16Bit ADC steht bis aufs letzte Bit still, kann das sein?

Ist ein bisschen länger geworden, hoffe es schreckt Euch nicht gleich 
ab.


Salu zusammen

Ich habe hier ein bisschen ein komisches Problem. Meine Schaltung ist 
„zu gut“ g Vielleicht höre ich die Flöhe husten, aber so ganz kann ich 
die Sache einfach nicht glauben und ihr noch weniger vertrauen. Gleich 
vorweg, ich kann das SCM nicht posten, aber ich habe den wichtigen Teil 
denke ich unten gut beschrieben.

Zur Umgebung:
Die Schaltung ist genau 1x vorhanden, habe also kein Vergleichsobjekt an 
welchem ich Messungen anstellen könnte. Ebenso sind Messgeräte 
vorhanden, aber ob die in dieser Grössenordnung noch genau genug sind, 
naaaaaja :o) Und da ich schon genug lang diesen Beruf ausübe bin ich 
beim Messen auch schon so einige Male auf die Schnauze gefallen.

Hardware:
Es handelt sich um zwei Drucksensoren (Freescale MPXH6115 und MPX6400)
MPXH6115 Umgebungsdrucksensor / MPX6400 4Bar Absolut Drucksensor. Da das 
Ausgangssignal ratiometrisch ist, habe ich die Speisung der Sensoren 
über eine +5V Präzisionsquelle von Maxim realisiert. Da ich in der 
Schaltung am Eingang zwingend einen Schaltregler verbauen muss, ist 
diese Spannung (7.5V) die Eingangsspannung der Präzisionsquelle. Sicher 
nicht optimal, aber es ging nicht anders mit vertretbarem Aufwand. 
Natürlich habe ich alle Quellen, wie so üblich in Messsystemen, 
überdimensional abgeblockt. Heisst, es hängen da schon so einige C’s rum 
:o))
Das PCB ist gefräst, 2 Lagen. Ich habe sehr lange als Layouter 
gearbeitet. Denke das PCB ist mir gut gelungen, aber wie so oft bei 
Fräslayouts ist es halt nicht immer 100% optimal. Nur schon ein 
Messsystem auf 2 Lagen zu bauen ist meines Erachtens fragwürdig, vor 
allem wenn es Einzelstücke sind und es jetzt nicht auf jeden Cent 
ankommt.

Der Ausgang der Drucksensoren hängt an 4 OPs (1. OP Impedanzwandler, 2,3 
OP TP-Filter 4. Ordnung (Butterworth / Sallen Key), 4. OP 
Impedanzwandler) Als OPAMP fungiert ein AD8630, 4fach, Single Supply, 
Rail to Rail Zero Offset ) und gehen danach in einen ADC von Analog 
Device (AD7685 Approx, 16Bit no missing code).
Die Filter haben eine Bandbreite von 1kHz (gemessen) daran kann das 
folgende Problem also auch nicht liegen ;o)
Ausgelesen wird der ADC über eine pseudo SPI Schnittstelle mittels eines 
uP. Was ich weiss, die uP Seite sollte nicht das Problem sein (SPI-Bus 
Einstellungen) da diese Routinen seit geraumer Zeit im Einsatz wunderbar 
funktionieren, aber ausschliessen will ich auch das nicht.

Nun zum Problem:
Es ist egal wie schnell ich den ADC „rennen“ lasse, ob ich 1x pro 
Sekunde Sample, oder 10000x. Die Messwerte beider Sensoren stehen bis 
aufs letzte Bit still! Kann machen was ich will, das Teil steht still. 
Habe mir hierzu ein Array gebaut in welchem ich die Messwerte ablege. 
Die Messwerte stimmen sehr genau. Laut unserem Meteorologischen Dienst 
hatte ich 98.16hPa Umgebungsdruck und der eine Sensor zeigte 98.6hPa und 
der andere 99.0…. an.

So, hab ich mir gedacht, 16Bit stillstehen?? Auf einer gefrästen 
Platte?? :o)))) Mit dem Oszi sieht die Sache zwar gut aus, aber da ich 
nur ein Digital Oszi habe ist da halt immer ein gewisses rauschen 
vorhanden. Da kann ich echt nicht sagen ob ich nun was Falsches messe, 
oder ob ich wirklich dieses Rauschen habe. Dies müsste der ADC auf alle 
Fälle registrieren (grösser 1LSB)
Hmmmm, also mal in das Teil reingepustet… In meinem Array sehe ich dann 
wie sich die Messwerte ändern. Dabei habe ich auch aufeinander folgende 
Messwerte. Scheint also kein LSB Problem vorzuliegen. Dachte zuerst das 
z.B. das letzte Bit immer verschluckt wird oder so. Was ich sagen muss, 
bei den ADC’s handelt es sich um Samples von Analog Device. Der Rest der 
Bauelemente wurde über Distis besorgt.

Tja, jeder andere würde sich wohl freuen, aber ich arbeite genug lange 
auf diesem Beruf um bei solchen Sachen nicht in Euphorie auszubrechen, 
sondern eher mal einen Schritt zurück zu treten und mir zu überlegen, ob 
dies nun wirklich sein kann.
Wie würdet Ihr bei der weiteren Fehlersuche vorgehen? Was habe ich nicht 
beachtet? Andere Drücke anlegen, welche referenzierbar sind, wird sehr 
schwierig, da fehlen mir echt die Messmittel.

Über Tipps würde ich mich freuen

Grüessli

Layouter