Hallo, ich möchte mir stätionäre 10V Referenzspannung bauen, ähnlich den Fluke Referenzen. Weiters möchte ich diese Vrefs loggen, sei es einzeln als auch gegeneinander und im Vergleich zur Lithiumbatterie, zu zwei externen Bandgaps (eine im µC sowie eine andere vom LM723), und anderen Vrefs, welche günstig sind und eventuell als Vref dienen können. Meine Frage ist, ist dieses Vorhaben sinnlos, welche weiteren Vrefs sind brauchbar und wie kann man diese Daten, welche im Prinzip ja sehr relativ sind, am besten auswerten. Als Batterie sollte eine 12V Batterie sowie einer 3V Lithiumzelle zum Einsatz kommen. Eine 18/24V Batterie würde auch gehen, hat aber mit der Fragestellung im Prinzip wenig zu tun. Weiters möchte ich die Referenz loggen. Dazu würde ich einen µC mit 12bit ADC sowie interner Bandgap (1.25V oder so). Für die PSU des uC dachte ich an den LM723, da günstig und eine weitere Bandgap zur Messung. Es wird eine Temperaturkammer geben, in der sich auch Teilungswiderstände befinden sollten, wie auch der uC. und eine selbstgemachte Delay-Line sowie zwei Ringoszillatoren welche im Prinzip der Qualitätskontrolle dienen. Der uC sollte in die Temperaturkammer, damit dieser dank eines externen DCF77 Empfängers auch als Zeitnormal, bzw zu deren Kalibration und genaueren Frequenzmessung dienen kann und auch ein 10Mhz Frequenznormal bereitstellen kann, warscheinlich ein VCXO. Dies meine Intention.
Klingt etwas wirr, was Du da vor hast. Such hier mal nach: Spannungsnormal gk
AD581 http://www.analog.com/en/other-products/militaryaerospace/ad581/products/product.html bis zu 5ppm
Die Frage ist: Ist eine Korrelation von mehreren Vrefs mit teilweiser unterschiedlicher Genauigkeit aussagekräftig, genügt ein 12bit ADC mit vorgeschaltetem OPV dazu. Welche preisgünstigen Vrefs können für so eine Korrelation verwendet werden.
chris user schrieb: > Ist eine Korrelation von mehreren Vrefs mit teilweiser unterschiedlicher > Genauigkeit aussagekräftig, genügt ein 12bit ADC mit vorgeschaltetem > OPV dazu. Welche preisgünstigen Vrefs können für so eine Korrelation > verwendet werden. Was genau meinst du hier mit "Korrelation" und was willst du mit deinem "Vergleichen" mehrerer unterschiedlicher (unterschiedlich präziser) Referenzen erreichen? Nachtrag: Wenn du deine Fragen mit einem Fragezeichen '?' am Satzende versehen würdest, würde es uns hier leicher fallen Fragen auch als solche zu identifizieren :-)
chris user schrieb: > Hallo, ich möchte mir stätionäre 10V Referenzspannung bauen, > Weiters möchte ich die Referenz loggen. Dazu würde ich einen µC mit > 12bit ADC sowie interner Bandgap (1.25V oder so). Da wirst Du wohl mit Deinem uC nicht weiterkommen, sondern Du brauchst ein Präzisionsvoltmeter(-chip) mit einer Referenz, die deutlich genauer ist, als die Referenzen, die Du messen willst. Gruss Harald
Gut, dann heisst es nur austesten, ob es was bringt. Mir geht es darum, die Kurzzeitstabilität der Vref zu bestimmen und hoffte, mittels mehreren Bandgab/Vref/Led usw auf entsprechende Werte über eine irgendwie gemachte Korrelation eine Aussage über die Stabilität der Vref zu bekommen. Ich werde es warscheinlich austesten, ob es was bringt, auch in Bezug auf die unbelastete Lithiumzelle. Auch denke ich macht es Sinn 4 Referenzen zu bauen, damit man drei davon zusammenschalten kann und damit dann die restliche Referenz ausmessen kann. Zusammen mit dem Null-Detector kann das dann jede Stunde automatisch gemacht werden, sofern das Gerät nicht benutzt wird. Den uC brauche ich wegen den Delay-Leitungen sowie dem Zeitnormal ja trotzdem und somit ist es nur sehr wenig Mehraufwand. Werde es einfach probieren und dann die Resultate hier posten. Eigentlich habe ich eine relativ genaue Vref mit welcher ich ungenauere Vrefs (Bandgap, Zenerdiode, Led, ...) messe, welche aber auch Temperaturstabilisert sind. Angenommen ich habe 12Bit + 10bit von dem 1000x OPV Verstärker, und 3bit sind nicht brauchbar, dann habe ich eine relativ genauen Messchip. Dies zuerst mal in reiner Theorie. Von der Auflösung her sind es 6digit, auch die Referenz könnte reichen.
