Hallo, ich stehe vor einem unvermuteten Problem und kann es mir nicht erklären. Daher möchte ich es gerne in dieser Runde zur Diskussion stellen. Schaltungsbeschreibung: - ATMEGA168 - ADC0 misst über eine recht hochohmigen Spannungsteiler (220K/79K) eine Gleichspannung - Der Spannungsteiler besteht aus Metallschichtwiderständen mit einem TK von 100ppm - Als Referenz wird die interne 1,1V verwendet. Es liegt zur Messung am Spannungsteiler eine Spannung von 0,7V an, was nach Spannungsteiler eine Eingangsspannung am ADC von 185mV ergibt, was dann der ADC folgerichtig mit 172 Digits ausgibt. Soweit so gut. Wir die Schaltung in ein Gehäuse eingebaut, in welchem andere Komponenten Wärme erzeugen (ca. 45°)läuft nun der Messwert deutlich nach oben weg auf 190 Digits, wobei die Spannung am Messeingang sowie die Spannung am ADC-Eingang exakt gleich bleibt. Ich habe auf ein thermisches Phenomän des ADC im ATMEGA getippt und gezielt mit Gebläse nach dem Verursacher gesucht. Es war dann aber nicht der ATMEGA sondern der Eingangswiderstand des Spannungsteilers (220K). Sobald dieser nur etwas erwärmt wird, läuft die ADC-Messung davon ABER der Widerstandswert ändert sich nicht, genau so wenig wie die Spannung am ADC-Eingang,welche sich deutlich erhöhen müsste. Wenn ich den Widerstand dann noch höher erwärme (Lötkolben) geht der ausgelesene Wert sogar auf > 300. Daher nun die Frage: Mit was für einem Effekt habe ich es hier zu tun ? Ich kann auf Wunsch gerne noch die Schaltung einstellen, sie ist aber so simple, dass die obige Beschreibung vermutlich ausreicht. Ich bin für jeden Hinweis dankbar. Gruß, Rene
Gast
#3299101
Woher weißt du ob es nicht doch der AVR ist? Der Widerstand ist ja mit dem Einganag verbunden, somit wird sich der AVR über die Messleiterbahn evtl erwärmen! Hast du noch einen Tiefpass nach dem Spannungsteiler? Wahrscheinlich nicht!
Gast
#3299109
Rene Schmidt schrieb: > Ich bin für jeden Hinweis dankbar. Du verwendest sicher Lötfett beim Löten. (Mach mal den Schmodder von der Leiterplatte). Gruß Anja
Hallo Ingo, danke für eine erste Rückmeldung. Anbei doch das Schaltbild des gesamten Eingangskreises. Der Tiefpass ist vor dem Spannungsteiler. Der suspekte Widerstand R5 ist räumlich gut 3cm vom ATMEGA entfernt und es sollte keine thermische Kopplung geben. Auch führt ein gezieltes Erwärmen des ATMEGA zu keinerlei Veränderung des Messwertes. Gruß, Rene
Angehängte Dateien:
-
Messkreis.PNG
(3,8 KB)
Hallo Anja, auch danke für diesen Hinweis. Die Baugruppe ist Flussmittelarm gelötet und gereinigt. Gruß, Rene
Gast
#3299119
Rene Schmidt schrieb: > Die Baugruppe ist Flussmittelarm gelötet und gereinigt. Wenn sich beim ADC der Digitale Meßwert ändert gibt es nur 2 Möglichkeiten. A) die Eingangsspannung ändert sich B) die Referenzspannung ändert sich. Gruß Anja
Gast
#3299135
Liegt das nicht am Sperrstrom der BAT48 ?
Gast
#3299137
Nimm halt ein vernünftiges Multimeter und miss nach was sich ändert ...
Anja schrieb: > > B) die Referenzspannung ändert sich. > Ich würde vorschlagen, dass die Referenzbeschaltung auch einmal gezeigt wird und (gerade bei interner Referenzspannung) die Versorgungsspannung bei Wärme und bei Raumtemperatur gemessen wird (falls bei Temperaturänderung auch diese schwankt, kann dieses eine/die Ursache sein).
