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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADC von UV-Lichtsignal mit AT90S8535


Autor: Sapundzhiev, Iliya (Gast)
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Hallo Leute,

ich weiß, daß diese Thema villeicht oft dikutiert worden war, aber
leider habe ich nichts in den alten Beiträge gefunden, dass mein
Problem lösen kann..

Ich mache einer Messung mit einer AT90S8535 Mikrokontroller. Der ist
über eine Verstärkerplatine(sehr geeignet für UV-Messungen) mit zwei
UV-Dioden verbunden, die in den Platinensockeln positioniert sind. Über
eine UV-strahlende Gerät sende ich UV-Licht an meinen Dioden. Es ergibt
sich einen Strom, der ich entsprechend verstärke(über die
Verstärkungsplatine) und in Spannung umwandele. Jetzt will ich diese
Spannung über meinen Mikrokontroller-A/D-Wandler an der LCD-Display
anzeigen. So weit so gut.. Da aber meine Lampe mit 50 Hz
Wechselspannung versorgt wird, verfälscht sie mein gemessenen Wert. Ich
möchte nur den Gleichanteil der gesendeten UV-Lichtsignal messen und die
Wechselanteil ausfiltern, da sie die zu messenden Spannung auch mal in
dem negativen Bereich, entsprechend über die Refferenzspannung bringt
und ich kann keine richtige Aussage über die Stärke meine UV-Licht
machen. Jetzt kommen villeicht die Frage, wie wäre es am besten meinen
ADC-Vorteiler einzustellen. Laut Datenblatt, sollte man für volle
Auflösung der Vorteiler im Bereich 50kHz-200kHz einstellen, aber meine
Ergebnis an LCD zeigt keinen Wert(0V). Ich habe bemerkt dass nur bei
der langsamsten Abtastung (Vorteiler- /128 bei 13 Takt A/D Wandlung)
wird etwas ja auch angezeigt aber sehr klein als Wert. Mein Fotostrom
sollte im Nano-Bereich(20-30nA) liegen und mit der von mir eingestellte
Verstärkung 0,1GA/V soll sich soll eine Spannung von 2 bis 3 V erzeugen,
tut es aber nicht, zeigt immer noch den alten schwankenden Wert bei 10
mal kleinere Verstärkung. Die Platine funkzioniert richtig - habe ich
mit Oszilloskop und eine Messgerät, der mir eine beliebige Strom am
Eingang lefert, festgestellt. Das Problem ist glaube ich bei den
schwankende Eingangspannung von der UV-Lampe.

Kann mir jemand vielleicht ein Tipp geben wie ich die störende
Wechselteile der Umgebung isolieren kann oder villeicht eine andere
wahrscheinliche Ursache des Problems geben!?

Danke im voraus!-:)

Grüsse,

Iliya

Autor: 3 Newton (Gast)
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Interessante Applikation! Willste Platinen belichten? Ich nehme an dass
wenn Du 50 Hz gemessen hast diese -nicht- von den Lampen kommen,
sondern Störungen aus dem restlichen Aufbau sind. Wenn Du 100 Hz
gemessen hast benutze einfach einen RC-Tiefpassfilter. Am besten Du
sagst uns mal was Du genau machen willst und postest Deine Schaltungen.
Sicher dass Du Strom von den Photodioden verstärkst und nicht Spannung?

3N

Autor: Christoph Kessler (Gast)
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Alle AD-Wandler in digitalen Multimetern (ICL760x) haben eine
Abtastrate, die ein Vielfaches von 50  UND 60 Hz ist, damit alle
Netzspannungen herausgemittelt werden.
Damit wird immer an einer Stelle der Sinusschwingung abgetastet - das
ändert sich natürlich, da die interne Schwingung nicht mit dem Netz
synchronisiert ist und verursacht eine langsame Schwebung.
Eine netzsynchronisierte Abtastung wäre eine Möglichkeit der
Störunterdrückung, Oszilloskope bieten ja auch eine Synchronisation mit
dem Stromnetz.

