Hallo Leute, ich soll die Auflösung und die Genauigkeit einer gegebenen Schaltung bestimmen. die Schaltung ist für die Strommessung bei 1mA gedacht. Verbaut sind 200Ohm Widerstand +- 0,1% danach ein HCPL-788J von AVAGO zur Verstärkung und Isolation und danach ein AD7685 B Grade von Analog Devices. Ich hoffe, ihr könnt mir bei meinem Problem behilflich sein. Grüße
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Verschoben durch Admin
Also die Auflösung dürfte wohl einfach die Auflösung deines ADC sein. Die Genauigkeit dürfte das Resultat aus dem zusammenrechnen der einzelnen Toleranzen sein.
Christian S. schrieb: > Ich hoffe, ihr könnt mir bei meinem Problem behilflich sein. Beschreib doch erstmal, wie weit du bisher mit deinen Berechnungen gekommen bist.
Was ich noch vergessen habe ist, dass das gerät positive, wie auch negative Ströme bis 1mA messen können soll. Ich habe gelesen, dass der HCPL mein Signal auf 2,5V bei 0V am Eingang anhebt. Somit kann ich in der oberen Hälfte des ADC den positiven- und in der unteren Hälfte den negativen Wert des HCPL in einen digitalisierten Wert umwandeln. In einem Bereich von +-200mV am Eingang arbeitet der HCPL laut Datenblat linear, bei größeren Eingangswerten arbeitet er nicht mehr linear. Ich denke, dass ich mich aber mit meinem Messwiderstand im linearen Bereich des HCPL bewege. Bis jetzt habe ich die Auflösung folgendermaßen bestimmt: 1mA/2^16 = 15,3nA Ich denke, dass ich das auch richtig gemacht habe. Nun habe ich aber das Problem, dass ich nicht weiß, wie man die Genauigkeit bestimmt
Wenn man WIRKLICH 16 Bit auflösen will und halbwegs auch so GENAU sein will, sollte man besser den AD-Wandler auf die isolierte Seite setzen und den Digitalwert per Optokoppler übertragen.
Christian S. schrieb: > > Bis jetzt habe ich die Auflösung folgendermaßen bestimmt: > > 1mA/2^16 = 15,3nA > > Ich denke, dass ich das auch richtig gemacht habe. Nun habe ich aber das > Problem, dass ich nicht weiß, wie man die Genauigkeit bestimmt Das war der einfache Punkt und der ist nicht richtig (es sind rund 38nA). Hast du dir das Datenblatt des HCPL-788J überhaupt einmal angesehen?
Hallo und danke für eure bisherigen Antworten. @ Falk Brunner: der ADC ist auf der isolierten Seite und per Optokoppler von der Leistungsseite getrennt ( macht der HCPL). Warum soll ich einen Optokoppler auf der Digitalisierten Seite dazwischenhängen? @ John Drake: ich habe heute meine Berechnung noch einmal begutachtet und mir ist der Fehler ebenfalls aufgefallen, aber danke, dass du mich darauf aufmerksam gemacht hast. Mir ist auch klar dass es sich hierbei um den einfacheren Teil der Berechnungen ist. Ja, ich habe das Datenblatt des HCPL angeschaut. Ich weiß aber nicht, wie ich mit den meisten Werten umzugehen habe. Für die obige Berechnung werden die Daten HCPL aber gar nicht verwendet. Wie kommst du darauf, dass ich mir das Datenblatt nicht angesehen hätte? Grüße
Christian S. schrieb: > In einem Bereich von +-200mV am Eingang > arbeitet der HCPL laut Datenblat linear Im Sinne eine Fehlerbetrachtung gibt es ein lineares Verhalten nicht. Es gibt immer Abweichungen, die es zu betrachten und zu quantifizieren gilt.
