Genaue A-REF Spannung erzeugen

Thomas H. Gast #2696431
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Nabend,

ich bin gerade dabei eine Schaltung zur Temperaturmessung mit TYP-K 
Thermoelementen auszutüfteln. Ich habe mir dazu schon den AD8495 
rausgesucht, den ich dann an den ADC eines Atmega48 anschließen möchte.

Mein Problem ist nun, dass ich nicht so recht weiß, wie ich die 
Referenzspannung an meinem Controller am besten auslegen soll und was es 
sonst noch zu beachten gibt. Der AD8495 gibt ja 5mV/°C aus und ich würde 
gerne von etwa 100-800°C mit 1°(max. 2°) Auflösung messen ohne allzuviel 
Genauigkeit durch Schwankungen oder Störungen meiner Referenzspannung zu 
verlieren.


Vielen Dank im vorraus.

Gruß,
Thomas
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Uwe #2696495
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Hallo,

bei AD gibt es eine Übersicht über die Ref-Spannungsquellen.

Ich verwende u.a. die ADR44x Reihe, also für Dich wäre der ADR444 
passend.
Aus dem Datenblatt erfährst Du mehr.

Bitte denke nicht dass der ADC im atMega GEANU misst.

ER hat einen Offsetfehler und einen Linearitätsfehler, den es zu 
kompensieren gilt. Ich mache das nun per Software und schreibe zwei 
Korrekturwerte ins EEprom. Diese ermittele ich über zwei Messspannung 
bei z.B. 0,200V und 2,000V und VRef=2,500V.

Links:
[1] AVR120: Characterization and Calibration of the ADC on an AVR
[2] AVR121: Enhancing ADC resolution by oversampling
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Thomas H. Gast #2696556
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holger schrieb:
>>und ich würde gerne von etwa 100-800°C mit 1°(max. 2°) Auflösung messen
>
> Warum?
>
> Ob du nun 810° oder 790° misst dürfte ziemlich Banane sein.

Mh ja warscheinlich schon. Aber etwas genauer wäre natürlich trotzdem 
schön. So 5° wäre ok. Das wäre dann eine Spannung zwischen 0,5V und 4V 
auf max. 25mV genau.

Ist das machbar? Benötige ich überhaupt eine externe 
Referenzspannungsquelle oder könnte ich auch die interne 1,1V Referenz 
nutzen und das Eingangssignal entsprechend runterteilen?
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Anja Gast #2696666
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Thomas H. schrieb:
> Referenzspannungsquelle oder könnte ich auch die interne 1,1V Referenz
> nutzen und das Eingangssignal entsprechend runterteilen?

Hallo,

Wenn Du Deine Schaltung klimatisierst dann geht das.
Die interne Referenz ist eine Bandgap-Referenz.
Diese haben im Normalfall ca 100 ppm/K (50-150ppm/K) typische 
Temperaturabweichung.
Bei 10 Grad Temperaturdifferenz zur Kalibriertemperatur ergibt sich also 
0.1% = 5mV = 1Grad zusätzlicher Messfehler.

Die Spannungsteilerwiderstände haben dann ebenfalls noch mal 
100-200ppm/K entsprechend 1-2 Grad zusätzlichen Fehler. Im schlimmsten 
Fall sind beide Widerstände auch noch gegenläufig.

Joggel schrieb:
> Ein KThermoelement macht 40uV/K das bedingt einen externen ADC. Ich
> verwend jeweils einen Ad7799, plus eine ADR381 als Referenz.

Der TO verwendet einen Meßverstärker da sind die 40uV/K nicht relevant.

Gruß Anja
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Thomas H. Gast #2699136
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Danke erstmal!

Klimatisieren wollte ich die Schaltung eigentlich nicht. Die 
Umgebungstemperatur kann aber schon mal locker um 20°-30° schwanken.

Von daher werd ich mich wohl mal nach einer passenden 
Referenzspannungsquelle umsehen. Gibt es da ausser dem ADR444 der mir 
von Uwe S. schon empfohlen wurde noch andere "übliche Verdächtige" mit 
4,096V ?


Gruß,
Thomas
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MaWin Gast #2699163
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> Klimatisieren wollte ich die Schaltung eigentlich nicht.

Das wäre ja auch Humbug, denn der AD8495 enthält eine eingebaute 
Temperaturkompensation von 0 bis 50 GradC.

> Die Umgebungstemperatur kann aber schon mal locker um 20°-30° schwanken.

So lange der AD8495 diesele Temperatur hat, wie die Übergänge der Typ-K 
Leitungen zur Platine, geht das.

> Von daher werd ich mich wohl mal nach einer passenden
> Referenzspannungsquelle umsehen.

Da 100 GradC 1V und 800 GradC 4V sind, 3V Differenz, bei einem 
A/D-Wandler mit 10 bit, bekommst du die 5mV wenn der A/D-Wandler mit 5V 
Refrenz versorgt wird, die auf 5mV genau sein sollte (0.1%).

Da gäbe es nebden der ADR444 auch die LM4120A-5.0 und REF5050-5.0 oder 
4.096
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