Autor: Sapundzhiev, Iliya (Gast)
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Hallo,

ich danke euch für die Hinweise. Die Schaltung der Verstärkerplatine
und ein Paar andere Bausteine ohne die Schaltung der AT90S8535 habe ich
in Eagle skizziert. So Eagle wäre eine Voraussetzung ihr öffnen zu
können. Sonst laut Datablatt steht dass man VCC und AVCC mit einer
Kondensator von 100nF an Masse und 10µH verbinden muss. Bei mir sind
aber die Werte 10µH und 22pF nach Masse. Wäre dass vielleicht eine
Ursache für die Störung der Umgebung!? Weiß jemand wie man der
A/D-Bereich softwaremäßig begrenzen kann, z B. nicht von 0 bis 1024
sondern von 128 bis 512 oder vielleicht mehr bis 900. Und wie kann ich
mehrere Messungen aufnehmen und deren Mittelwertintegral von 0bis 20ms
bilden und damit die 50 Hz Störungen der Umgebung isolieren ?

Also für weitere Hinweise wäre ich dankbar sein -:)


Grüsse,

Iliya


Grüsse,

Iliya

Autor: Sven (Gast)
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Aua! Du wirst sicher Deine Gründe haben, aber warum verwendest Du einen
Leistungs-OPV (OPA544) für die Verstärkung des Phototstromes? Da
scheint mir sowas wie der AD712 angebrachter. Wie hoch ist die
Versorgungsspannung (V+, V-)?

Die Frequenz der Lichtquelle bekomst Du am besten schon am I-U-Wandler
rausgesiebt, C6 entsprechend vergrößern (10 bis 100nF).

Der Eingang ist extrem brummempfindlich, also möglichst kurze Leitungen
und alles raus, was stören kann (R4 bis R6).

Die Spannung sollte keine negativen Werte annehmen können, da die
Photodiode nur Strom in eine Richtung liefert (Photostrom <=
Lichtleistung der Lampe <= Sin()^2 der Netzspannung). Andernfalls hast
Du ein Offsetproblem oder Brummeinstreuungen.

Sven

Autor: Sapundzhiev, Iliya (Gast)
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Hallo Sven,

Sehr gute Hinweise, danke! Meine Versorgungsspannung ist +/- 12V, die
ich anhand eines potenzialgetrennten DC/DC-Wandler bekomme(kann man ihm
im Moment an der Schaltung nicht sehen-:)). Das mit dem Kondensator C6
werde ich ausprobieren. Wenn ich dich richtig verstanden habe, soll ich
jetzt mein OPA544 nur in "Single two-stage Amplifiermode verwenden, da
ich zwei invertierenden Op-Verstärker habe und bei der anderen
Mode-"Two independent amplifier channels", würde ich zwei negativen
Spannungen am Ausgang bekommen, da ich immer einen positiven Fotostrom
am Eingang habe!?

Sonst sind meine Leitungen möglichst kurz aber nicht direkt an den Pins
von dem Mikrokontroller verbunden sondern über einen Schraubenanschluss,
der dazwischen liegt, verbunden. Villeicht ist das auch eine mögliche
Ursache..!?

Gruß,

Iliya

Autor: Sven (Gast)
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>>Wenn ich dich richtig verstanden habe, soll ich jetzt mein OPA544 nur
in "Single two-stage Amplifiermode verwenden

Nein, Du sollst einen dafür besser geeigneten OPV wie den AD712 (zur
Not auch TL072) verwenden. Mit dem Leistungs-OPV holst Du Dir unnötig
Ärger rein, dass fängt schon bei der Versorgungsspannung an...

Sven

Autor: Sapundzhiev, Iliya (Gast)
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Hallo Sven,

Also, mit dem Kondensator hat es jetzt geklappt-:) !!! Mein Signal ist
sehr stabil geworden! Danke!

Eine große "DANKE" noch an allen, die mir Vorschläge gegeben haben!


Gruß,

Iliya

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