Morgen zusammen! Ich habe mal eine wahrscheinlich sehr banale Frage. Ich habe eine Referenzspannung von 4.096V in meinem System. Jetzt möchte ich aber Eingangssignal von maximal 2V messen. Da würde es sich anbieten, die Referenzspannung zu halbieren. Dafür hatte ich mir gedacht, einen Spannungsteiler zu verwenden, welcher als zwei Widerstände in einem Gehäuse daherkommt. Damit wären sie thermisch gekoppelt. Diese gibt es jetzt z.B. als 10k/10k. Da ich jedoch auf den Stromverbrauch achten muss, möchte ich nicht unnötig Strom verbrauchen. Hört sich erstmal lächerlich an, aber ob ich jetzt knapp 400uA mehr verbrauche spielt hier eine große Rolle. Macht es messtechnisch einen Unterschied, ob ich an Stelle der 10k/10k 100k/100k verwende? Dass es mir die selbe Spannung ausspuckt, ist klar. Es geht nur um den Einsatz so hochohmiger Widerstände. Hinter den Spannungsteiler folgt noch ein Kondensator von 1u und dann kommt der Ref-Eingang des ADC. Danke für jeden Hinweis
Guido schrieb: > Ich habe mal eine wahrscheinlich sehr banale Frage. Nö. Ohne Nennung des MC-Types kann das in wilde Spekulation ausarten. Schau doch mal ins Datenblatt, wie hoch der Strom ist, der am AREF Eingang erwartet wird bzw. gezogen wird. Dann weisst du auch, ob ein hochohmiger Spannungsteiler noch die erwünschte Genauigkeit bringen kann.
Ich ergänze nochmal was... Im Prinzip geht es doch nur darum, dass der ADC beim samplen der Referenzspannung kurz Strom zieht und der möglichst niederimpedant geliefert werden muss, oder? Da man bei 100k nicht gerade von niederohmig sprechen kann, muss also der Kondensator vor dem Ref-Eingang für den Strom sorgen. Und hier muss doch sichergestellt werden, dass beim Umladen vom 1u in die Eingangskapazität des ADCs (7.5pF) die Spannung nicht um mehr als ein halbes LSB fällt. Sehe ich das soweit richtig? Und falls es stimmt, kann mir einer helfen, wie ich den Spannungsabfall berechne? Also mit der Umladung der beiden Kapazitäten?
Hi >Macht es messtechnisch einen Unterschied, ob ich an Stelle der 10k/10k >100k/100k verwende? Sieh einfach mal im Datenblatt nach, wie groß der Eingangswiderstand des Referenzspannungseingangs ist. MfG Spess
...und warum nimmst Du nicht einfach eine passende Referenz? Vermutlich brauchst Du die 4.096V auch noch für was anderes - weiß aber außer Dir niemand. Sag' doch einfach welchen ADC Du verwendest, dann kann Dir auch geholfen werden.
Matthias Sch. schrieb: > Schau doch mal ins Datenblatt, wie hoch der Strom ist, der am AREF > Eingang erwartet wird bzw. gezogen wird. Ah OK, danke, darauf habe ich garnicht geachtet. Laut DB hat der Ref-Eingang einen dynamischen Stromfluss von +/-2,1uA/V, also in meinem Fall wären das +/-4,3uA. Bei meinem Spannungsteiler (bei 100k/100k) an den 4,096V würde ja ein Strom von 20,5uA nach GND fließen. Ist ja auch nicht wesentlich mehr als der Eingangsstrom des ADCs. Bekomme ich hier dann Probleme mit dem ungleichmäßigen Spannungsabfall auf Grund des "belasteten" Spannungsteilers?
Martin schrieb: > und warum nimmst Du nicht einfach eine passende Referenz? Vermutlich > brauchst Du die 4.096V auch noch für was anderes - weiß aber außer Dir > niemand. Ja, genauso ist es. Die dienen als Versorgung für einen Sensor, welcher die Spannung braucht. Sein Ausgangssignal ist ratiometrisch zum Eingang. Martin schrieb: > Sag' doch einfach welchen ADC Du verwendest Ich verwende einen MAX11206.
