? Ich wäre sehr Dankbar für ein paar Ideen und ggf. Lösungsvorschläge! MfG Basti P.S.: Weiß jemand wie genau die internet 2,56V Referenz ist? Ich werd aus den Diagrammen im Datenblatt nicht schlau!
-->Kann das die ursache für meine falschen Messwerte sein? JA -->Wie kann ich das Problem umgehen? Eine Art Verstärker bauen? SEHR GUT - genau dieses. z.B. Emitterfolger (Kollektorschaltung) Spannungsverstärkung ca.1 dafür aber hohe Stromverstärkung! Gruß
Wird der Luftdruck durch Spannung ausgegeben? Haste mal mit Multimeter nachgemessen? Die Interne Referenzspannung kannste dann wegschmeißen, wenn du eine absolute Messung haben willst. Gab hier letzte oder vorletzte Woche nen Thread drüber. Sie ist eigentlich sehr temperaturstabil, jedoch streut die kräftig um 2,56 rum. dave
@Sebastian ..nicht vergessen den absoluten (gemessenen)Luftdruck in den auf Meereshöhe reduzierten umzurechnen,siehe unter www.fischer-barometer.de Grüsse Arno M.
Vielleicht irre ich mich, aber ich denke das knappe 880hPa eigentlich ganz okay sind!
In meinem Datenblatt steht: Vout=Vs*(0.009*P-0.095) mit P in kPa bei Vout=3.82 und Vs=4.82 Volt sagt mein taschenrechner P=98.6 kPa oder 986hPa, was mir doch nicht so unvernünftig vorkommt. Wenn du nicht gerade auf Merreshöhe wohnst kommen noch etwa 1hPa pro 10m Höhe dazu. Ich betreibe eine ähnlichen Sensor auch ganz ohne Pufferverstärker an einem tiny26 und die Genauigkeit ist gut. Den Puffrkondensator am Ausgang des Sensors solltest du nicht vergessen. Uwe
@ sebastian auf welcher höhe über dem meeresspiegel bist du denn ? wie ist denn die leerlaufspannung am sensorausgang ?
habe es glatt vergessen ! die 10 bit nutzen leider den sensor nicht aus ! denn realistisch sind das sowieso nur höchstens 9 bit beim mega8. die genauigkeit hängt auch beim mpx4115 leider leider deutlich von der versorgungsspannung ab, sowie von der referenz beim mega8. die temperaturkompensation beim mpx4115 ist leider auch nicht das gelbe vom ei. du wirst wohl nur auf etwa 1 hPa kommen, bzw bestenfalls 5 m auflösung als höhenmesser. unter optimalen bedingen lassen sich für einen bestimmten zeitraum mit dem mpx4155 höhengenauigkeiten im bereich von wenigen cm erzielen, bei stabiler hochdrucklage z.b. Der langzeitdrift und hystereprobleme erlauben solche messungen aber nur für kurze zeit. ein gewisser offset ist ansonsten ja kein problem, der lässt sich wegtrimmen durch addition oder subtraktion eines eichwertes. den brauchst du sowieso zur höhenanpassung wenn du unter 800m höhe bist, weil dort üblicherweise der QNH - wert, also der auf meereshöhe reduzierte wert genommen wird (bei barometeranwendungen).
schon wieder was vergessen: mitteln musst du natürlich ganz ordentlich. denn der sensor rauscht leider. und bei mobilen anwendungen kommen noch druckschwankungen hinzu die meist nicht von interesse sind und durch mitteln weggerechnet werden können.