Christian S. schrieb: > > @ John Drake: ich habe heute meine Berechnung noch einmal begutachtet > und mir ist der Fehler ebenfalls aufgefallen, aber danke, dass du mich > darauf aufmerksam gemacht hast. Mir ist auch klar dass es sich hierbei > um den einfacheren Teil der Berechnungen ist. > Ja, ich habe das Datenblatt des HCPL angeschaut. Ich weiß aber nicht, > wie ich mit den meisten Werten umzugehen habe. > Für die obige Berechnung werden die Daten HCPL aber gar nicht verwendet. > Wie kommst du darauf, dass ich mir das Datenblatt nicht angesehen hätte? Weil der HCPL-788J den Eingangsspannungsbereich von [-0,2...0,2]V nicht auf 0V bis Vref abbildet, sondern auf Uin*Vref/504mV-Vref/2. Vref vom HCPL-788J wird sinnvollerweise gleich dem Vref vom AD7685 sein...
John Drake schrieb: > Weil der HCPL-788J den Eingangsspannungsbereich von [-0,2...0,2]V nicht > auf 0V bis Vref abbildet, sondern auf Uin*Vref/504mV-Vref/2. Vref vom > HCPL-788J wird sinnvollerweise gleich dem Vref vom AD7685 sein... Das habe ich auch gelesen, dass 0V am Eingang 2,5V am Ausgang liefert (habe 5V Uref) was ich auch in meinem 2. Post geschrieben habe. Gruß
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@ Christian S. (hunner) >@ Falk Brunner: der ADC ist auf der isolierten Seite und per Optokoppler >von der Leistungsseite getrennt ( macht der HCPL). Was IMO suboptimal ist, wenn man WIRKLICH 16 BIt Qualität haben will. So ein Iso-Verstärker ist nicht perfekt. Es ist deutlich einfacher, ein Digitalsignal per Optokoppler galvanisch zu trennen als ein Analaogsignal.
Unter vielem anderen versaut Dir ein Widerstand mit 0,1% Genauigkeit die Stufung des A/D-Wandlers von: 0,0015%. Die Genauigkeiten, im Datenblatt des A/D-Wandlers < 1 Digit klingen ja recht gut, wenn da nicht ein Gain Error von +/- 30 Digit wäre. Fazit: 16 Bit in weiter Ferne.
Christian S. schrieb: > > Das habe ich auch gelesen, dass 0V am Eingang 2,5V am Ausgang liefert > (habe 5V Uref) was ich auch in meinem 2. Post geschrieben habe. Das ist klar, aber irrelevant. Die 15nA ist jenem Posting waren jedenfalls falsch.
Die temperaturabhängige Drift des HCPL-788J (max. 300 ppm/°C) reduziert bereits bei Änderungen der Umgebungstemperatur von nur ca. 3°C die Gesamtschaltung auf nicht mehr als 10 Bit Gnauigkeit. Und deklassiert die Schaltung damit zu einer bestenfalls unter günstigsten Labor-Umweltsbedingungen funktionierenden, aber unter Normalbedingungen mimosenhaften "16-Bit-Schönstwetter-Schaltung". Ebenso die maximale Linearitätsabweichung des Isolationsverstärkers von 0,4%. Auch dies zerrupft das Eingangssignal auf maximal 10 Bit Genauigkeit.
John Drake schrieb: > Das ist klar, aber irrelevant. Die 15nA ist jenem Posting waren > jedenfalls falsch. Warum ist es irrelevant das am Ausgang=2,5V bei Eingang=0V ist? @ Anna log - Digi nicht ;-): Das Gerät soll mit einer Auflösung von 1µA und einer Genauigkeit von 1% v.M.E betrieben werden. Die Abtastrate soll max. 10Khz betragen. Da kein Isolstor gefunden wurde, der die Daten des ADC so schnell den FPGA weiterleitet wurde diese Lösung gewählt. Das Gerät soll in einem Labor betrieben werden. Die Offsetfehler werden durch kalibration auf annähernd 0 gebracht. Ich hoffe, dass ich bis hierhin alle Bedenken erleutern konnte. Falls nicht, dann fragt mich einfach nochmal. Bis jetzt schon mal vielen Dank für euere Antworten Grüße
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