Ja, genau das richtige Stichwort: "Belasteter Spannungsteiler". Den Rest kannst Du Dir selbst errechnen, wenn Du den Bergriff schon kennst.
Guido schrieb: > Bei meinem Spannungsteiler (bei 100k/100k) an den 4,096V würde ja ein > Strom von 20,5uA nach GND fließen. Ist ja auch nicht wesentlich mehr als > der Eingangsstrom des ADCs. Bekomme ich hier dann Probleme mit dem > ungleichmäßigen Spannungsabfall auf Grund des "belasteten" > Spannungsteilers? Sicher, einen Fehler von 20% Ein Stützkondensator nach Masse reduziert das Problem vom dynamischen Strombedarf zum statischen Strombedarf.
MaWin schrieb: > Sicher, einen Fehler von 20% > Ein Stützkondensator nach Masse reduziert das Problem vom dynamischen > Strombedarf zum statischen Strombedarf. Hallo MaWin Kannst du mir das ggf. ein wenig weiter erläutern? 20% ist ja schon ne mittelschwere bis riesige Katastrophe. Wie komme ich auf den Wert?
>with Programmable Gain
Stell den doch auf x2 und gib ihm die 4,096Vref ;)
Ich glaube ich muss mein Konzept nochmal überdenken...
Hast Du überhaupt mal ins Datenblatt geschaut?
Einen 20-Bit A/D-Wandler mit einer bestenfalls mittelprächtigen
Referenzspannung zu versorgen, ist rausgeschmissenes Geld.
Wenn dann auch noch im Datenblatt steht, dass die Referenzspannung im
Bereich der Versorgungsspannung liegen soll.
...
Analog Supply Voltage Range
2.7V to 3.6V
...
Ref 0 VAVDD
0.1 VAVDD - 0.1
Dann viel Spaß mit 4,095V
amateur schrieb: > Einen 20-Bit A/D-Wandler mit einer bestenfalls mittelprächtigen > Referenzspannung zu versorgen, ist rausgeschmissenes Geld. Den Wandler benutze ich, weil ich davon einige hier habe. Recht hast du natürlich. amateur schrieb: > Wenn dann auch noch im Datenblatt steht, dass die Referenzspannung im > Bereich der Versorgungsspannung liegen soll. Das ist ja wohl eh klar. Deswegen kam ja auch der Spannungsteiler dazu. Darum geht es ja hier. amateur schrieb: > Dann viel Spaß mit 4,095V Danke für diese tollen Hinweise. Wieso denn immer so unfreundlich? Ich habe doch nur was gefragt.
Martin Wende schrieb: > Stell den doch auf x2 und gib ihm die 4,096Vref ;) Das geht eben aus dem Grund nicht, dass der ADC mit 3,3V arbeitet.
Also wenn ich jetzt nen anderen ADC nehmen würde, welcher mit 5V klarkommt...z.B. den MX7705 (habe ich hier auch noch liegen), dann steht im Datenblatt, dass Vref klar ebenfalls zwischen GND und Vdd liegen darf, aber "for specified operation, the nominal voltage Vref is 2,5V for Vdd = 4.75 to 5.25V..." Leider steht nicht weiter, was los ist, wenn man die Referenzspannung dennoch anders wählt, wie eben hier die 4,096V. Weiß da jemand mehr?
Nix für ungut, aber bevor Du riesen Klimmzüge machst, die am Ende dann doch nicht funktionieren, besorg' Dir halt einfach eine passende Referenzspannungsquelle, die Auswahl ist mittlerweile riesig. Grüße Löti
Die Referenzspannungsquelle ist ja passend - ich brauche ja die minimal 4V für meinen Sensor. Und wenn ich beides, also Sensor und ADC aus der selben Quelle bediene, dann bügeln sich doch die Wanderungen der Quelle sogar aus.
