Hallo,
ich bin ein ziemlicher Anfänger, was Elektronik betrifft, weshalb der
Titel auch komisch gewählt ist.
Das Problem:
Ich besitze eine Karte, die Spannung von 0V bis 5V messen kann, und
diese in einer Skala von 0 bis 255 an den Computer schickt. Am Computer
habe ich also relativ ungenaue Werte. Da die Karte zwei analoge Eingänge
hat, wäre es super, beide nutzen zu können, um einen genaueren Wert zu
bekommen. Quasi ein Input fürs Grobe und einen fürs Feine.
Ich hab mir vorgestellt, nur von 250 Schritten für 5V auszugehen, um es
leichter zu machen. Bei 250 Schritten der ersten Skala entspricht ein
Schritt 0,02V, weil 250 Schritte 5V entsprechen.
Bei der zweiten Skala soll ein Schritt 0,00008V entsprechen, aber die
eigentlich gemessene Spannung soll trotzdem zwischen 0 und 5V liegen.
Zum Beispiel: Eine Spannung von 4,016V soll also auf zwei Spannungen
verteilt werden. Die erste Spannung muss 4V betragen, das sind 200
Schritte. Und die Zweite Spannung soll ebenfalls 4V betragen, da
0,016V/0,00008V=200 sind und 200 Schritte entsprechen 4V.
Das am PC laufende Programm rechnet die Spannungen wieder auf 4,016V um.
Ich hoffe, es ist ungefähr klar, was ich sagen will.
Das Problem ist die Spannung zu teilen und die zweite Spannung zu
verstärken, dass sie messbar wird. Hat jemand einen Vorschlag, wie und
ob das überhaupt nur mit analoger Elektronik umsetzbar ist?
LG limond
limond schrieb:> Ich besitze eine Karte, die Spannung von 0V bis 5V messen kann, und> diese in einer Skala von 0 bis 255 an den Computer schickt. Am Computer> habe ich also relativ ungenaue Werte.
Nunja, zur Zeit der Zeigermessgeräte galten schon Abweichungen
von weniger als 2% als "relativ genau." :-)
> Da die Karte zwei analoge Eingänge> hat, wäre es super, beide nutzen zu können, um einen genaueren Wert zu> bekommen. Quasi ein Input fürs Grobe und einen fürs Feine.
So etwas funktioniert nur theoretisch. Wenn Du eine höhere Auflösung
willst, nimm einen AD-Wandler mit 16 oder 24 Bit. Ob Du dann auch
eine Genauigkeit in gleicher Grössenordnung erhälst, hängt davon
ab, ob Du auch den Aufbau Deiner Schaltung richtig machst.
> soll ein Schritt 0,00008V entsprechen,
Also 80 µV. Um solche Spannungen darstellen zu können, brauchst
Du schon recht viel Erfahrung. Stichworte dafür wären Vermeidung
von Thermospannungen, Schutzschildtechnik, Teflon-PCBs, Abschirmung
mit Durchführungskondensatoren usw. Viel Vergnügen!
Gruss
Harald
Du muesstes die erste gemessene Spannung wieder per DAC in eine analoge
Spannung umwandeln und diese dann mittels Subtraierer von deinem
Messwert abziehen.
Allerdings hat diese Sache einen Hacken. Dein 8 Bit ADC/DAC muss dafuer
die Genauigkeit eines 16 Bit Wandlers haben (was es so nicht gibt).
Deshalb ist es einfacher du nimmst direkt einen 16 Bit ADC. Damit sparst
du auch den DAC und den Subtraierer ein.
> Hat jemand einen Vorschlag, wie und ob das überhaupt> nur mit analoger Elektronik umsetzbar ist?
Das ist theoretisch mit deinen beiden 8 bit A/D Wandlern sogar
recht einfach möglich, du brauchst nur einen präzisen 8 bit
digital analog Wandler und einen präzisen Differnzverstärker
(Instrumentenverstärker) mit einem Gain Verstärkungsfaktor von
256 (bzw. 200)
+---+
Signal --+--|A/D|--+-- 8 Leitungen zum PC
| +---+ |
| +---+
| |D/A|
| +---+
| |
| +--|-\ +---+
| | >--|A/D|-- 8 Leitungen zum PC
+------------|+/ +---+
AD625
Aber du unterschätzt wo die Probleme liegen: Bei einer
Genauigkeit von 16 bit, also 1/65536tel, müssen alle Bauteile
auf 0.001 % genau sein und Spannung dürfen nur um 750 uV
daneben liegen.
Also die Widerstände auf 0.001 % genau, der D/A-Wandler auf
0.001 % genau, und nicht zuletzt die Spannung auf der Masseleitung
an allen Punkten auf 750 uV (Mikrovolt) gleich sein.
Auf gut deutsch: das liegt weit ausserhalb deiner Fähigkeiten,
du bekommst nicht mal 0.001 % genaue Widerstände (für den D/A-
Wandler und den Instrumentenverstärker), geschweige denn
daß du Thermospannungen zwischen Kupfer und Blech auf unter
750uV bekommst.
Ein 12 bit A/D-Wandler ist billig verfügbar, sogar 16 bit und
24 bit Wandler sind billiger als das was du als "einfach"
ansiehst.
Vielen Dank für die guten schnellen Antworten.
Leider bin ich an genau diese Karte mit den 8-bit ADC's
gebunden.(Schulprojekt) Es war sowieso nur eine Überlegung und nicht
wirklich notwendig für das eigentliche Projekt. Ich überlege jetzt, die
Skalen praktisch "übereinander" zu setzen.
Nochmals Danke für die Aufklärung :-)
Du kannst aber die hiergemachten Aussagen in deiner Projektarbeit als
redundante Betrachtungen anführen und damit deine Entscheidungen
begründen. Das macht aus einem 2er eine 1+ in der Bewertung, wenn dein
sonstiger Projektplan passt, da es zeigt dass du dich mit der Thematikk
intensiv auseinandergesetz hast. Und wenn du das Forum als Quelle
anführst stimmt sogar die äußere Form und Guttenplag kann dich nicht
ereilen. ;)
Eine andere Moeglichkeit die ADC Aufloesung zu erhoehen waere
Oversampling.
Dabei machst du mehrere Messungen und bildest daraus den Mittelwert. So
kann man auch zusaetzliche ADC Bits generieren. Allerdings gilt auch
hier wieder es wird nicht genauer dadurch.
Wiederum eine andere Moeglichkeit waere die Referenzspannungen des ADC
zu aendern. Wenn der ADC eine Low und eine High Referenz hat so kann man
den ADC Bereich quasi so verschieben das er nur einen kleinen
Messbereich von 4 .. 5V z.B. hat und hat dort die volle Aufloesungen.
Man muss nur durch eine erste Messungen rausfinden im welchem Fenster
sich die Spannung befindet.
Sowas wurde bein 80535 mal eine zeitlang gemacht um aus den 8Bit 10 Bit
zu machen.
limond schrieb:> Ich überlege jetzt, die Skalen praktisch "übereinander" zu setzen.
Wie meinst Du das? Du solltest Dich mal mit dem Unterschied von
Auflösung und Genauigkeit beschäftigen. Es gibt auch hier im
µc.net einen Artikel darüber.
Gruss
Harald
