ADC-Problem ATmega

> Das heißt die 1024 "Schritte" werden nicht ausgereizt. Damit das
> geschieht habe ich einfach den Wert der vom ADC eingelesen wird mit 3
> multipliziert. Nun ist zwar der Bereich größer aber die Werte schwanken.
Dadurch wird doch nix genauer:
0 -> 0
1 -> 3
2 -> 6
3 -> 9
...

Piere schrieb:
> Christian F. schrieb:
>> Dadurch wird doch nix genauer:
>> 0 -> 0
>> 1 -> 3
>> 2 -> 6
>> 3 -> 9
>> ...
>
> Nicht? Von 1 auf 2 ist 1 bit dazwischen von 3 auf 6 sind 3 bit.

Das ist aber nicht genauer.

Ob du deine Werte von 0 bis 250 durchnummerierst oder von 0 bis 750 in 
3-er Schritten kommt sich letzten Endes aufs selbe raus: Du hast nur 251 
Schritte.

Wie du die dann 'nennst', ob 0-250 oder 0-750(3) oder "rot", "rosa", 
"rostrot", "leichtgelb", .... ist ja völlig wurscht. 251 unterscheidbare 
Werte sind 251 unterscheidbare Werte und nicht mehr.

Piere schrieb:
> Nicht? Von 1 auf 2 ist 1 bit dazwischen von 3 auf 6 sind 3 bit.

Nein. Zwar hast du Recht, aber die Bits dazwischen (4,5) werden nie 
gesetzt. Demnach wird das ganze so nicht genauer, sondern allenfalls 
schwerer auszuwerten.

Piere schrieb:
> Ich Versuch eigentlich künstlich den vollen 1024bit BEreich auszunutzen

Grundregel in der Informatik:
Information, die weg ist, ist weg.

Wenn deine Hardware Situation so ist, dass du 251 unterscheidbare 
Eingangswerte hast, dann hast du eben nicht mehr. Egal auf welche 
anderen Zahlenbereiche du die Dinge umrechnest. Aus 10 Paar Socken 
werden nicht mehr, nur weil du auf das erste Paar 1 draufschreibst, auf 
das 2.te 4, das 3.te 7, etc. etc.

Piere schrieb:
> wieso wird es ungenauer
Wer sagt denn das? (Abgesehen davon, dass man es vermeiden sollte auf 
AVR künstlich float Variablen zu erzeugen, die man absolute nicht 
braucht.)

Piere schrieb:
> Oder bremst das erzeugen der floats zu sehr aus?

Das kommt drauf an, wie stark dein Strom wirklich schwankt.

Aber hier weiß ja keiner was du misst (Gleichstrom - Wechselstrom), wie 
deine Hardware aussieht, bzw. was du mit den Messwerten sonst noch so 
alles anstellst, ehe dann irgendwann mal eine Zahl auf der Ausgabe 
landet.

Piere schrieb:
> Ich messe den Strom an einer Bohrmaschine.
> Aller 10ms wird gemessen.
> Wenn der gemessene Wert einen Wert x überschreittet soll die Maschine
> ausschalten.
> Vor der Berechnung macht sie es immer am gleichen Punkt, nach der
> Berechnung oder Verstärkung immer mal früher oder später.

Quellcode und Schaltplan wären sinnvoll, um die Probleme verstehen zu 
können.

>Ist es nun besser die Referenzspannung abzusenken nahe 2V oder kann es
>nicht an der Softwaretechnischen Verstärkung liegen sondern der ADC ist
>einfach ungenau?
Der ADC des Atmega ist recht genau, aber ich vermute deine 5V haben 
einen großen Ripple. Außerdem ist eine 5V-Quelle aus einem 
Spannungsregler o.ä. immer selbst sehr ungenau und bringt ebenfalls 
gerne einen Ripple mit. Daher hat der AVR von Haus aus eine 2,56V 
Referenzquelle eingebaut, die nur noch einen externen 100nF-Kerko 
braucht. Wenn du es also genau haben willst, besorg dir eine externe 
Referenzspannungsquelle oder nimm die interne des Atmega. Sonst funkt 
dir dein Ripple immer rein.
Den Vref auf die Versorgung zu hängen macht nur Sinn, wenn du Potis 
einlesen willst die auch über GND und VCC hängen. Dann schwankt die 
Versorgung der Potis mit Vref und du hast zumindest relativ zur 
Poti-Position immer den richtigen Wert. Auf Überabtastung komm ich dann 
mal unten....

>Oder ist es möglich das eine Verstärkung also Nachberechnung mit
>Wandlung von INT in FLOAT und wieder in INT einfach meinen ATmega 168
>mit 16MHz etwas ausbremst und daher die Werte so schwanken?
Dein ADC läuft immer mit der selben Geschwindigkeit PARALLEL, deshalb 
nennt sich das Ding ja auch ADC-Peripherie. Du stupst ihn an und er 
meldet sich, wenn er fertig ist und legt die den passenden Wert im 
ADC-Register ab, im INT-Mode kriegst du einen Interrupt, im Free-Running 
Mode holst du aus dem ADC-Register nur den jeweils letzten Wert und im 
Polling-Mode ist er schon lange fertig, bist du vorbeiläufst, das Flag 
einliest und dann weiterrechnest.
Ja du kannst je nach Reihenfolge deiner Float/Int-Rechenoperationen eine 
Menge Infomration verlieren und deine Auflösung noch weiter 
verschlechtern. Deshalb macht man das auch optimiert auf 
INT/longINT-Anweisungen und nicht mit Floats. Selbst wenn es ein 
schnellerer Prozessor mit breiterem Bus wäre, kommt es immer noch auf 
die Reihenfolge der INT/Float-Befehle an!
Ich hab das mal zur Basis 10 gemacht, eigentlich macht man das dann für 
den µC optimiert zur Basis 2....
Wenn du also mV/µV haben möchtest, dann nimm longINT und mache das hier:
ADCinMicroV=ADC*48876; // 5000/1023=4,887586; longInt bis 2e^9
ADCinMicroV=ADCinMicroV/10; //jetzt ist es in microVolt...
ADCinMilliVolt=ADCinMicroV/1000; //jetzt ist es in MilliVolt, INT reicht

Jetzt machst du zwar nicht wirklich was kaputt durch die Rechnerei, aber 
du erhälst deswegen keine Auflösung im µV-Bereich!!!