> Wie komme ich auf den Wert?
4uA vs. 20uA, überschlägig.
> Die Referenzspannungsquelle ist ja passend
Hm, warum stellst Du dann so dumme Fragen?
Grüße Löti
Abgesehen von ein paar wenigen, die wenigstens versuchen einem zu helfen sind hier schienbar echt nur Leute unterwegs, welche mit hochgehaltener Nase durch die Gegend stolzieren und bloß nichts von ihrem Wissen teilen wollen. Lothar S. schrieb: > Hm, warum stellst Du dann so dumme Fragen? Super!!! Ich weiß es nicht besser, daher frage ich. Du antwortest nur dumm ohne Informationsgehalt. Fraglich was jetzt schlimmer ist. Hast du überhaupt alles gelesen? Lothar S. schrieb: > besorg' Dir halt einfach eine passende > Referenzspannungsquelle Ich glaub du checkst einfach nicht, was ich vorhabe, bzw. was mein Problem ist, aber laberst erstmal drauf los, leider nur Durchfall... Gruß Schade, dass das Forum hier manchmal einfach nur scheisse ist. Bzw. sorry Andreas, das Forum ist super, aber die Mitglieder sind teilweise leider scheisse.
> Ich glaub du checkst einfach nicht, was ich vorhabe, bzw. was mein > Problem ist > Du antwortest nur dumm ohne Informationsgehalt. > Schade, dass das Forum hier manchmal einfach nur scheisse ist. Sorry, aber Du laberst hier dumm rum und checkst es nicht: Man kann eine Referenzspannungsquelle nicht einfach mit zwei passiven Widerstanden herunterteilen wenn man so wie Du eine dynamisch Last hat. Daher mein Rat: > besorg' Dir ... eine passende Referenzspannungsquelle Wenn Du so ScheiXe bisst das nicht zu verstehen, your fail. So Long Löti
Lothar S. schrieb: > Man kann eine Referenzspannungsquelle nicht einfach mit zwei passiven > Widerstanden herunterteilen wenn man so wie Du eine dynamisch Last hat. Guido schrieb: > Bekomme ich hier dann Probleme mit dem > ungleichmäßigen Spannungsabfall auf Grund des "belasteten" > Spannungsteilers? Das habe ich hier doch bereits erkannt und verstanden. Lothar S. schrieb: > Wenn Du so ScheiXe bisst das nicht zu verstehen, your fail. Was ist denn passend? Ne kleinere, welche in den Versorgungsspannungsbereich des ADCs passt? Geht nicht, wenn sie zugleich den Sensor betreiben soll. Was ist jetzt also passend?
Guido schrieb: > > ... . Du antwortest nur > dumm ohne Informationsgehalt. Naja, da hat er in den letzten Tagen schon deutlich dümmere Antworten geliefert... Beitrag "Re: Kondensator im Widerstandskleid?"
Guido schrieb: > Was ist denn passend? Ne kleinere, welche in den > Versorgungsspannungsbereich des ADCs passt? Geht nicht, wenn sie > zugleich den Sensor betreiben soll. Was ist jetzt also passend? Ist es denn so schlimm, zwei Refrenzquellen zu benutzen? Allgemeine Publikumsbeschimmpfung führt nur selten zu guten Antworten. Gruss Harald
Harald Wilhelms schrieb: > Ist es denn so schlimm, zwei Refrenzquellen zu benutzen? Eine wäre natürlich besser, weil dann Referenz und Signal miteinander gekoppelt sind. Natürlich gehen auch zwei Harald Wilhelms schrieb: > Allgemeine > Publikumsbeschimmpfung führt nur selten zu guten Antworten. Da gebe ich dir vollkommen Recht und tut mir auch leid, aber das Lothar S. schrieb: > Hm, warum stellst Du dann so dumme Fragen? ist ja wohl die schlechteste Antwort.
