Hallo zusammen Ein Sensor welcher Signale zwischen 0 und 30mV ausgibt, möchte ich gerne auslesen. Die Auflösung sollte mindestens betragen. Als mögliche A/D-Wandler habe ich den MCP3550-50 von Microchip und den MAX11200 von Maxim ausgemacht. Denkt ihr, diese würden meine Anforderungen erfüllen? Oder würdest ihr andere Typen/Hersteller empfehlen? Vielen Dank bereits im Voraus.
Hallo zusammen Ein Sensor welcher Signale zwischen 0 und 30mV ausgibt, möchte ich gerne auslesen. Die Auflösung sollte mindestens 5μV betragen. Als mögliche A/D-Wandler habe ich den MCP3550-50 von Microchip und den MAX11200 von Maxim ausgemacht. Denkt ihr, diese würden meine Anforderungen erfüllen? Oder würdest ihr andere Typen/Hersteller empfehlen? Vielen Dank bereits im Voraus.
Peter Thönen schrieb: > Die Auflösung sollte mindestens 5μV betragen. Du weißt, dass 5µV schnell im Rauschen untergehen? Warum sich die Leute es immer schwerer machen als nötig... Bei solchen kleinen Signalen würde ich das Signal erstmal aufbereiten, damit man damit "arbeiten" kann; sprich Verstärken und Filtern. Dann ist die Verarbeitung auch nicht mehr so schlimm. Grüße, Ingo
Peter Thönen schrieb: > Hallo zusammen > > Ein Sensor welcher Signale zwischen 0 und 30mV ausgibt, möchte ich gerne > auslesen. Die Auflösung sollte mindestens 5μV betragen. Das sind mehr als 12Bit. ist Du Dir sicher, das Dein Sensor eine derart hohe Genauigkeit hat? Gruss Harald
@Ingo Ja, dieser Problematik bin ich mir bewusst. Deshalb bin ich auch etwas verunsichert und hoffe ihr könnt mir vielleicht einige Tipps geben. Verlagert ein Verstärken die Problematik nicht einfach? Sprich das Rauschen, etc. wird einfach verstärkt und wird schlussendlich doch vom ADC eingefangen? @Harald Laut dem Datenblatt ist diese Genauigkeit tatsächlich vorhanden. Ähnliche Messgeräte messen den Sensor sogar mit 1μV Genauigkeit (~15Bit). Würdet ihr eine vorangehende Verstärkung empfehlen, oder kann das Signal direkt mit dem ADC verbunden werden?
Peter Thönen schrieb: > Würdet ihr eine vorangehende Verstärkung empfehlen, oder kann das Signal > direkt mit dem ADC verbunden werden? Du wirst wohl kaum einen ADC finden der einen Fullscale Bereich von 30mV hat. Da ist erstmal Verstaerken und Filtern angesagt.
Peter Thönen schrieb: > Würdet ihr eine vorangehende Verstärkung empfehlen, oder kann das Signal > direkt mit dem ADC verbunden werden? Das hängt natürlich von deiner Signalquelle ab. > Verlagert ein Verstärken die Problematik nicht einfach? In gewisser weise schon. Du musst halt n sauberes Layout haben und sinnvoll dimensionierte Filter. Grüße, Ingo
Entschuldige bitte, wenn ich evt. nerve Peter, aber verrate mir bitte mal, was das für ein Sensor /(- Anwendung) sein soll, der eine solche hohe Auflösung bei diesem Messbereich sinnvoll machen können sollte....?
Gustl schrieb: > Entschuldige bitte, wenn ich evt. nerve Peter, aber verrate mir bitte > mal, was das für ein Sensor /(- Anwendung) sein soll, der eine solche > hohe Auflösung bei diesem Messbereich sinnvoll machen können sollte....? Ich würde mal auf DMS o.ä. tippen. ADCs dann die "üblichen Verdächtigen": AD7794, CS5534, AD7195
Vielen Dank für die zahlreichen Antworten. @Gustl, absolut berechtigte Frage ;) es handelt sich um ein Sonneneinstrahlungssensor. Dessen originales Auslesegerät bietet jedoch keinerlei Auslesemöglichkeit und ich kann die Daten somit nicht automatisiert speichern. Darum möchte ich gerne ein eigenes Interface aufbauen. Laut den Spezifikationen des Auslesegeräts bietet dieses eine Genauigkeit von 1μV. Da mir dies etwas gar hochgegriffen scheint, habe ich die Genauigkeit mal auf 5μV festgelegt. Allerdings glaube ich, dass wohl 30μV auch schon genügen würden. @Dennis, Arc: Net Vielen Dank für die Vorschläge, PGA scheint hier das optimale Mittel zu sein. Somit müsste ich nur noch die entsprechende Glättung/Filterung am Eingang machen. Wie geht man in so einem Fall vor? Gibt es irgendwelche Standards/Regeln welche zur Berechnung der Filter normalerweise angenommen werden?
