Überlegungen Datenlogger

Hainz schrieb:
> Ich möchte mir einen Datenlogger mit 8 Kanälen, 100Hz Abtastrate und
> min. 16Bit Auflösung bauen.

Ich denke mal die größte Herausforderung wird dabei die geforderte 
Auflösung sein, der Rest geht.

Hainz schrieb:
> Wichtig ist ein möglichst stromsparender Betrieb, teilweise auch mit
> Batterie.

Dann bedenke dass die SD-Karte ganz schön stromhungrig sein kann (laut 
Spec 45/80mA, ich habe aber auch schon deutlich darüber gemessen).

Hainz schrieb:
> Da ich die Eingänge
> möglichst hochohmig (und robust) brauche, muss ich mir >10V zur
> Versorgung der Eingangs-OPVs generieren. Wie mache ich das effizient?

Schaltregeler?

Hainz schrieb:
> Ist es besser die Daten erstmal in einem SPI-Flash zwischenzuspeichern
> und wenn dieses voll ist auf eine SD-Karte zu schreiben?

Kommt darauf an wieviel RAM du auf dem uC zur Verfügung hast, 
normalerweise solltest Du versuchen so große Blöcke wie möglich auf die 
SD-Karte zu schreiben. Dann brauchst Du die SD-Karte nicht so oft 
bestromen. Also internen Speicher befüllen, z.B. 256 Messwerte = 512 
Byte. Zwischen den Messungen den Controller immer in den Sleepmode. Wenn 
der interne Speicher voll ist die SD-Karte einschalten, initialisieren 
und die Daten weg schreiben.

Hainz schrieb:
> Gibt es
> eigentlich Probleme mit 32GB SD-Karten?

Wieviele Jahre möchtest Du denn Mitloggen?

Noch ein paar Links:
http://www.roland-riegel.de/sd-reader/index.html
http://elm-chan.org/fsw/ff/00index_p.html

Welche Lösungsansätze sollen bei der Verwendung von >= 16-Bitwandlern 
zur Kompensation des Seebeck-Effektes Anwendung finden?

direkt Spannungsteiler

Wofür brauchst du bei 16 Bit noch einen Eingangsverstärker, und wie 
willst du bei der OP Schaltung dann einen max. Fehler von 1 / 2^16 also 
weniger als 0,001% erreichen?
WAS willst du denn messen?

Ich brauche keinen Eingangsverstärker sondern einen 
Eingangsimpedanzwandler, da die Spannunsmessungen möglichst ohne 
Beeinflussung der zu untersuchenden Schaltung möglichst rückwirkungsfrei 
gemessen werden müssen. Welche Signale genau untersucht werden müssen 
wird sich erst im Laufe der Messungen ergeben, daher hier erst ma die 
"Worst Case" Anforderungen.

16-Bit ADC werden gerne wegen ihrer hohen Auflösung verwendet.
Ahnungslose wissen halt nicht, dass sie mindestens die unteren 4 Bit 
wegen Seebeck etc. wegwerfen müssen.
In ihrem Glauben, eine 16-Bit-Genauigkeit realisiert zu haben, sind sie 
meistens sehr glücklich.

Ich habe explizit 16Bit Auflösung geschrieben, NICHT Genauigkeit...

Gebhard Raich schrieb:
> Aber 16 Bit Auflösung sollte bei
> sorgfältigem Design drin sein.

Wenn man einen 16Bit Wandler nimmt, dann sind 16Bit Auflösung selbst 
bei schlechtestem Design(*) nicht nur möglich sondern sogar 
außerordentlich wahrscheinlich. :-)

* zB. 'Verdrahtung' mit nassen, gesalzenen Baumwollfäden

Danke, mir ging es gar nicht schlecht.

Dem von mir geschriebenen Satz sollte der geneigte Leser nur entnehmen 
können, das die Auflösung nicht von (gutem/schlechtem) Design abhängt, 
sondern einzig von der vom Wandler zur Verfügung gestellten Auflösung.
Zur Verdeutlichung hatte ich eigens ein (nachträglich ziemlich 
überflüssig erscheinendes) Ironie-Detektions-Triplet angehängt.

Norbert schrieb:
> sondern einzig von der vom Wandler zur Verfügung gestellten Auflösung

Nicht zwingend...es gibt ja schließlich auch noch Oversampling ;-)

Da muß ich dir Recht geben. Man könnte noch eine Trilliarde mal 
'oversamplen' und von 16Bit auf >50Bit Auflösung kommen. ;-)

Da fällt mir gerade noch ein:
Für ein gutes 'oversampling' ist es erforderlich das Schaltungsdesign 
schlecht zu machen.
Wir wollen ja nicht ständig präzise das Gleiche messen.
Rauschen ist prima, brummen ist aber schlecht. ;-)

Also, wenn Du einen Sigma-Delta-Wandler verwndest, haben diese 
üblicherweise einen internen Verstärker (oder einen Buffer bzw. eine 
Kombination aus beidem)(kann man in vielen Fällen auch brücken), dann 
brauchst Du keinen externen Verstärker mehr.

Beispiel TI MSC1210: 24-Bit Auflösung, Eingangsstrom auf den 
Analog-Kanälen mit eingeschaltetem Buffer: 0,5nA.

Das ist übrigens ein ADC mit integrietem µController (8051).
Kostet bei Digikey ca. 22€

Ähnlich ist der C8051F350, auch mit 24-Bit AD-Wandler und integriertem 
8051, kostet <6€.