Vergiss es Löti - erledigt. Danke den anderen!
Hallo, man kann auch eine 2,5V Ref, nehmen und die mit einem OP auf 4,096V verstärken! Alternative zum Spannungsteiler wäre ein Virtual-GND IC von TI, das die 4,096V halbiert.Typ war TLE2426, TC=35ppm/K. MfG
Guido schrieb: > Martin Wende schrieb: >> Stell den doch auf x2 und gib ihm die 4,096Vref ;) > > Das geht eben aus dem Grund nicht, dass der ADC mit 3,3V arbeitet Glatt übersehen im DB... Is dann natürlich mist mit 4Vref wenn der ADC mit 3,3V Versorgt wird. Aber arbeitet dein Prozessor der den ADC ausließt nun mit 3,3V oder 5V? Gb doch mal mehr Infos, also den Sensor, den Prozessor, den Schaltplan und Systsmspannung. Dann kann man nach nem passenden ADC suchen. Aber vllt schonmal den MCP3421 angucken. Der hat eine interne 2,048V Referenz und VDD von 2,7 bis 5,5V. Klein und stromsparend isser auchnoch.
> Vergiss es Löti - erledigt. Danke den anderen!
Die Bitte diesen Schwachsinn zu löschen kam von mir...
Ansonsten, der Volker hat meinen mitgelöschten Vorschlag detailliert
wiederholt.
Grüße Löti
Lothar S. schrieb: > > Ansonsten, der Volker hat meinen mitgelöschten Vorschlag detailliert > wiederholt. Erzähl' hier keine Schmähs. Volker hat einen vernüftigen Kommentar geliefert und sich nicht so wie du der Fäkalsprache bedient...
Könntest Du Feigling mal Deinen Schleier der Anonymität lüften, ist einer BSE-Kuh das möglich? Löti P.S. @Moderator: Du kannst gerne diesen und den vorhergehenden Beitrag gemeinsam löschen!
Das hättest du wohl gerne, dass man den Hinweis auf deine peinlichen Entgleisungen entfernt...
Was ist mit Deinen peinlichen und lächerlichen Entgleisungen? Grüße
In diesem Forum: sind keine vorhanden. Das war jetzt aber einfach!
> In diesem Forum: sind keine vorhanden. Das war jetzt aber einfach!
Du lebst in Träumen.
Grüße
Guido schrieb: > Guido schrieb: >> Bekomme ich hier dann Probleme mit dem >> ungleichmäßigen Spannungsabfall auf Grund des "belasteten" >> Spannungsteilers? > > Das habe ich hier doch bereits erkannt und verstanden. Nach dem Gezerre mal wieder ein konstruktiver Vorschlag: Spannungsteiler + Impedanzwandler (OpAmp) dahinter (http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Spannungsfolger_.28Impedanzwandler.29). Gruß Dietrich
Guido schrieb: > Und hier muss > doch sichergestellt werden, dass beim Umladen vom 1u in die > Eingangskapazität des ADCs (7.5pF) die Spannung nicht um mehr als ein > halbes LSB fällt. > > Sehe ich das soweit richtig? Soweit schon, aber du siehst noch nicht alles: Du musst in der Sample-Zeit auch den 1uF wieder ganz aufladen, sonst fällt die Spannung an dem 1uF weiter. Also: der Quellwiderstand vor dem 1µF muss so niederohmig wie möglich werden!