Peter Thönen schrieb: > Vielen Dank für die zahlreichen Antworten. > > @Gustl, absolut berechtigte Frage ;) es handelt sich um ein > Sonneneinstrahlungssensor. ...also im Endeffekt vermutlich eine Photodiode. Da misst man typisch einen Strom. Als erstes Bauelement dahinter verwendet man typisch einen OPV als Strom-Spannungs-Wandler. Gruss Harald
@Harald: In diesem Fall handelt es sich sehr wahrscheinlich um eine Thermosäule welche eine zur Strahlungsintensität proportionale Spannung erzeugt. Somit sollte eigentlich nur eine Glättung des Signals notwendig sein, oder täusche ich mich da?
Peter Thönen schrieb: > @Harald: In diesem Fall handelt es sich sehr wahrscheinlich um eine > Thermosäule welche eine zur Strahlungsintensität proportionale Spannung > erzeugt. Somit sollte eigentlich nur eine Glättung des Signals notwendig > sein, oder täusche ich mich da? Naja, wenn da wirklich nur 30 mV rauskommen, würde ich doch als erstes einen Verstärker mit dem Faktor ~10 setzen, um einen normalen ADC nutzen zu können. Dieser Verstärker müsste natürlich entsprechend sorgfältig konstruiert werden, damit er das Rauschen nicht mehr als nötig vergrössert. Gruss Harald
> MAX11200 Warum gerade den, der nichts taugt, warum nicht MAX11206 ? Der macht durch eingebauten OpAMp aus 30mV * 128 = 3.84V und damit knapp über FullScale von 3.6V für beste Auflösung, UND löst den Messbereich mit 20 bit auf, also 30mV->28nV. Dann muß man nur noch gucken, welcher Art die Fehler sind, aber in Summe sind sie kleiner als 1uV. Es reicht sogar der billigere MAX11213. Der A/D-Wandler ist also sicher nicht das Problem problematischer ist schon der Einfluss von Temperaturänderungen auf Lötstellen als Thermospannung, man muß auf jeden Fall Kompensationsmessungen machen. > Sonneneinstrahlungssensor Wie wäre es mit TSL230, der misst sogar genau das, was in einer Photovoltaik-Solarzelle den Strom erzeugt und ignoriert, was keinen Strom bringt.
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@MaWin: Vielen Dank für deinen Vorschlag. Ich habe dies mal umgesetzt (siehe Anhang). Allerdings bin ich mir noch immer nicht sicher, wie ich die Filter am besten gestalte. Hat da jemand Vorschläge? Das Signal verändert sich nur sehr langsam (Änderungen über Minuten). Somit können alle frequenten Anteile ausgefiltert werden.
1.5uF sind ja schon recht heftig, die dämpfen hohe Frequenzen nicht mehr. Viel bringt viel ist vielleicht nicht der richtige Ansatz. Man könnte - bei langen Leitungslängen Schutzdioden nach VCC und GND einbauen - bei Antennenwirkung Ferrite einbauen, vor allem Gleichtaktdrosseln Da du dich natürlich nicht äussrst, WAS du anschliesst, weiß man nicht, ob es Sinn macht. Für mich sieht's falsch aus. Mit fehlt ein Gleichstrompfad.
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@MaWin: Vielen Dank für den Hinweis, habe sie nun auf 100nF verkleinert. Gibt es noch weitere Massnahmen welche das Rauschen noch weiter verhindern könnten?
Hmmm... Shottky-Dioden... Das ist immer ein zweischneidiges Schwert. Du muss immer bedenken, dass die schonmal 100µA Sperrstrom durchlassen und deine Messung verfälschen! Würde ich weglassen! Grüße, Ingo
@Ingo: Vielen Dank für deine Rückmeldung. Ich werde deinen Tipp berücksichtigen. Gibt es den Dioden welche sich mit minimalstem Sperrstrom dennoch als Schutzdioden eignen?
Peter Thönen schrieb: > Gibt es den Dioden welche sich mit minimalstem Sperrstrom dennoch als > Schutzdioden eignen? Ja nimm Sperrschichtfets. Bei denen ist der Leckstrom wesentlich kleiner als bei einer Diode. http://www.elektronik-labor.de/Projekte/PicoAmp.html
Helmut Lenzen schrieb: > Ja nimm Sperrschichtfets. Bei denen ist der Leckstrom wesentlich kleiner > als bei einer Diode. Besten Dank, wieder was dazugelernt ;) Könnte die Messung noch irgendwie weiter verbessert oder stabilisiert werden? Welche Massnahmen könnte man nebst Kondensatoren und Schutzdioden noch realisieren?
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