Nee. Vergiss das. Referenzen vergleicht man nicht mit Zehnerdioden. Das ist zu schade fuer die Zeit. Schon mal die Kennlinie einer Zehner, oder einer LED betrachtet? Abhaengig vom Strom, kann ich da fast jede Spannung haben. Die Thermokonstante einer Siliziom Sperrschicht ist uebrigens -2mV/K. Die nachzumessen ist nicht wirklich spannend. Und ein Controller mit 12bit ADC macht auch wenig Sinn. Wenn irgendwas, dann eine 2ppm/K Referenz thermostatisiert. Und zum Messen einen 24Bit ADC. Um die Spannungen in den Bereich zu bringen verwendet man 0.01% Folienwiderstaende, zB von Vishay. Es gibt im Analog Forum hier auch ganze Threads, die sich nur mit Referenzen befassen.
tt2t schrieb: > AD581 > http://www.analog.com/en/other-products/militaryae... > bis zu 5ppm ich empfehle eine buried zener Referenz. z.B. die LT1031B wegen der besseren Langzeitkonstanz. und weniger Rauschen. chris user schrieb: > xternen Bandgaps (eine im µC sowie eine andere vom LM723) also zumindest der original LM723 hat eine buried zener Referenz und keine Bandgap chris user schrieb: > Als Batterie sollte eine 12V Batterie sowie einer 3V Lithiumzelle zum > Einsatz kommen. Eine 18/24V Batterie würde > auch gehen, 10V-Referenzen brauchen normalerweise eine gut stabilisierte 15V-Versorgung. chris user schrieb: > in reiner Theorie. Von der Auflösung her sind es 6digit, Das ist ein Trugschluß. Die Auflösung wird nicht durch den A/D-Wandler und die Verstärkung bestimmt sondern durch das Rauschen und den Offset deines Systems. Gruß Anja
Gerd E. schrieb: > Was für ne Genauigkeit willst Du denn überhaupt erreichen? Laut Tabelle wären es 0.25ppm was ich brauche. Für mich bedeutet das, es kommen Referenzen mit max 5ppm/°C zum Einsatz. > > chris user schrieb: >> xternen Bandgaps (eine im µC sowie eine andere vom LM723) > also zumindest der original LM723 hat eine buried zener Referenz und > keine Bandgap Ja, ist mir auch erst später nach dem Schreiben aufgefallen, der Mikrocontroller hat einen Bandgap. > > chris user schrieb: >> Als Batterie sollte eine 12V Batterie sowie einer 3V Lithiumzelle zum >> Einsatz kommen. Eine 18/24V Batterie würde >> auch gehen, > 10V-Referenzen brauchen normalerweise eine gut stabilisierte > 15V-Versorgung. Ich wollte mir Akku ersparen, nicht wegen des Preises sondern weil nach 3-5 Jahren der Akku getauscht werden muss, wegen der Maße sowie Masse. Auch wollte ich eine Lithium Batterie als Vergleichsreferenz haben, da diese deutlich wenig rauscht und ich mir da etwaige Messungen der Kurzzeitstabilität erhoffe. Wenn der Strom weg ist, Bleigel Akku + Lithium Batterie sollten für die Referenz reichen, für die Heizung wird dann nur der Bleigel Akku verwendet. Wenn damit gemessen wird, wollte ich die Bleiakkus in Serie schalten. Mit einigen Dioden und Schaltern sollte das ohne Risiko machbar sein. Natürlich ist da noch ein Vreg für 15V vorhanden. Ich habe Gestern ein Design von einer vierfachen Referenz gesehen, wo ein einzelner 12V Akku verwendet wird, vier 12V-24V isolierte DC/DC Konverter mit zweifach nachgeschaltetem Vreg und einer vierfachen Temperaturstabilisierung vom Bleiakku sowie noch ein paar Transistoren zur Begrenzung des Stromdurchflusses