Was am Sensor wie Rauschen erscheint sind Reste des internen Takts. Deshalb hängt im Datenblatt auch ein 470nF Kondensator am Ausgang. Die Abhängigkeit von der Versorgung bekommt man weg, wenn man eben nicht die interne Referenzquelle verwendet, sondern die Versorgungsspannung als Referenz. Trotzdem sollte man im angegebenen Versorgungsspannungsbereich bleiben. Mehr als 1hPa Auflösung geht ohne zusätzlichen Verstärker natürlich nicht. Ich verwende einen MPXA4100 am tiny26, der kann Differenzmessungen mit 20-facher Verstärkung. Ich teile das Ausgangssignal durch 2, bleibt also insgesamt 10-fache Verstärkung übrig und habe ein Trimmpoti am zweiten Differenzeingang. So kann ich den Bereich von etwa 950-1050hPa auf 10bit auflösen, was für meine Wetterstation reicht. Uwe
So, erstmal danke für die vielen Antworten! Zuerstmal zu der beschaltung: Ich an der Versorgungsspannung zum Sensor (ist auf nem kleinen Stück Lochraster) 10µF und 100nF. Am Vout hab ich nur nen 100nF Kerko (hatte nix anderes). Die 3,82V an Vout stimmen eigentlich...hab da wohl nen kleinen Rechenfehler gemacht...@ Uwe: Kannst du mir vielleicht deine umgestellte Formel mal aufschreiben, und ggf. noch was über den Verstärker sagen den du benutzt? Kann ich die Auflösung dann ggf. mit ner stabilen Versorgungsspannung und nem bessern ADC (10/12Bit extern?) erhöhen? Wo könnte ich mich über solche Bauteile informieren? Weiß da jemand was? Ich wollte mit dem Drucksensor quasi den zweiten Schritt in meinem Projekt "Wetterstation" tun...als nächstes hab ich nen Regensensor und ein Anemometer (Windgeschw. und ggf. Windrichtung) geplant! Hab allerdings noch keine Vorstellung :-)
Im Datenblatt steht: Vout=Vs*(0.009*P-0.095) mit P in kPa Das stelle ich um und erhalte: P=(Vout/Vs+0.095)/0.009 Da setze ich deine Werte ein: Vout=3,82 und Vs=4,82 P=(3,82/4,82+0.095)/0.009 = 98,61 kPa oder 986,1 hPa Mein Verstärker ist im Prozessor eingebaut. Der tiny26 kann die Differenz zweier Eingänge 20-fach verstärken und dann in einen 10-Bit Wert wandeln. Damit reduziere ich natürlich den zulässigen Eingangsbereich auch um Faktor 20, kann also nur noch in einem Bereich von etwa 50hPa messen. Das ist zu wenig fürs Wetter, deshalb teile ich die Spannung aus dem Sensor um Faktor 2 um etwa 100hPa Messbereich zu erreichen. Die mit 10 Bit aufgelöst gibt eine Auflösung von etwa 0,1hPa. Ein höher auflösender Wandler ist auch eine Lösung. In Elektor war mal ein Höhenmesser/Barometer, der benutzte einen 16-Bit Wandler. 12 Bit bringt nicht viel, 10 Bit macht der Atmel selbst, bei ordentlichem Aufbau bleibt auch das letzte Bit ruhig, notfalls hilft filtern. Linearität und absolute Genauigkeit sind ein anderer Punkt, aber hier brauchst du hauptsächlich die Auflösung, damit die Werte nicht so große Sprünge machen. Uwe
hallo sebastian und uwe ! also die gleichzeitige benutzung von stabiler versorgung des mpx und dessen ableitung zur referenzbildung habe ich nartürlich schon vorsorglich unterstellt gehabt... auf meereshöhe reichen in deutschland 950-1060 hPa für eine wetterstation, da diese werte in richtung historischer minima und maxima gehen. in anderen gebieten (nordmeer, antarktis..) kann der druck auch mal bis etwa 910 oder so runtergehen, das kennt man aus dem seegebiet nördlich schottland wo 2005 (vor kurzem) bei einer boje werte in dem bereich gemessen wurden. (bin da nachts mehrere stunden wachgeblieben um das zu verfolgen). zur auflösung: 10 bit sind leider unverstärkt zuwenig und 16 bit bringt nur teures rauschen in den unteren bits. denke dass etwa 12-14 bits optimal wären. die 0,1 hPa sind an und für sich notwendig da in der wettervorhersage druckänderungen pro std bzw pro 3 std in zehntel hPa angegeben werden. ein "hunderter-fall" sind da z.b. -10 hPa in 3 std, also -100x0,1 hPa. der mpx 4115 gibt aber unter optimalen bedingungen bei andauernder zimmertemperatur 0,1 hPa genauigkeit kaum her. das datenblatt ist da sowieso skeptisch. der langzeitdrift meldet sich nach wochen, eine hysterese nach einem kräftigen tief das durchgezogen ist meldet sich auch zu wort. das spielt jedoch für die druckschwankungen im stundenbereich nur eine kleine rolle (zum glück).
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.