Hallo Forum,
es gibt bereits ein fertiges Projekt auf einer Platine mit einem 12Bit
ADC (MCP3208), das aber auf 24Bit erweitert werden soll und nach einem
Triggersignal sollen die Werte aller 8 Kanäle innerhalb 1ms aufgenommen
werden. Das, nachdem alle Kanäle aufgenommen wurden, an den µC Senden
(gibts das überhaupt?) und Verarbeiten der Werte ist zeitlich sehr
unkritisch.
Als Steuer-µC wird ein ATMega32 verwendet, die Kommunikation zum ADC ist
SPI.
Leider bin ich mit µC nicht sehr vertraut.
Wie kann ich das möglichst einfach realisieren? Wenn ich an der Software
nicht viel ändern muß, wäre das top (kenn mich ja mit µCs nicht gut
aus). Würde es einfacher mit 20/16Bit und/oder 10/100ms?
Könnte man das überhaupt mit einem pinkompatiblen ADC realisieren?
Vielen Dank für eure Hilfe :)
Liebe Grüße
mas
mas schrieb:> Könnte man das überhaupt mit einem pinkompatiblen ADC realisieren?
Am besten, Du suchst z.B. bei DigiKey:
http://www.digikey.com/product-search/en/integrated-circuits-ics/data-acquisition-analog-to-digital-converters-adc/2556291?k=adc
Da kannst Du Deine Anforderungen eingeben (24-bit, Gehäusetyp, SPI,
etc.) und dann schauen ob es einen pin-kompatiblen Typen gibt.
Jetzt N. schrieb:> Ein 16 oder mehr Bit Layout ist auch schon anspruchsvoll.
Das Layout wird ja nicht komplexer, nur weil die ADC-Auflösung steigt,
ist ja nach wie vor SPI.
Aber selbst wenn Du einen pin-kompatiblen Typen findest, ist die
Datenmenge natürlich grösser, das Setup anders, d.h. im uC wirst Du
schon das eine oder andere anpassen müssen...
P. K. schrieb:> Jetzt N. schrieb:>> Ein 16 oder mehr Bit Layout ist auch schon anspruchsvoll.> Das Layout wird ja nicht komplexer, nur weil die ADC-Auflösung steigt,> ist ja nach wie vor SPI.
In diesem Sinne wird es nicht komplexer.
Aber wenn du haben willst, dass von den 24 Bit nicht 10 Bits reine
Zufallswerte sind, ist das schon eine anspruchsvolle Aufgabe.
Karl H. schrieb:> ist das schon eine anspruchsvolle Aufgabe
Einverstanden. Das betrifft dann die Analog-Seite und deren Abkopplung
vom Digital-Noise etc.
Und wenn auf der Analogseite vorne dran noch Elektronik sitzt, derren
Genauigkeit nur im 0,1% Bereich ist, dann kann man ebenfalls die letzten
5 Bit völlig wegwerfen und die nächsthöherwertigen 7 Bit nur mit viel
Vorsicht benutzen.
Karl H. schrieb:> Aber wenn du haben willst, dass von den 24 Bit nicht 10 Bits reine> Zufallswerte sind, ist das schon eine anspruchsvolle Aufgabe.
ich würde mich ja kaum an 16 Bit rantrauen, 24 Bit halte ich für
Hobbybastler für nahezu unmöglich
mas schrieb:> Leider bin ich mit µC nicht sehr vertraut.
das sind die geringsten aller Probleme.
Sagen wir ADC max Spannung 5V so sind es bei 16 Bit Stufen zu 76µV pro
Bit sportlich, bei 24 Bit 0,3µV pro Stufe.
Das analog PCB würde ich gerne sehen und die Umgebung samt Versorgung
mit allen Zuleitungen.
mas schrieb:> mit einem 12Bit> ADC (MCP3208), das aber auf 24Bit erweitert werden soll
Wahrscheinlich hat der Chef gasagt "Leute, wir brauchen die doppelte
Genauigkeit" und keiner ist sich bewusst, dass das 13 bit sind und nicht
24.
Georg
Jetzt wollte ich es mal wissen.
Joachim hat weiter oben ausgerechnet, dass bei 24 Bit und 5V Referenz
die Auflösung des ADC theoretisch 0.3µV beträgt.
Was heisst das.