und zwei Ne555 zur Ledanzeige des Status von Batterie und Heizung. Alles sehr einfach aufgebaut. Das muss ich mir nochmal überlegen, bzw sollte ich mal austesten. > > chris user schrieb: >> in reiner Theorie. Von der Auflösung her sind es 6digit, > Das ist ein Trugschluß. Die Auflösung wird nicht durch den A/D-Wandler > und die Verstärkung bestimmt sondern durch das Rauschen und den Offset > deines Systems. Rauschen sollte kleiner als 15µV sein und den Offset wollte ich über Software wegkonfigurieren, indem ich z.B. 80µV oder irgendeine anderen Wert von der Referenz ableite und über denselben OPV ausmesse. Dies mal zimlich Naiv, werde dem aber noch nachgehen wenn ich die HW da habe, mit 10bit macht es keinen Sinn. Das Rauschen macht rechnerisch 4 Bit aus (Mittelung zwischen worst-case und best-case), den Offset nehme ich mal an daß ich diesen bestimmen und rausrechnen kann. Mit Mittelung der Messwerte könnten die oben gesagte Auflösung stimmen, dies mal in reiner Theorie. Ich habe ein Messfenster von 2.5mV. Wenn ich jetzt die Hälfte nehme wegen dem Offset, dann sind das ca 1mV, innerhalb welcher alle Messwerte sich befinden müssen. Gruß Chris
Angehängte Dateien:
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LTZ1000_1.PNG
16 KB
chris user schrieb: > Ich habe Gestern ein Design von einer vierfachen Referenz gesehen, wo > ein einzelner 12V Akku verwendet wird, vier 12V-24V isolierte DC/DC > Konverter mit zweifach nachgeschaltetem Vreg und einer > vierfachen Temperaturstabilisierung vom Bleiakku sowie noch ein paar > Transistoren zur Begrenzung des Stromdurchflusses Gibt es da Unterlagen oder einen Link dazu? chris user schrieb: > Rauschen sollte kleiner als 15µV sein Buried Zener haben typisch 0.6ppm Rauschen also 6uV bei 10V. chris user schrieb: > Laut Tabelle wären es 0.25ppm was ich brauche. also 2.5uV bei 10V. Wie paßt das mit dem Rauschen zusammen? Für meine Vergleichsmessungen an einer LTZ1000A nehme ich 24 Bit ADCs mit 2:1 kapazitivem Spannungsteiler und per Rechner temperaturkompensierter 5V-Referenz. Gruß Anja
Der 3000ZR von Transmille soll angeblich so aufgebaut sein. > > > chris user schrieb: >> Laut Tabelle wären es 0.25ppm was ich brauche. > also 2.5uV bei 10V. Wie paßt das mit dem Rauschen zusammen? Ich brauche es als Vref für ADC, max ca 4.0xxV. Da werden dann auch die 6µV runtergeteilt und ergeben dann zusammen mit dem Widerstandsrauschen weniger als 0.25ppm. Ich nehme mal an, daß ich den 1.01800V Ausgang dafür hernehme bzw eventuell sogar eine 2,097152V Ableitung mache. Die Hälfte davon ist 1,048576V und liegt nicht weit von 1.018V entfernt. Hab mir das notiert, daß ich das nochmals durchrechnen sollte was da effektiv der Voltunterschied welche Genauigkeit ausmacht. Hab mal eine Anfrage an Vishay gemacht wie viel denn Widerstände sowie Drehpotis in Metal Foil kosten, letztere wären praktisch. LTZ1000A, hast du da wie man die initiale Formierung machen sollte. Ich fand das mehrmals habe im Moment aber keine Quellen, daß dieser "nur" langjährig Temperaturstabil ist, wenn ein spezielles burn-in gemacht wurde mit hoher Temperatur. Kann mir vorstellen, um die Feuchtigkeit aus der Keramik herauszubekommen.
