Hallo zusammen,
ich bin ein Azubi (Elektroniker für Geräte und Systeme) bei einem
Industriebetrieb und habe mir ein Projekt eingebrockt, weil ich den
Vorschlag gebracht hatte.
Wir messen einen Rundlauf von einer Lagerstelle mit einem Induktivtaster
und drucken diese Werte auf teures Papier und daraus kann man erfassen
ob die Toleranzen passen.
Ich soll nun durch einen A/D wander, den ich selbst bauen soll, diese
Werte digital an den Rechner übertragen.
Diese Messgenauigkeit soll ich beibehalten, das wäre aufs ym genau.
Den induktivtaster soll ich weiter verwenden. Ich bin schon so weit,
dass ich herausgefunden hab, dass der Taste eine Halbbrücke hat. Er hat
eine Ausgangsfrequenz von 15 MHz und eine Spannung von 3V. Um überhaupt
ein sauberes Analogsignal zu bekommen, brauche ich noch ein
Messverstärker. Dieser Messverstärker hat eine Ausgangsspannung von 0-10
V.
Dieses Analogsignal will ich mit einem Microcontroller zu einem
digitalen wandeln.
Ich habe keine Erfahrung im programmieren, habe aber euer Tutorial schon
durchgelesen. So schwer ist es nicht einen ADC zu programmieren, oder?
Gearbeitet habe ich noch nicht damit, weil bei mir die Frage besteht,
wie viele bits brauche ich um auf ym messen zu können. Die formel
Ulsb=Uref/2(n) bringt mir ja nur wie viele Werte digitalisiert werden
und wie groß der Spannungsbereich eines Steps ist, oder?
Aber reicht ein 12Bit ADC?
Und auf was muss ich noch vorher achten?
Wie muss ich einen Microcontroller extern Beschalten?
Würde mich über baldige Antworten freuen.
Grüße David
David schrieb:> Gearbeitet habe ich noch nicht damit, weil bei mir die Frage besteht,> wie viele bits brauche ich um auf ym messen zu können. Die formel> Ulsb=Uref/2(n) bringt mir ja nur wie viele Werte digitalisiert werden> und wie groß der Spannungsbereich eines Steps ist, oder?
Exakt.
Den allerersten Zusammenhang den du herstellen musst, lautet
Bei welcher Distanzänderung am Sensor, habe ich welche Spannungsänderung
am ADC.
Das ist alles noch komplett unabhängig davon, welchen ADC du benutzt. Es
geht einfach nur darum: Wenn sich meine Messgröße um x Einheiten
verändert, welche Veränderung sehe ich dann am Signal welches ich
vermessen soll.
Und wenn man das weiß, dann kann man beurteilen, welche Daten der ADC
haben muss, damit man über den Rückweg aus der Messunschärfe des ADC
zurückrechnen kann, welcher (Weg-) Änderung das am Sensor entspricht.
David schrieb:> Diese Messgenauigkeit soll ich beibehalten, das wäre aufs ym genau.
Wohl kaum. Mit einer Messgenauigkeit von einem Yokto Meter (10−24 m)
lägest du typisch 14 Größenordnungen unterhalb eines Atomdurchmessers.
Da hast du dir wohl einen Bären aufbinden lassen.
Wolfgang schrieb:> Wohl kaum. Mit einer Messgenauigkeit von einem Yokto Meter (10−24 m)> lägest du typisch 14 Größenordnungen unterhalb eines Atomdurchmessers.> Da hast du dir wohl einen Bären aufbinden lassen.
y != µ, auch wenn es so ähnlich ausschaut.
Ist aber auch nicht das erste mal, dass dieser Ersetzungsfehler begangen
wird, und mit sinnerhaltendem lesen problemlos ausgleichbar.
Ich habe einen Toleranzbereich von 7 ym (MÜmeter ist damit gemeint,
keine ahnung wie das geschrieben wird =) ) indem meine Messwerte liegen
oder liegen sollen, sonst ist es komplett aus der Toleranz und würde
einen Stop der ganzen linie bedeuten.
d.h ich muss nur 7 schritte benutzen?
d.h 3Bit?
Oder verstehe ichs ganz falsch
David schrieb:> ym (MÜmeter ist damit gemeint, keine ahnung wie das geschrieben wird =) )
Dann schreib doch auch "µ" (Taste Alt-Gr + m oder Alt 0181 auf
Nummernblock)
David schrieb:> Oder verstehe ichs ganz falsch
Jup. Du warst doch schon auf dem richtigen wege. Du brauchst die
Information in welchem Verhältnis die gemessene Abweichung zur
ausgegebenen Spannung steht.
Ich Unterstelle zur Erklärung mal 1 Mikrometer entspräche 10 Millivolt.
Das ist wahrscheinlich falsch und muß durch den Korrekten Wert ersetzt
werden. Also dient dies nur der Veranschaulichung.
Ein 10-Bit DAC hat 1024 Schritte. Bei 5 Volt Referenz entspricht jedes
Bit einem Sprung von ca 5 Millivolt. Alles was Du damit mißt ist also
immer bis zu ca. 2,5 Millivolt höher oder niedriger was dein Messwert
anzeigt.
Je nachdem wie der Offset ist zeigt dein DAC bis 2,5 mV 0 an, bis 7,5 mV
bis er schließlich mit 67,5 bis 72,5 mV bei 14 ankommt, was dem Bereich
von 6,25 bis 7,25 Mikrometern entspräche. Dann mußt du also 2,5 µ zu
früh oder zu spät alarm schlagen.
Wenn es genauer werden soll, brauchst Du entweder mehr Bits oder Du mußt
das analoge Signal mit einem OPV (Operationsverstärker) verstärken.
Beachte aber beim Verstärken darauf, daß alles was höher als die
Referenzspannung geht nicht mehr gemessen werden kann und zudem der DAC
davor auch geschützt werden muß. Du handelst Dir also mit dem OPV als
Vergrößerungsglas einen Tunnelblick ein im Austaush für die höhere
Auflösung im fokussierten Bereich. Um das zu verdeutlichen habe ich
bewußt die Referenz niedriger als die 10 Volt angesetzt.
David schrieb:> Diese Messgenauigkeit soll ich beibehalten, das wäre aufs ym genau.
Damit kann niemand was anfangen.
Die Auflösung muß man immer auf den gesamten Meßbereich beziehen.
Und die Genauigkeit ist sinnvoller Weise etwas schlechter als die
Auflösung.
Z.B. ich will eine Spannung von 3 .. 7V mit einer Auflösung von 5mV
messen.
Dann brauche ich einen ADC mit (7-3)/0,005=800 Schritten, d.h. 10Bit
(1024 Schritte) reichen.
Ich würde die Druckausgabedaten in den PC einlesen und diese im PC
auswerten. Könnte sonst sein, dass Du zu viele Fehler in die
Analogsignalaufbereitung bekommst.