> Nein, in Wien Na ja, hauptsächlich wohl eher in Wein. @Dietrich Hier mein gelöschter Beitrag von 14:55 (in Teilen): " > Was ist denn passend? Ne kleinere, welche in den > Versorgungsspannungsbereich des ADCs passt? Geht nicht, wenn sie > zugleich den Sensor betreiben soll. Was ist jetzt also passend? ... Eine Referenzspannungsquelle ist eine Referenzspannungsquelle und kein Spannungsregler zur Stromversorgung! ... Also eine kleinere Referenzspannungsquelle und ein guter OpAmp mit dem Du aus der Referenzspannung die Versorgungsspannung für den Sensor erzeugst. ..." Grüße Löti
HildeK schrieb: > Guido schrieb: >> Und hier muss >> doch sichergestellt werden, dass beim Umladen vom 1u in die >> Eingangskapazität des ADCs (7.5pF) die Spannung nicht um mehr als ein >> halbes LSB fällt. >> >> Sehe ich das soweit richtig? > > Soweit schon Jep. > aber du siehst noch nicht alles: Du musst in der > Sample-Zeit auch den 1uF wieder ganz aufladen, sonst fällt die Spannung > an dem 1uF weiter. Dazu müßte man aber erstmal wissen, wie oft der ADC getriggert wird und wie lange er U_ref sampled. Und ob die interne Kapazität während der Messung wirklich entladen wird (weil wenn nicht, muß sie ja nicht von 0 beginnend wieder aufgeladen werden). Usw. usf. > Also: der Quellwiderstand vor dem 1µF muss so niederohmig wie möglich > werden! Fast. So niederohmig wie nötig Ein kleiner aber feiner Unterschied. Aber um das zu quantifizieren, fehlen uns Informationen. XL
Dietrich L. schrieb: > Spannungsteiler + Impedanzwandler (OpAmp) dahinter > (http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Spannungsfolger_.28Impedanzwandler.29). Das hatte ich auch schon vorschlagen wollen, z.B. mit einem µPower Opamp a la TL022 o.ä. Allerdings zieht selbst ein solcher Opamp um die 300-500µA plus den Strom, den er am Ausgang liefert. Es scheint also doch stromsparender zu sein, direkt eine eigene Referenz (z.B. die o.a. 2,048 V) zu spendieren.
Matthias Sch. schrieb: > Es scheint also > doch stromsparender zu sein, direkt eine eigene Referenz (z.B. die o.a. > 2,048 V) zu spendieren. Na ja, so lange man nicht die Ergebnisse der einen Referenz auf due Werte der anderen Referenz bezieht, denn dann müsste man die Abeichungen berücksichtigen. Hat man nur eine Referenz, misst man ratiometrisch.
Angehängte Dateien:
-
Var1.png
20 KB
So Leute, ich melde mich jetzt auch mal zurück... Als erstes möchte ich mich entschuldigen, dass auch ich gestern ein wenig ausfällig geworden bin. Also Löti: Sorry! War nur gestern ein wenig von den Antworten genervt. Dennoch...ich entschuldige mich für meinen abfälligen Ton. Ich fange jetzt nochmal von vorne an und diesmal ein bisschen ausführlicher: Ich möchte mit einem ADC zwei Typen von Messzellen auswerten können. Eine ist eine kapazitive Messzelle, welche ein Spannungssignal am Ausgang liefert. Diese Zelle hat eine eigene Elektronik und braucht zum Betrieb mindestens 4V Spannung. Das Ausgangssignal ist ratiometrisch und bewegt sich in einem Bereich von 10%*Vcc bis 90%*Vcc, also bei einer Versorgung von 4,096V (bietet sich an) zwischen etwa 0,4V und 3,6V. Diese Messzelle will an ihrem Ausgang mindestens 10kOhm Last sehen und treibt maximal 300pF. Dies ist dann halt auch die Ausgangsimpedanz. Die zweite Messzelle basiert auf DMS-Basis und ist als Brücke verschaltet, also rein resistiv. Ich bekomme also ein Ausgangssignal, welches (bei 4,096V