Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Problem mit Auflösung von AD Wandler


von Marco M. (Firma: keine) (marcom2)


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Guten Morgen,

Ich habe bereits ähnliche Beiträge versucht zu lesen aber irgendwie traf 
das mein Problem nicht genau.

Folgendes. Ich habe einen NI USB-6000 mit einer 12 Bit Auflösung und 
einem maximalen Spannungsbereich von -10V bis +10V.
Ich möchte dort für Temperaturmessungen einen pt100 mit Messumformer 
anschliessen. Der Messumformer operiert in einem Bereich von 0-10V.

Jetzt weiss ich das ich bei 12 Bit 4096 Zustände erreichen kann. Meine 
Frage ist nun. Verteilen die sich auf den Bereich von -10V bis +10V oder 
im Bereich von 0-10V?

Bzw, habe ich dann nur noch 2044 Zustände im Bereich von 0-10V zur 
Verfügung?

Dank schonmal im Vorraus.

von Karl H. (kbuchegg)


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Marco M. schrieb:

> Jetzt weiss ich das ich bei 12 Bit 4096 Zustände erreichen kann. Meine
> Frage ist nun. Verteilen die sich auf den Bereich von -10V bis +10V

Ja.

> oder
> im Bereich von 0-10V?
>
> Bzw, habe ich dann nur noch 2044 Zustände im Bereich von 0-10V zur
> Verfügung?

Ja.

reicht doch. So genau braucht kein Mensch eine Temperatur bzw. so genau 
kann er eine Temperatur gar nicht messen, weil es ausser in einem 
Klimaschrank, den man 48 Stunden nicht geöffnet hat, nirgendwo auf der 
Welt einen Körper mit einem Volumenn von mehr als 3 Kibikzentimeter 
gibt, der eine komplett einheitliche Temperatur hätte. Und 
wahrscheinlich noch nicht mal im Klimaschrank, denn so gleichmässig ist 
der auch nicht gegen seine Umgebung isoliert, dass er eine homogene 
Temperatur im Innenraum hätte.

von Marco M. (Firma: keine) (marcom2)


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Ok, dann mal dankeschön.
So richtig eindeutig hat das nirgendwo gestanden aber ich konnte es mir 
schon fast denken aber gut das von einem Profi bestätigt zu bekommen.

von Dennis (Gast)


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Marco M. schrieb:
> So richtig eindeutig hat das nirgendwo gestanden

Muss ja auch nicht, denn

Marco M. schrieb:
> ich konnte es mir schon fast denken

...

Die Ingenieure der meisten Hersteller haben die Angewohnheit, dass sie 
ein gewisses Eigendenken voraussetzen.

Aber im Zweifel hilft es auch zu simulieren bzw. den nächstbesten FAE zu 
fragen.

:-)

von Amateur (Gast)


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>Bzw, habe ich dann nur noch 2044 Zustände im Bereich von 0-10V zur
>Verfügung?

Fast richtig. Ein bisschen mehr gibt es: 0 bis 2047 bzw. 2048 Zustände.

Wie Karl Heinz schon schrieb ist das ein Bereich, den in der Praxis kein 
Mensch nutzen kann.

Trotzdem Vorsicht. Bei A/D-Wandlern sollte man das Kleingedruckte lesen. 
Da gibt es im Bereich um die 0V einige Abweichungen, die üblichen 
Unlinearitäten und meist steht da was von +/- X,X Digits Ungenauigkeit.

In der Praxis bleiben von den 11 Bit wohl kaum 10 Bit über. Aber auch 1 
Promille, im Temperaturbereich, kann keiner nutzen.

von Marco M. (Firma: keine) (marcom2)


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Nun ja, ich messe in einem Bereich von -10 bis 400 Grad. (pt100 und 
Messwandler sind auch darauf ausgelegt) D.h ich könnte bei 11 Bit noch 
0,2Grad erfassen. Ungenauer sollte es eigentlich nicht sein. Bei 10Bit 
wären es ja nur noch 0,4.

von TypJ (Gast)


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Marco M. schrieb:
> Ungenauer sollte es eigentlich nicht sein.

Na dann mach dich mal schlau über die Genauigkeit des PT100: Klasse A 
oder B?
(DIN IEC 751)
Hinzu kommt der Fehler des NI 6000 und lerne zu unterscheiden zwischen 
Auflösung und Genauigkeit.

http://www.pt100.de/genauigkeit.htm

von Amateur (Gast)


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>Bei 10Bit wären es ja nur noch 0,4.
Mehr ist nicht drin! Wie gesagt hangel Dich mal durch die zugehörigen 
Datenblätter.
Fakt ist: Ein 12 Bit Wandler kann - irgendwie - 4096 Stufen 
digitalisieren. Kannst Du nur die Hälfte davon nutzen, so bleiben hat 
auch nur 11 Bit (2048) über. Kein Hersteller garantiert Dir bei einem 12 
Bit A/D-Wandler zu jedem Eingangswert 1 Bit (oder ½ Bit) Genauigkeit. Im 
Gegenteil. Dieser Teil der Beschreibung glänzt meist durch einen 
Überschwang an Kreativität. Wie in der Werbewirtschaft üblich werden 
hier, zum Teil, sogar neue Begriffe und Relationen, erfunden.

von Marco M. (Firma: keine) (marcom2)


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Ok, ich fass' das mal in meinen Worten zusammen. Genauigkeit und 
Auflösung sind 2 paar Schuhe. Ich kann mir zwar Temp. Abstände von 0,2 
Grad C anzeigen lassen aber durch die Ungenauigkeit des A/D Wandlers 
sowie des pt100, hat das mit der tatsächlichen Temperatur wenig zu tun.

von Dennis (Gast)


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Marco M. schrieb:
> Genauigkeit und
> Auflösung sind 2 paar Schuhe.

Jepp. Jetzt erkläre doch mal in deinen eigenen Worten, wo der 
Unterschied liegt :-)

Marco M. schrieb:
> Ich kann mir zwar Temp. Abstände von 0,2
> Grad C anzeigen lassen

Nö, kannst du nicht. Stichpunkt für g**gle (zusätzlich zu den bisher 
genannten): ENOB, Rauschen, PSSR, Fehler durch Signalanpassung

Marco M. schrieb:
> hat das mit der tatsächlichen Temperatur wenig zu tun

so ist es. Kann man teilweise mit einer Kalibration dem tatsächlichen 
Wert annähern.

von TypJ (Gast)


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Marco M. schrieb:
> hat das mit der tatsächlichen Temperatur

innerhalb der spezifizierten Fehler sehr viel zu tun!

von Dennis (Gast)


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aaaa, vertippt: sollte PSRR heissen

von Falk B. (falk)


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