Hi!
Ich habe einen 16-Bit ADC, mit dem ich bei maximalem Gain 7,5µV auflösen
kann. Die Schaltung versorge ich mit einem Labornetzgerät mit 5V. Messe
ich mit dem Aufbau eine AA-Batterie, erhalte ich einen stabilen
Messwert, der meist sogar komplett still steht. Das hätte ich von dem
Testaufbau auf Lochraster nicht erwartet, zumal ich keine Maßnahmen
getroffen habe, um die Versorgungsspannung des ADCs sauber zu halte und
auch nicht auf eine gute Masseführung geachtet hatte.
(sobald die Schaltung läuft, will ich eine Platine ätzen)
Nutze ich ein Labornetzgerät als Quelle für die zu messende Spannung,
oder den auf der gleichen Platine sitzenden DA-Wandler, ist der Messwert
unbrauchbar da er stark schwankt.
Meine Schlussfolgerung ist, dass es nicht an meinem Aufbau liegt,
sondern in der zu messenden Spannung, die das zweite Labornetzteil
liefert, tatsächlich Schwankungen drin sind.
Ziel des Aufbaus ist, später damit Strom und Spannung eines
Labornetzteiles anzuzeigen. Aber wie bekomme ich den Wert stabil, auch
wenn die zu messende Spannung tatsächlich schwankt? Gerade bei
Strommessungen ist das ja nicht ungewöhnlich.
Gruß,
Chris
Chris schrieb:> Meine Schlussfolgerung ist, dass es nicht an meinem Aufbau liegt,> sondern in der zu messenden Spannung, die das zweite Labornetzteil> liefert, tatsächlich Schwankungen drin sind.
Die Batterie ist komplett galvanisch kapazitiv induktiv von der
Betriebsspannung des ADCs getrennt. Das zweite Labornetzteil nicht.
Daran kann es auch liegen.
Zum Testen kannst du den ADC über Batterien versorgen.
Außerdem:
Wenn du dir Werte des ADCs grafisch darstellst, siehst du evtl die
Fehlerquellen ( 50 Hz zum Beispiel ).
@Der: Das verstehe ich nicht: Die Batterie ist doch auch mit der
Schaltung verbunden (gemeinsame Masse, Pluspol der Batterie hängt am
ADC-Eingang). Genau wie das zweite Netzteil.
Chris schrieb:> Ich habe einen 16-Bit ADC,
Was für einen? Dual Slope oder Sigma Delta oder sonst was?
Welche Integrationszeit / Abtastrate?
Chris schrieb:> die das zweite Labornetzteil> liefert, tatsächlich Schwankungen drin sind.
Siehe Datenblatt: bei üblichen (linearen) Labornetzteilen hat man so ca
5mV Rest-Brumm. Bei Schaltnetzteilen gibt es auch einen Rest-Ripple der
oft sogar noch höher liegt.
Chris schrieb:> Aber wie bekomme ich den Wert stabil, auch> wenn die zu messende Spannung tatsächlich schwankt? Gerade bei> Strommessungen ist das ja nicht ungewöhnlich.
Erster Schritt: Integrationszeit so wählen daß die Netzfrequenz
herausgefiltert wird.
Gruß Anja
Chris schrieb:> Der Wandler ist ein MCP3426 (Delta Sigma).
Den kannst Du fast nur in den USA gebrauchen (60 Hz Stromnetz).
Eventuell kannst Du im continuous Mode halbwegs brauchbar messen, Wenn
Du mit 60 Hz Abtastrate aus vielfachen von 6 Messwerten den Mittelwert
bildest.
Ein Wechsel zwischen den Kanälen wird allerdings schwierig.
Gruß Anja
Anja schrieb:> Chris schrieb:>> Der Wandler ist ein MCP3426 (Delta Sigma).>> Den kannst Du fast nur in den USA gebrauchen (60 Hz Stromnetz).
An welcher Angabe im Datenblatt erkennst Du daß der nur bei 60 Hz
Stromnetz sinnvoll funktioniert und bei 50 Hz nicht mehr?
Ich denke, ich komme auch mit 14 Bit hin. Dann schafft er 60 SPS (bzw.
grob 30)
Ein RC-Glied (10k, 100nf) am Eingang brachte keinen Erfolg. Die Bauteile
hatte ich gerade da.
Gerd E. schrieb:> Anja schrieb:>> Chris schrieb:>>> Der Wandler ist ein MCP3426 (Delta Sigma).>>>> Den kannst Du fast nur in den USA gebrauchen (60 Hz Stromnetz).>> An welcher Angabe im Datenblatt erkennst Du daß der nur bei 60 Hz> Stromnetz sinnvoll funktioniert und bei 50 Hz nicht mehr?
Denke ich bin selbst drauf gekommen: die 15 SPS sind ein Vielfaches der
60 Hz und damit sitzt der Sampling-Intervall immer auf dem selben
Abschnitt der Netzfrequenz.
