Hallo zusammen, im Rahmen einer studentischen Arbeit sollen Druck und Temperatur gemessen und über einen Arduino zu einem PC weitergeleitet werden. Die Sensoren sind bereits vorgegeben: Thermoelement: http://www.omega.de/Temperature/pdf/IRCO_CHAL_P13R_P10R.pdf Drucksensor: http://www.kulite.com/docs/products/WCT-312.pdf Um diese auszuwerten wollte ich einen AD-Wandler mit PGA vor den Arduino schalten. Bin mir aber unsicher bei dessen Auslegung. Gibt es da eine Regel/Formel dafür welche Auflösung ich verwenden sollte? Habe mich bisher an der Genauigkeit der Sensoren orientiert. z.B. hat das Thermoelement eine Abweichung von min. +- 1,5°C (typ K, Klasse 1). Also würde eine Auflösung 0,1°C ja locker ausreichen oder? Bei dem Drucksensor ist eine Abweichung von 0,1% (BFSL) angegeben. Reicht dann eine Auflösung von 0,01% (13-14 bit)? Hoffe die Frage ist nicht allzu blöd. Wenn doch könnt ihr mir vielleicht umso schneller helfen ;-) mfg Peter
Na ja, grundsätzlich kommt es darauf an, wie genau deine Messungen denn überhaupt sein sollen. Das Maximum ist also durch die Sensoren vorgegeben. Wie lautet das Minimum? Ansonsten halte ich Zehntelschritte der Genauigkeit schon für in Ordnung.
Nachtrag: Bei einer studentischen Arbeit dann aber auch bitte richtig ausarbeiten (also Fehlerrechnung, -fortpflanzung, Berücksichtigung auch der Toleranzen des ADC usw.).
Peter schrieb: > im Rahmen einer studentischen Arbeit sollen Druck und Temperatur Student von was (bzw, BRD-deutsch: "wovon")? "Studentisch" oder "nicht studentisch" macht jedenfalls weniger unterschied als "Maschinenbau vs. Pädagogik" oder gar "Profi-Elektroniker vs. ambitionierter Amateur". > gemessen und über einen Arduino zu einem PC weitergeleitet werden. > Die Sensoren sind bereits vorgegeben: > Thermoelement: > http://www.omega.de/Temperature/pdf/IRCO_CHAL_P13R_P10R.pdf > Drucksensor: > http://www.kulite.com/docs/products/WCT-312.pdf Die Datenblätter gucke ich mir jetzt nicht an. K-Element sagt mir was, der Drucksensor wird wohl ebenfalls so 'ne Art nichtlineare Dose sein. > Um diese auszuwerten wollte ich einen AD-Wandler mit PGA vor den Arduino > schalten. Weswegen einen mit PGA? Damit du zwischen dem Temperatursensor, der irgendwas um die 0,04 mV/K ausgebt und der Druckdose (die geschätzt mindestens eine Größenordnung mehr dV/dP ausgeben will) umschalten kannst? Möglicherweise sind zwei "eigene" ADCs besser als einer mit PGA. > Bin mir aber unsicher bei dessen Auslegung. Woher sollen wir's denn dann wissen? Abgesehen von der geforderten Genauigkeit fehlt die allerwichtigste Angabe, nämlich der Messbereich. Angenommen Du willst mit dem K-Element einen Würstlkocher überwachen, da ist der zum Steuern notwendige Meßbereich dann vielleicht ~70-100°C, und auf ein Grad auf oder ab kommt es nicht an (weder absolut noch relativ). Da kannst Du dann jeden 8-bit-Feld-und-Wiesen-ADC nehmen, die letzten zwei Bits sogar wegschmeissen und zudem den Ausgabewert in der kleinen Spanne wahrscheinlich linear annehmen. Wenn Du aber irgendwelche Legierungen kochen willst und der Meßbereich irgendwo zwischen ~70 Grad (Wood'sche Metalle etc.) und 1000 Grad (zum Beispiel typischer oberer Bereich für Bronzen) dann wird es sich je nach gewünschter Auflösung weder mit dem 8-Bit-ADC ausgehen, noch kannst Du überhaupt linear approximieren, wenn da sinnvolle