Versorgung) ca. 35mV Differenz liefert. Da es eine Messbrücke ist, liegen am positiven Ausgang, sowie auch am negativen noch jeweils die halbe Versorgungsspannung an. Eine Wheatstonsche Messbrücke halt. Vom positiven und vom negativen Ausgang zum negativen Eingang (GND in meiner Anwendung), bzw. dem positiven sind es jeweils 2,78kOhm. Das schreibe ich, damit auch hier die Ausgangsimpedanz bekannt ist. Ich möchte gerne eine Schaltung haben, welche mit beiden Sensoren zurecht kommt. Also muss ich einmal single-ended messen und einmal differentiell. Dazu muss ich einmal das Signal verstärken und einmal nicht. Ideal wäre also: Ein ADC, welcher single-ended, sowie differentiell messen kann - da jeder differentielle ADC auch single-ended messen kann, indem ich seinen negativen Eingang auf Masse lege, bietet sich hier ein differentieller Wandler an, sofern kein Typ gefunden wird, wird der explizit für beides geeignet ist. Immerhin geht der halbe Messbereich verloren. Idealerweise würde der ADC mit 3,3V betrieben werden, da mein uC auch mit 3,3V läuft. Dies war übrigens der Grund für den Spagat mit dem Spannungsteiler an der Referenzspannung, mit welchem ich den ganzen Thread begonnen hatte. Die Frage nach dem Unterschied von 10k/10K zu 100k/100k kam daher, dass die bei 4,096V durch den 20k-Spannungsteiler fließenden 200uA sehr weh tun, da die ganze Schaltung weniger als 3,5mA verbrauchen soll. Bei 200k wären es halt um den Faktor 10 geringer. Da ich die Messzelle (die single-ended Variante) ja bereits beschrieben hatte und nun ihr Ausgangssignal bekannt ist, ist klar, dass ebenso dieses mit einem selbigen Spannungsteiler heruntergeteilt werden müsste. Das war in meinem Eingangspost die Angabe mit den 2V Ausgangsspannung, denn ich hatte den Spannungsteiler gedanklich schon integriert, was natürlich genau der selbe Mist mit den selben Problemen wie bei der Referenzspannung ist. Angedacht waren hier Spannungsteiler in einem Gehäuse, damit diese thermisch verbunden sind und idealerweise gleichermaßen wandern. Daraus folgt, dass der ADC wohl 5V als Versorgung bekommt und dann die 4,096V direkt angeschlossen werden. Zwei verschiedene Referenzspannungsquellen möchte ich ungern verwenden, da halt wieder mehr Bauteile, mehr Kosten, mehr Stromverbrauch und vor allem nicht die thermische Kopplung zwischen Vref und Ausgangssignal der Zelle vorhanden ist. Der Wandler sollte einen internen PGA haben, damit auf eine externe Verstärkung verzichtet werden kann. Dies wäre zum einen sinnvoll, da hierdurch keine Totgeburten auf der Platine rumhängen, die bei der Messzelle mit dem Signalausgang von bis zu 3,6V nicht erforderlich sind. Zum anderen müsste ich hierfür einen sehr temperaturstabilen OP verwenden, dessen Widerstandsbeschaltung ebenso stabil sein muss. Der PGA sollte mindestens eine Verstärkung von 128 haben. 128 deswegen, weil ich dann die Referenzspannung von 4,096V direkt an den ADC legen könnte und die Differenzspannung der Messbrücke ausreichend verstärken kann, damit der Messbereich gut genug ausgenutzt werden kann. 128*35mV ist zwar mehr als 4,096V aber dann eben hier mit A=64. Ích habe mehrere dieser Zellen, welche sich in ihrer Ausgangsspannung auch noch unterscheiden. Maximal 128 wäre also eine gute Verstärkung für den PGA. Auch super wäre die Anbindung per SPI, aber I²C ist auch OK, daran soll es nicht scheitern. Darüber hinaus sollten es 16Bit