Jetzt zum Oversampling: Prinzipiell kann man Wechselspannungsmessungen 
künstlich aufwerten und tatsächlich ein paar Bits mehr rausholen, wenn 
man mehrmals hintereinander misst und die Werte zusammenfasst. Das geht 
aber nicht bei Gleichspannungen! Dazu kommt ein passender 
AntiAliasing-Filter vor den ADC, ausgelegt auf die Zielfrequent von 
100Hz, z.B. ein RC-Glied. Dein ADC tastet jetzt aber mit, sagen wir 
800Hz ab. Je Verdoppelung der Abtastrate holst du dir ein halbes Bit. 
Bei 800Hz gegenüber 100Hz bist du achtfach drüber, also 2^3. Das macht 
zurechtgebogene 3*0,5=1,5Bit mehr.
Wenn du jetzt auf milliVolt rechnen möchtest, akkumulierst du zuerst 8 
Werte aus dem ADC-Register, was einen maximal möglichen Wert von 
8*1023=8184 ergibt. Also eine Auflösung von ungefähr(!) 
5000mV/8184=0,610948mV
Das ganze hat in der Realität noch ein paar Schwierigkeiten, auf die 
sich hier die anderen sicherlich sofort besserwisserisch stürzen 
werden...
Aber das ganze macht auch bei "Gleichspannungen" Sinn, wenn diese doch 
mal zappeln. Das schlägt sich im LSB nieder, dem kannst du durch 
zusammenfassen/mitteln mehrerer ADC-Werte entgegen wirken.

- Pass die Reihenfolge deiner Berechnung an und mach es am besten 
komplett
  in longInt und dann runter auf INT, ohne Floats.
- Nimm eine ordentliche Referenz für den ADC (2,56V intern)
- Fasse ADC-Werte zusammen um Schwankungen im LSB entgegen zu wirken
- Hast du an einen Tiefpassfilter am ADC-Eingang gedacht?
- Zeig mal den Code. Welche Bereiche willst du abbilden? 0-2V auf 0-?A

im Datenblatt des ATTiny26 wird ein LC-Filter von 10µH und 100nF für 
AVCC empfohlen, steht bei den neueren Typen nicht mehr drin kann aber 
sicherlich nicht schaden. VCC und AREF kann man dadurch auch filtern. 
Wenn man vor dem Ripple des Spannungsreglers Angst hat.

Ingo/STK Erst lesen, dann posten...

>(..)einen Mittelwert über n Werte bilden(..)
Zitat ich selbst:
>- Fasse ADC-Werte zusammen um Schwankungen im LSB entgegen zu wirken

>Schließlich werden nur zwei Spannungen verglichen.
Die Einschränkung steht dabei. Poti vs. Shunt, denk mal drüber nach. 
Netterweise hast du es ja selbst darunter zitiert.

>Seit wann gibt es denn einen INT-Mode beim AVR-ADC?
Auf eine Jahreszahl will ich mich mal nicht festlegen, aber ein ADC ohne 
INT-Mode auf einem Prozessor, der INTs unterstützt macht wenig Sinn.
Schau mal ins DB der Atmegas, bevor du vorschnell was postest.
Auch atmegas sind AVRs mit ADC. z.B. mega8/16/32/644/128 haben nicht 
umsonst im ADCSRA-Register ein ADIE-Bit (INT-enable) und die passende 
ISR dazu.
Wie will man auch sonst konstante Abtastraten hinkriegen, dann wären die 
Prescaler-Einstellungen ja auch sinnlos. Polling/FreeRunning ist für 
quick'n'dirty-Implementationen.

> Wo kommt der Kerko dazwischen? AREF und GND?
Genau, AREF und GND mit Kerko und intern die Register auf 2,56V 
konfigurieren. Ich meine das wären im ADMUX-Register die REFSx-Bits.

Was ist ein "expliziter ADC-Modus" und wo findet man den sonst?

Ja, bei den 1,8V-fähigen Reihen findest du eine interne 1,1V-Referenz. 
So dummerweise auch der mega168.

Hier wird es jetzt ein wenig kniffliger. Am AREF bleibt nach wie vor ein 
100nF-Kerko und die Register für die interne Referenz werden gesetzt. 
Allerdings solltest du jetzt dein Signal am ADC-Eingang mit einem 
Spannungsteiler herunterteilen, z.B mit zwei 1k-R. Du kannst dann 
Spannungen bis 2,2V verarbeiten, das sollte reichen.
Wenn deine Signalquelle nicht mit 2k belastet werden darf, weil sie dann 
einbricht, musst du einen Impedanzwandler (OPV) vorschalten. Wenn das 
aber sowieso aus einer OPV-Schaltung rauskommt, wird das schon passen.

Ok, wenn du aus den 5V per Spannungsteiler 2V machst, hast du aber immer 
noch die Schwankungen aus der Versorgung drauf, es sei denn es ist eine 
gut stablisierte 5V-Referenzquelle.
Wie sieht denn die Schaltung aus, welche dort angeschlossen wird? Wenn 
sie von dir ist, kannst du doch in der Verstärkung dort runter gehen, so 
dass die 1,1V wieder passen.