Werte ausgegeben werden sollen. > Gibt es da eine Regel/Formel dafür welche Auflösung ich verwenden > sollte? Na die, die deinen Anforderungszweck erfüllt und bezahlbar ist. Auflösung, Genauigkeit und Preis -> Pick two of them. > Habe mich bisher an der Genauigkeit der Sensoren orientiert. z.B. hat > das Thermoelement eine Abweichung von min. +- 1,5°C (typ K, Klasse 1). > Also würde eine Auflösung 0,1°C ja locker ausreichen oder? Ohne die Anforderung zu kennen: Wahrscheinlich würde sogar ein Grad Auflösung genügen. Wenn der Sensor "im Besten Falle" ja schon 3 Grad ungenau ist (das bedeutet +- 1,5°C nämlich), weswegen dann einen ADC nehmen, der Deine Spannung auf 0.1 Grad auflösen könnte? So aus dem Gefühl heraus würde ich einen günstigen ADC nehmen, der die Spannung auf 1 Grad auflösen könnte, die letzten Bits verwerfen und die gesammelten Daten oversampeln. Oder muß es schnell, hochauflösend und genau bei 'nem großen Messbereich sein? Kann ich mir bei den angegebenen Specs des Sensors zwar nicht wirklich vorstellen, aber wenn's so wäre, dann nimm' einen überdimensionierten Flash-wandler, werte den Sensor mit 'ner anhand der im Sensordatenblatt angegebenenen Exponenten vorberechneten Gigabytegroßen LUT aus und vergiss nicht, den Sensor bzw. die Errorfactors der LUT an einem geeignetenm Normal zu kalibrieren. > Bei dem Drucksensor ist eine Abweichung von 0,1% (BFSL) angegeben. > Reicht dann eine Auflösung von 0,01% (13-14 bit)? [x] Das kann Keine(r) wissen. Zu viele Angaben fehlen. > Hoffe die Frage ist nicht allzu blöd. Wenn doch könnt ihr mir > vielleicht umso schneller helfen ;-) Und Du willst Student sein? Ich dachte immer, das Studium würde dazu dienen, Problemlösungskompetenz zu vermitteln, nicht dazu, jahrelang akademisch zu ergründen, wie man Messer und Gabel hält. Ich war nie auf einer Hochschule oder Akademie, und trotzdem habe ich mir selbst im autodidaktischen Studium grundlegende Fähigkeiten zur Analyse und in Folge dessen zur Lösung von technischen Problemen aneignen können. LG, N0R
Peter schrieb: > Bin mir aber unsicher bei dessen Auslegung. > Gibt es da eine Regel/Formel dafür welche Auflösung ich verwenden > sollte? Bei der Auflösung schreibst du immer nur von Bits. Du solltest du dir auch Gedanken über die Zeitauflösung machen. Es ist sicher ein Unterschied, ob die bei ruhiger Hochdrucklage den Luftdruck messen möchtest und in einem Hydrauliksystem harte Druckschwingungen auswerten möchtest.
Norbert M. schrieb: > Wenn der Sensor "im Besten Falle" ja schon 3 Grad > ungenau ist (das bedeutet +- 1,5°C nämlich), Nö, bei +- 1,5 °C ist der absolute Meßfehler maximal 1,5 °C. 3 Grad Differenz kann man sehen, wenn man 2 Sensoren vergleicht und einer -1,5 und der andere +1,5 abweicht. Das ist aber was anderes.
Peter schrieb: > im Rahmen einer studentischen Arbeit.. .. sollen wir dir hier bittesehr WAS zuliefern? Ich sehe durchaus einen Unterschied zwischen einem, der sich an einem Problem die grauen Zellen martert und hier nachfragt, WARUM denn dieses so ist und nicht anders und einem anderen, der seine Hausaufgaben erledigt haben möchte. Bitte mehr selbständiges Denken praktizieren. W.S.
Lutz schrieb: > Ansonsten halte ich Zehntelschritte > der Genauigkeit schon für in Ordnung. Welche "Zehntelschritte der Genauigkeit"? Auflösung und Fehler nicht durcheinander bringen.