sein. Wegen dem Stromverbauch und der Auflösung kommt ein S/D-Wandler in Frage. Stromsparend muss er natürlich auch sein aus oben genannten Gründen. Ein Wandler, welcher mehr als 400uA verbraucht, kommt nicht in Frage. Aber davon gibt es genug. So...das waren erstmal meine Wusnchvorstellungen. Wäre natürlich auch toll, wenn das Teil nicht 20€ kostet. Aber da dies hier ja kein Aufruf für die Suche nach dem sein sollte, habe ich bereits zwei Tage mit dem Auffinden eines geeigneten Wandlers verbracht und musste feststellen, dass es den von mir gewünschten Typen leider nicht zu geben scheint. Was ich bis jetzt in Erwägung gezogen hatte waren halt beispielsweise der MAX11206 (denn den hatte ich noch hier), welcher einen PGA von 128 besitzt, 20Bit Auflösung (brauche ich nicht, aber war ja da), sowohl single-ended, wie auch differentiell messen kann und dies auch bis zur vollen Referenzspannung, also +/VREF, bzw. bis VREF bei single-ended. Stromsparend isser auch, also eigentlich erstmal optimal...aber er hat eine maximale Versorgungsspannung von 3,6V. Daher kamen die Spannungsteiler, sowohl für die Referenzspannung, wie auch für das Ausgangssignal. Diese Variante ist im Bild "Var1" zu sehen. Links am Eingang ist zwar jetzt die Messbrücke dargestellt, aber da kann halt auch die single-ended-Messzelle dran, nur dass dann eben Eingang- frei bleibt. Entsprechend des Sensors müssen die Jumper gesetzt werden. Aber ich habe mich ja schon davon überzeugen lassen, dass das nicht so dolle ist. Alternativ hat der MAX11206 noch Eingangsbuffer, welche den Strom in seine Eingänge auf ca. 20-30nA sinken lässt. Dennoch wäre es natürlich toll, wenn es eine bessere Variante ganz ohne die Spannungsteiler gibt. So, also habe ich weitergesucht und dann gedacht mit dem MX7705 einen geeigneten ADC gefunden zu haben. Aber dem war leider auch nicht so, da er maximal eine Referenzspannung von 3,5V zulässt. Mittlerweile bin ich bei Linear angekommen und schaue mir gerade den LTC2480 an. Eigentlich ein perfekter Wandler für mich: 5V Versorgung, PGA von 256, 16Bit, SPI-Interface, differentiell...aber ein großes Manko bei fast allen Wandlern von Linear: sie messen immer nur bis +/-Vref/2. Und da stehe ich jetzt wieder vor dem gleichen Problem, denn ich müsste jetzt auch noch die Ausgangsspannung der single-ended-Messzelle herunterteilen. Der Wandler hat eine neue Technologie namens "Differential Input Current Cancellation" oder so ähnlich. Das versuche ich gerade zu verstehen, wie das arbeitet, aber so ganz blick ich es noch nicht. Irgendwie sorgt der ADC dafür, dass stets der gleiche Eingangsstrom in beide Eingänge fließt, wodurch er in Summe wieder null sein soll. Jedoch muss da wohl mit den Eingängswiderständen, bzw. der Quellenimpedanz gedoktort werden, damit die Symmetrie stimmt...wie gesagt, bin noch am Lesen. Nachteil ist natürlich auch, dass ich -Vref/2 in einem Fall nie benutzen werde, wodurch mir die halbe Auflösung verloren geht, was beim MAX11206 nicht der Fall ist, da er bei der Einstellung für single-ended automatisch seinen Output auf den positiven Teil zwischen 0V und Vref legt. Ergo bin ich eigentlich noch nicht wirklich weiter. den MAX11206 würde ich am liebsten benutzen, jedoch sind die Hürden ja jetzt klar. Desweiteren versuche ich auch zu verstehen, ob eine große Kapazität am Eingang des ADCs besser oder schlechter ist. Eine große Kapazität kann