Gast
#3299144
Anja schrieb: > Wenn sich beim ADC der Digitale Meßwert ändert gibt es nur 2 > Möglichkeiten. > A) die Eingangsspannung ändert sich > B) die Referenzspannung ändert sich. Ok ich habe die 3. Möglichkeit beim ATMega noch vergessen: C) die ADC-Taktfrequenz ist falsch. Gruß Anja
Gast
#3299146
>Wenn sich beim ADC der Digitale Meßwert ändert gibt es nur 2 >Möglichkeiten. >A) die Eingangsspannung ändert sich >B) die Referenzspannung ändert sich. Zu A) >Es war dann aber nicht >der ATMEGA sondern der Eingangswiderstand des Spannungsteilers (220K). >Sobald dieser nur etwas erwärmt wird, läuft die ADC-Messung davon ABER >der Widerstandswert ändert sich nicht, genau so wenig wie die Spannung >am ADC-Eingang,welche sich deutlich erhöhen müsste. Zu B) >Auch führt ein gezieltes >Erwärmen des ATMEGA zu keinerlei Veränderung des Messwertes. Eigentlich dürfte sich gar nichts am Wert ändern. Entweder er hat bei A) gelogen oder bei B). Vref steigt mit der Temperatur. Der Wert müsste kleiner werden. Bleibt also nur der Spannungsteiler und das Geraffel da rund rum. Ich tipp mal drauf das die Spannung am ADC Eingang DOCH steigt.
Gast
#3299158
>Liegt das nicht am Sperrstrom der BAT48 ?
Die würde ich als erstes entfernen.
Gast
#3299159
Wenn ich das Datenblatt von ST richtig lese, dann steigt bei Vcc = 5 V der Sperrstrom der BAT48 von 0.2 auf 2 uA bei einem Temperaturanstieg von 25 auf 50 °C. Und das bei diesem hochohmigen Spannungsteiler.
Ha und schon haben wir es. Danke für die Hinweise. Gelogen ja, aber nicht absichtlich. Die Spannung am ADC-Eingang steigt tatsächlich an. Da habe ich nicht ordentlich gemessen. Damit stimmt auch mein Weltbild über die Funktionalität wieder. Der wichtige Hinweis war aber der Fingerzeig auf den Sperrstrom der Clamp-Dioden bei Temperaturanstieg. Diese hatte ich überhaupt nicht im Verdacht stehen aber unmittelbar neben dem suspekten Widerstand und werden miterwärmt. Damit habe ich nun 2 Lösungsansätze - Eingangskreis niederohmiger - Clampdioden gegen andere Typen tauschen Danke, Rene
Gast
#3299217
Rene Schmidt schrieb: > Eingangskreis niederohmiger Das auf jeden Fall. Der ADC ist nur für max 10K Eingangswiderstand spezifiziert. Gruß Anja
Gast
#3299229
Selbst mit 10 kOhm hätte man bei 2 uA ein dV von 20 mV. Die Schottky-Dioden müssen raus.
Gast
#3299234
>> Eingangskreis niederohmiger Nö. >Das auf jeden Fall. Der ADC ist nur für max 10K Eingangswiderstand >spezifiziert. Der fette 100n reicht für einen Ladungsaustausch in den Sample and Hold Kondensator im Atmega aus. >Die Schottky-Dioden müssen raus. Genau. Der ATmeaga hat sowieso schon Schutzdioden eingebaut. Zusammen mit dem 220k vorne reicht das dicke.
Gast
#3299255
holger schrieb: > Der fette 100n reicht für einen Ladungsaustausch in den Sample > and Hold Kondensator im Atmega aus. Aber nicht für den Leckstrom von 1uA max der internen Eingangsschutzdioden des ATMega. (bei hohen Temperaturen). Und wenn ich die Zeitkonstante ausrechne (ca 8 ms) dann gilt das auch nur wenn maximal alle 50 ms eine ADC-Wandlung durchgeführt wird. Gruß Anja
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