Lutz schrieb: > Norbert M. schrieb: >> Wenn der Sensor "im Besten Falle" ja schon 3 Grad >> ungenau ist (das bedeutet +- 1,5°C nämlich), > Nö, bei +- 1,5 °C ist der absolute Meßfehler maximal 1,5 °C. 3 Grad > Differenz kann man sehen, wenn man 2 Sensoren vergleicht und einer > -1,5 und der andere +1,5 abweicht. Das ist aber was anderes. Ich sehe Da keinen Unterschied. Oder hätte ich schreiben sollen, daß die Mächtigkeit des Absolutwerts der Spanne über die kumulierten Ungenauigkeiten eines Sensorexemplars gegenüber eines anerkannt genauen Referenznormals mindestens drei Einheiten beträgt? LG, N0Rb3r7
Dieter schrieb: > Lutz schrieb: >> Ansonsten halte ich Zehntelschritte >> der Genauigkeit schon für in Ordnung. > > Welche "Zehntelschritte der Genauigkeit"? Auflösung und Fehler nicht > durcheinander bringen. 0,1 % Genauigkeit des Sensors. Die Auflösung der Messung hat ein Zehntel dieser Genauigkeit: 0,01%. Was sehe ich da falsch (ernst gemeinte Frage)? Wie genau der ADC dann diese 0,01%-Schritte mißt, ist natürlich was anderes. Hatte ich aber auch geschrieben. Norbert M. schrieb: > Ich sehe Da keinen Unterschied. Oder hätte ich schreiben sollen, > daß die Mächtigkeit des Absolutwerts der Spanne über die kumulierten > Ungenauigkeiten eines Sensorexemplars gegenüber eines anerkannt > genauen Referenznormals mindestens drei Einheiten beträgt? So in etwa. Etwas weniger geschwollen hätte es aber auch getan. Trotzdem bleibt deine ursprünglich Aussage damit falsch.
Peter schrieb: > Die Sensoren sind bereits vorgegeben: > Thermoelement: Du bist dir bewusst, dass du für genaue Temperaturmessungen mit einem Thermoelement eine Kaltstellenkompensation brauchst? http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement Du machst dir das Leben einfacher, wenn du anstelle eines PGA gleich einen Thermoelementverstärker benutzt: http://www.analog.com/en/products/amplifiers/specialty-amplifiers/thermocouple-interface-amplifiers.html#thermocouple-interface-amplifiers (gibts natürlich auch von anderen Firmen als AD)
Hi, Vielen Danke schon mal für die zahlreichen Antworten. W.S. schrieb: > Ich sehe durchaus einen Unterschied zwischen einem, der sich an einem > Problem die grauen Zellen martert und hier nachfragt, WARUM denn dieses > so ist und nicht anders und einem anderen, der seine Hausaufgaben > erledigt haben möchte. Ich habe mir durchaus schon Gedanken gemacht und wollte auch keine fertige Lösungen geliefert bekommen, sondern lediglig eure Meinung dazu hören. Mike schrieb: > Bei der Auflösung schreibst du immer nur von Bits. Du solltest du dir > auch Gedanken über die Zeitauflösung machen. Da orientiere ich mich am Nyquist-Theorem => F(abtast)> 2*F(Signal) Norbert M. schrieb: > Abgesehen von der geforderten > Genauigkeit fehlt die allerwichtigste Angabe, nämlich der Messbereich. Der Messbereich bei der Temperatur liegt bei 0-400°C. Beim Druck 0-7 bar. Zur Genauigkeit wurden eben keine expliziten Forderungen gestellt. Sollte aber natürlich trotzdem gut sein, bei überschaubarem Aufwand. Norbert M. schrieb: > So aus dem Gefühl heraus würde ich einen günstigen ADC nehmen, der > die Spannung auf 1 Grad auflösen könnte Allerdings müsste ich dann 0,5 °C als weiteren Fehler hinzurechnen (0,5*LSB). Im Hinlick auf die Fehlerrechnung, Messunsicherheit usw. wollte ich deshalb die Auflösung kleiner wählen (0,1°C). mfg Peter
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