Gerd E. schrieb:> Denke ich bin selbst drauf gekommen: die 15 SPS sind ein Vielfaches der> 60 Hz und damit sitzt der Sampling-Intervall immer auf dem selben> Abschnitt der Netzfrequenz.
Genau so ist es: Die Integrationszeit sollte in Europa immer ein
vielfaches von 20ms sein um die 50 Hz herausfiltern zu können. Da passen
die 15 SPS nicht.
Chris schrieb:> Ich denke, ich komme auch mit 14 Bit hin. Dann schafft er 60 SPS (bzw.> grob 30)
Du solltest Dich davon verabschieden mit dem Wandler immer abwechselnd
messen zu wollen. Bei 60 SPS würde ich 6 Messwerte im continuous Mode
(gemittelt) vom einen Sensor aufnehmen und dann 6 Messwerte im
continuous Mode (gemittelt) vom anderen. Eventuell mußt du nach dem
Umschalten die Latency des Wandlers abwarten. Also zwischendrin einige
Meßwerte wegwerfen.
> Ein RC-Glied (10k, 100nf) am Eingang brachte keinen Erfolg. Die Bauteile> hatte ich gerade da.
Klar eine Grenzfrequenz von 160 Hz hilft nicht gegen 50 Hz Brumm.
Außerdem zerstören die 10k Eingangsimpedanz die Linearität des Wandlers.
Laut Datenblatt sind nur einige 10 Ohm als Quellimpedanz erlaubt.
Gruß Anja
Gerd E. schrieb:> An welcher Angabe im Datenblatt erkennst Du daß der nur bei 60 Hz> Stromnetz sinnvoll funktioniert und bei 50 Hz nicht mehr?Chris schrieb:> Er schafft laut Datenblatt 15 SPS.
An der 15 (= 60/4)
Danke für die vielen Tips!
Im Datenblatt auf Seite 15 steht, dass der Wandler von -32768 bis 32767
geht. Das würde ja bedeuten, dass ich besser den negativen Eingang
nutzen sollte und den positiven auf GND klemmen sollte, da ich dann von
-32768 bis 0 kommen würde und nicht "nur" von 0-32767... ?
Anja schrieb:> Außerdem zerstören die 10k Eingangsimpedanz die Linearität des Wandlers.> Laut Datenblatt sind nur einige 10 Ohm als Quellimpedanz erlaubt.
Meine Überlegung war, einen Kondensator davor zu schalten, der das dann
abfedert.
Ich wollte für die Messung der Spannung einen Spannungsteiler bauen, der
aus -32-0 Volt 0-2V macht. Diese Lösung wäre natürlich hochohmig.
@ Chris (Gast)
>Ich habe einen 16-Bit ADC, mit dem ich bei maximalem Gain 7,5µV auflösen
Verdammt kleine Spannung.
>ich mit dem Aufbau eine AA-Batterie, erhalte ich einen stabilen>Messwert, der meist sogar komplett still steht.
Klingt fast nach Schummelei ;-)
>Nutze ich ein Labornetzgerät als Quelle für die zu messende Spannung,>oder den auf der gleichen Platine sitzenden DA-Wandler, ist der Messwert>unbrauchbar da er stark schwankt.
Wie stark.
>Meine Schlussfolgerung ist, dass es nicht an meinem Aufbau liegt,>sondern in der zu messenden Spannung, die das zweite Labornetzteil>liefert, tatsächlich Schwankungen drin sind.
Kann und wird beides sein. Ein Labornetzteil hat auch ein paar mV
Rauschen.
>Ziel des Aufbaus ist, später damit Strom und Spannung eines>Labornetzteiles anzuzeigen.
Und dafür braucht man 16 Bit AD-Wandler? Nobel geht die Welt zu grunde.
Jaja, spottet ruhig, ich hab's ja auch verdient :), ein bisschen
zumindest. Aber aus Fehlern lernt man.
Den 16 Bit ADC habe ich ausgewählt, da ich trotz eines großen Bereichs
möglichst genaue Messwerte haben wollte, die Auflösung ja jederzeit
reduzieren kann und der ADC bei Reichelt erhältlich und der Preis ok ist
und das Ding 2 Eingänge hat und per I2C ansteuerbar ist.
Ich denke, die Wahl ist nicht so schlecht. Das Problem ist der große
Messbereich und damit die extrem geringen Spannungen.
Ich bestelle Teile für einen geeigneten Tiefpass und versuche, in
Software noch etwas zu entwackeln und natürlich den Vorschlag mit den 6
Messungen.
@ Chris (Gast)
>Den 16 Bit ADC habe ich ausgewählt, da ich trotz eines großen Bereichs>möglichst genaue Messwerte haben wollte,
Ein Labornetzteil ist kein Präzisiosnmultuimeter. Und selbst die haben
mehrere Messbereiche.
