ADC Messung, runden, SNR

[MadTulip (Gast)]

In einer meiner Messungen mit einem 24-bit ADC habe ich durch 
kurzschliessen der Eingaenge festgestellt, dass das Geraet über ein 
Grundrauschen von
V_rms ~ 1üV
verfügt. Die Daten die das geraet liefert haben eine Auflösung von 1/32 
üV pro bit. Ich habe jetzt die resultierenden Daten auf 1üV gerunded, 
bevor ich sie weiter verarbeite (letzten Bits weggeschmissen). Das 
Signal zu Rauschverhaeltniss (SNR) der Resultierenden messung hat sich 
stark verbessert. Ich wundere mich nun, was die Gründe hierfür sind. Ich 
dachte immer, man kann rauschen nicht aus dem signal subtrahieren oder 
auf diese Art runden - es scheint ja doch zu funktionieren. Wie und auf 
was runde ich in diesem Fall den optimal auf basis der Messung mit 
kurzgeschlossenen Eingaengen?

[amateur (Gast)]

Wenn Du alle Bits, bis auf das Höchstwertige maskierst, dann kannst Du 
sogar, während nebenan eine 100KW Maschine anläuft, eine stabile Anzeige 
bekommen. Und das ohne größere, stabilisierende Maßnahmen.
Ob ein 24 Bit A/D-Wandler dann allerdings noch sinnvoll ist, ist wohl 
fraglich.

[Achim S. (Gast)]

MadTulip schrieb:
> Ich habe jetzt die resultierenden Daten auf 1üV gerunded,
> bevor ich sie weiter verarbeite (letzten Bits weggeschmissen). Das
> Signal zu Rauschverhaeltniss (SNR) der Resultierenden messung hat sich
> stark verbessert.

Wenn du über mehrere Messwerte mitteln würdest, könntest du das 
Signal-Rauschverhältnis tatsächlich verbessern. Du hast einfach 
niederwertige Bits ignoriert, und damit hast du das SNR tatsächlich 
nicht verbessert. Dein Rauschen liegt immer noch im Bereich 1µV, das 
größte messbare Signal ist immer noch 0,5V.

Du löst das Rauschen nicht mehr so schön auf, so dass es dir nicht mehr 
ins Auge springt. Aber wenn du ein Signal von 1µV messen wolltest, würde 
es immer noch im Rauschen untergehen (jetzt halt im 
Quantisierungsrauschen).

[Stefan (Gast)]

Die meisten A/D Wandler liefern im niederwertigsten Bit unter normalen 
Umständen kein brauchbares Signal. Wenn Du einen 24 Wandler verwendest, 
ist es ganz normal, dass nur 23 Bits oder gar weniger nutzbar sind.

> Ich dachte immer, man kann rauschen nicht aus dem Signal subtrahieren oder
auf diese Art runden

Warum dachtest Du das?

[Stefan (Gast)]

Das neiderwertigste Bit ist nutzbar, indem man aus mehreren Messungen 
den Mittelwert bildet. Auf eine einzelne Messung betrachtet ist das 
unterste Bit eines A/D Wandlers mit mehr als 8 Bit aber typsicherweise 
nicht brauchbar.

[Harald W. (wilhelms)]

MadTulip schrieb:

> V_rms ~ 1üV

Was ist denn üV? Wenn Du Mikro meinst, solltest Du entweder "µ"
oder "u" schreiben (oder "Mikro" ausschreiben).
Gruss
Harald

[amateur (Gast)]

In den Datenblättern wird dies meist, in tief verschachtelten 
Nebensätzen versteckt: Einen 24 Bit A/D-Wandler halbwegs "still" zu 
bekommen ist eine elektrisch und layouttechnisch höchst anspruchsvolle 
Angelegenheit.
Aufintegrieren bringt hier eigentlich nur scheinbar etwas. Du hast ja an 
irgendeiner Stelle auch für die Geschwindigkeit bezahlt. Delta-Sigma 
z.B. ist viel langsamer aber auch einfacher in den Anwendung und was 
auch nicht zu unterschätzen ist: billiger.
Die andere Alternative ist, wenn Du sowieso nivellierst, nimm doch 
gleich einen preiswerteren sprich einen mit einer geringeren Auflösung – 
der ist auch einfacher in der Handhabung.