natürlich schnell Strom nachliefern für den Sampling-C, braucht aber auch wesentlich länger, bis sie durch die hohe Quellenimpedanz wieder aufgeladen ist. Hier wäre ich auch froh, wenn mit vielleicht jemand ein wenig helfen, bzw. mir Tipps geben könnte. Es hat ja was mit der Sampling-Frequenz des Wandlers zu tun, aber ich muss gestehen, dass ich bisher immer einen 1k -> 1u an den Eingang gesetzt habe. Davor saß dann aber auch meist ein OP. Den würde ich diesmal gerne weglassen. Ach ja, da war ja noch die Frage, wieso nicht Referenzspannung mit einem OP verdoppeln und damit die Messzelle speisen - nun, die Messzelle hat eine relativ große Kapazität auf ihrer Elektronik, irgendwas im einstelligen uF-Bereich. Einem OP knicken da ja auch schon die Eier weg. Und ein Serien-R zur Entkopplung kommt auf Grund des dynamischen Stromverbrauches der Messzelle auch nicht in Frage. So, ziemlich viel Text...ich hoffe, mein Anliegen ist jetzt etwas klarer. Gruß, Guido
Da deine beiden Sensoren ein Signal ratiometrisch zur Versorgungsspannung abgeben brauchst du überhaupt keine Referenzspannung, du betreibst beide mit 5V. Du musst nur daraf achten, dass die Spannung während der Messung auf die benötigte Bitgenauigkeit hin konstant bleibt, daher das LC Filter bei den üblichen AVR Schaltungen. Dein DMS liefert ein kleines Signal. Da unbekannt ist, welche Auflösung du brauchst, kann ein Verstärker nötig sein. Da unbekannt ist, ob du positive und negative Differenzen oder nur positive wissen willst, weiss man nicht, wie man den Verstärker bauen soll, aber ein mit 5V betreibbarer R2R Instrumentenverstärker klingt ausreichend. Die Nullpunktspannung misst du mit einem zusätzlichen A/D Eingang. Für die Versorgungsspannung tut es sicherlich ein LM2950-5 oder noch leistungsärmere Spannungsregler. Achte nur auf die Rauschfreiheit von AVCC/AREF. Nötig wäre also nur ein A/D Wandler der von 0-5V misst und ein Instrumenten-OpAmp (oder eingebauter PGA). Da uns die benötigte Genauigkeit und Geschwindigkeit unbekannt ist, kann man mehr nicht sagen.
Wenn du deinen ersten Ansatz mit dem hochohmigen Spannungsteiler weiter verfolgen willst, bleibt dir natürlich immer der Einsatz eines 10-Gang Präzisionstrimmers und der manuelle Abgleich. Das mag für ein einmaliges Projekt brauchbar sein, wenn auch nicht in der Großserie.
Axel Schwenke schrieb: >> aber du siehst noch nicht alles: Du musst in der >> Sample-Zeit auch den 1uF wieder ganz aufladen, sonst fällt die Spannung >> an dem 1uF weiter. > > Dazu müßte man aber erstmal wissen, wie oft der ADC getriggert wird und > wie lange er U_ref sampled. Korrekt - siehe unten: diese Infos fehlen hier. > Und ob die interne Kapazität während der > Messung wirklich entladen wird (weil wenn nicht, muß sie ja nicht von 0 > beginnend wieder aufgeladen werden). Usw. usf. Völlig korrekt. Worst Case ist aber, dass sie von 0 beginnend aufgeladen werden muss - genau dann, wenn der vorhergehende Messwert eben 0 war und der aktuelle den Maximalwert hätte. Das ist ja nicht auszuschließen. >> Also: der Quellwiderstand vor dem 1µF muss so niederohmig wie möglich >> werden! > > Fast. So niederohmig wie nötig > Ein kleiner aber feiner Unterschied. Ja, "nötig" ist der korrekte Ausdruck! Mein Fehler. > Aber um das zu quantifizieren, fehlen uns Informationen. Richtig, quantifizieren muss der TO selbst.
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