Kupfer hat einen spezifischen Widerstand von 0,01786 Ohm/mm^2m
Angenommen man hätte ein Kabel mit 1mm^2 Querschnitt. Schickt man durch
1m dieses Kabels einen Strom von 1mA, dann hätte man einen
Spannungsabfall von 17.86µV.
17.86µV / 0.3µV = 59.5
1/59.5 = 0.016
d.h. eine Verlängerung oder Verkürzung des Kabels um ganze 1.6cm würde
sich bereits im Messergebnis (bei idealem ADC Aufbau) dadurch
niederschlagen, dass der ADC um 1 Digit hüpft.
Und 1mA ist jetzt wirklich nicht viel.
(Auf der anderen Seite haben Leiterbahnen keine 1mm^2 Querschnitt und
1.6 cm Leiterbahn ist auch nicht viel)
mas schrieb:> das aber auf 24Bit erweitert werden soll und nach einem> Triggersignal sollen die Werte aller 8 Kanäle innerhalb 1ms aufgenommen> werden.
Reines Wunschdenken.
24 Bit gehen eigentlich nur mit einem SigmaDelta-ADC - und der muß auf
einem Kanal durchlaufen, wenn man Datendurchsatz haben will. Wenn man
ihn umschalten will, dann braucht er ne ziemliche Denkpause. Also würden
für 8 Signale eben 8 ADC's nötig sein - notfalls 4 Audio-ADC's, aber bei
denen hat man Probleme mit dem normalerweise dort hardwaremäßig
herausgerechneten Offset.
Georg schrieb:> Wahrscheinlich hat der Chef gasagt "Leute,...
Ja, das vermute ich auch.
W.S.
W.S. schrieb:> Reines Wunschdenken.> 24 Bit gehen eigentlich nur mit einem SigmaDelta-ADC - und der muß auf> einem Kanal durchlaufen, wenn man Datendurchsatz haben will.
Gibts fertig von TI
http://www.ti.com/product/ads1298
Gruß Anja
Karl H. schrieb:> d.h. eine Verlängerung oder Verkürzung des Kabels um ganze 1.6cm würde> sich bereits im Messergebnis (bei idealem ADC Aufbau) dadurch> niederschlagen, dass der ADC um 1 Digit hüpft.
Daß man so etwas nicht "single ended" sondern "differentiell" aufbaut
dürfte auch klar sein.
Gruß Anja
Schon wegen der Einkopplung von 50/100 Hz wird es mit 24 Bit Auflösung
und weniger als 20 ms Integrationszeit schwer. Für langsame Wandlung ist
das gar nicht so schwer. Mit vielfachen von 20 ms als Wandlungszeit
kriegt man für die beiden Störfrequenzen eine sehr gute Unterdrückung.
Es gibt so etwas, aber wohl nicht pinkompatibel: ein MPC3914 wäre z.B.
so ein Kandidat. Wirklich nutzbar sind aber eher nur etwa 16-20 Bit.
Aber auch das erfordert schon ein wirklich gutes Layout, um Störungen zu
vermeiden.
Unabhängig vom Wandler könnte die Datenrate den Mega32 überfordern. Ohne
eine Anpassung der Software wird es wohl kaum gehen.
Je nach Anwendung kämen ggf. auch Audio Wandler in Frage - das ist aber
die Genauigkeit nicht so gut, vor allem DC und Skalenfaktor.
W.S. schrieb:> mas schrieb:>> das aber auf 24Bit erweitert werden soll und nach einem>> Triggersignal sollen die Werte aller 8 Kanäle innerhalb 1ms aufgenommen>> werden.>> Reines Wunschdenken.> 24 Bit gehen eigentlich nur mit einem SigmaDelta-ADC - und der muß auf> einem Kanal durchlaufen, wenn man Datendurchsatz haben will. Wenn man> ihn umschalten will, dann braucht er ne ziemliche Denkpause.AD7175-2, 2/4 Kanäle, 50 kSPS/Kanal, 20 us Einschwingzeit
AD7172-4, 4/8 Kanäle, 6.21 kSPS/Kanal, 161 us
AD7173-8, 8/16 Kanäle, 6.21 kSPS/Kanal, 161 us
Alle jeweils 24-Bit ADCs mit Eingangsbuffern (auch für die
Referenzspannung), Rauschen bei max. Abtastrate (31.25 kHz bis 250 kHz)
zw. 8 uV und 10 uV RMS, wenn's langsamer sein darf geht das runter bis
auf 70 nV bis 90 nV RMS