Chris schrieb: > LTZ1000A, hast du da wie man die initiale Formierung machen sollte. Für die LTZ leider nicht ich habe nur gelesen daß die 1N829A für eine Voralterung bei erhöhtem Strom (ca 50mA anstelle 7,5mA also knapp unter der Maximalbelastung von 400mW) für einige tausend Stunden betrieben wird. Bei der LTZ traue ich mich das nicht da im Datenblatt die Welt bei 5mA Zener-Strom aufhört. Ich habe den Temperatursetpoint auf ca 45 Grad gesetzt um die Alterung gering zu halten. Chris schrieb: > Hab mal eine Anfrage an Vishay gemacht wie viel denn > Widerstände sowie Drehpotis in Metal Foil kosten, Standardwerte der Widerstände gibts bei Farnell, Digikey, Bürklin oder RS. Gruß Anja
Ich habe einer Geller SVR gekauft http://www.gellerlabs.com/Voltage%20References.htm http://www.gellerlabs.com/SVR%20Series.htm Und 4 andere als diy macht Die DIY's sind kalibriert mit die SVR , und einer Agilent 34401A DMM http://www.gellerlabs.com/SVR%20M.html Mfg Bingo Dänemark
> Standardwerte der Widerstände gibts bei Farnell, Digikey, Bürklin oder > RS. Schon klar, AVNET sind die einzigen, welche die Widerstände haben, jedoch haben sie nur einen Wert und zwei Werte im Überseelager, ansonst lead time 32 KW und unter 25/50 Stück horrende Preise. Auch interessieren mich die Preise für ungetrimmte metal foil resistors wie sie im Datenblatt angepriesen werden.
>unter 25/50 Stück horrende Preise
Kenn ich. Das bedeutet, sie machen 25 Stueck extra fuer dich. Dann
sollte man auch die 25 stueck nehmen, und nicht nur einen.
Chris schrieb: > Schon klar, AVNET sind die einzigen, welche die Widerstände haben, ich glaube du Suchst nicht richtig: http://de.rs-online.com/web/c/?searchTerm=y1453&sra=oss http://de.farnell.com/jsp/search/browse.jsp?N=2008+203968+310087746+310103049&Ntk=gensearch&Ntt=s102&Ntx=mode+matchallpartial&No=0&getResults=true&appliedparametrics=true&locale=de_DE&divisionLocale=de_DE&catalogId=&skipManufacturer=false&skipParametricAttributeId=&prevNValues=2008+203968&mm=1000001||,&filtersHidden=false&appliedHidden=false&autoApply=false&originalQueryURL=%2Fjsp%2Fsearch%2Fbrowse.jsp%3FN%3D2008%2B203968%26Ntk%3Dgensearch%26Ntt%3Ds102%26Ntx%3Dmode%2Bmatchallpartial%26No%3D0%26getResults%3Dtrue%26appliedparametrics%3Dtrue%26locale%3Dde_DE%26divisionLocale%3Dde_DE%26catalogId%3D%26skipManufacturer%3Dfalse%26skipParametricAttributeId%3D%26prevNValues%3D2008%2B203968 https://www.buerklin.com/default.asp?event=ShowPHNode%28SE,hsb,7EE94D8B-8D82-4B77-AF2F-6B8D49F82924%29&context=SE:s102&l=d&jump=PHNode_SE_hsb_7EE94D8B-8D82-4B77-AF2F-6B8D49F82924&ajaxLoad=true http://www.digikey.de/product-search/de/resistors/through-hole-resistors/66690?k=z201 Gruß Anja
Auf was ich mich bezog waren z.B. die Y0059 Produkte, die Y0056 hat jeder Distri, wie auch unkalibrierte Präzisionswiderstände. Habe mal den DC/DC Konverter getestet, und zumindest auf den ersten Blick sieht es nicht schlechter aus. Wie würdest du sowas Testen.
Chris schrieb: > Auf was ich mich bezog waren z.B. die Y0059 Produkte, die Y0056 hat > jeder Distri, wie auch unkalibrierte Präzisionswiderstände. Abgleichen würde ich so wie es alle anderen seit 20 Jahren machen: Entweder mittels PWM oder mit einem Präzisions 16 Bit D/A-Wandler der so die letzten paar Promille abgleicht. Chris schrieb: > Habe mal den DC/DC Konverter getestet, und zumindest auf den ersten > Blick > sieht es nicht schlechter aus. Wie würdest du sowas Testen. Ich habe schlechte Erfahrungen mit allem was taktet. Daher verwende ich generell Akkus beim Messen und auch die serielle Schnittstelle ist optisch entkoppelt. (sonst Einstreuungen über das Kabel vom PC-Schaltnetzteil). Ich merke relativ schnell wenn die Messwerte sich entweder durch "handauflegen" verändern oder durch Verlagerung der Meßeinrichtung auf eine Metallplatte. Auch am veränderten/erhöhten Rauschen des A/D-Wandlers sieht man gleich eine HF-Einstreuung. Normalerweise habe ich Größenordnung 1uV Änderung durch parasitäre Kapazitäten. Gruß Anja
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