Hallo allerseits, ich habe zwei voneinander unabhängige µC (jeweils mit eigenem ADC), und möchte damit nun ein Analogsignal messen. Also ein Signal, welches auf beide Controller geht. Da die Spannung etwas zu hoch ist, habe ich zuerst mal einen Spannungsteiler, und gehe dann von diesem auf die beiden µC. Die entsprechenden Pins der Controller (Analogeingänge) sind also miteinander verbunden. Hat hiermit irgendjemand eine Erfahrung? Kann das Probleme geben? Es ist so, dass wenn ich nur mit einem µC messe, ich ein sauberes Signal habe. Aber wenn beide µC dran sind, dann habe ich da in regelmäßigen Abständen kleine Spikes auf dem Signal. Mit dem Oszi kann ich die jedoch nicht sehen, sondern nur mit einer Visualisierung der gewandelten Analogwerte in der Entwicklungsumgebung. Ach ja, die µC sind zwei baugleiche STM32F103.
Vielleicht von der SH-Schaltung am Eingang? Die belasten das Signal pulsartig. Sollte nicht so arg sein, aber wer weiss. Man geht bei solchen Aufgaben übrigens mit zwei parallelen R's auf die Controller, damit sie sich gegenseitig nicht beeinflussen. Das wissen sogar wir Digitalelektriker :-=
GFunk schrieb: > Hat hiermit irgendjemand eine Erfahrung? Kann das Probleme geben? Wenn du die Masse nicht verbindest, dann schon... Weltbester FPGA-Pongo schrieb im Beitrag #5119184: > Vielleicht von der SH-Schaltung am Eingang? Gegen die Sample-Hold-Problematik hilft prinzipiell ein Pufferkondensator. > Man geht bei solchen Aufgaben übrigens mit zwei parallelen R's auf die > Controller Mit anderen Worten: mit einem Spanungsteiler pro Controller. Sooo arg teuer sind die Widerstände ja nun nicht.
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Also Vcc und GND sind verbunden. Es gibt nur eine gemeinsame Versorgung. Anbei ein vereinfachter Schaltplan. Version 1 ist so wie es gerade ist, wobei vor dem Spannungsteiler noch ein paar Cs und ein Ferrit zur Filterung sind, aber nach dem Teiler ist nichts. Version 2 habe ich schon getestet, und das bringt eine deutliche Verbesserung! Version 3 kostet zwar nicht viel Geld, aber Platz :-( Version 4 habe ich noch nicht getestet. Ließe sich ja aber mit allen Versionen kombinieren. Es deutet jedenfalls momentan alles darauf hin, dass sich die SH-Schaltung nicht mit Version 1, also einer Direktverbindung verträgt.
Wenn ich Platz hätte, welche Version wäre zu bevorzugen, 2 oder 3? Das C aus Version 4 könnte jeweils noch optional dazu. Danke euch schonmal!
Ich halte die Version 4 in jedem Fall als die Beste. Gründe: - die wenigsten Bauteile - die Werte an beiden Eingängen sind identisch (Widerstandstoleranzen!) - der Kondensator ist in jedem Fall gut, auch wenn nur ein Eingag dran ist.
GFunk schrieb: > Version 3 > kostet zwar nicht viel Geld, aber Platz Ganz sicher rückwirkungsfrei wäre es, 2 Operationsverstärker zu verwenden, so würde man das in der Industrie machen. Aber der Preis dafür ist natürlich absolut ruinös. Georg
Georg schrieb: > Ganz sicher rückwirkungsfrei wäre es, 2 Operationsverstärker zu > verwenden, so würde man das in der Industrie machen. Aber der Preis > dafür ist natürlich absolut ruinös. LM358 ist nich soo teuer und hat üblicher Weise gleich 2 OPVs im Gepäck. GFunk schrieb: > Version 3 > kostet zwar nicht viel Geld, aber Platz Soso viel Platz ist das nun auch nicht. Ich würde diese Variante nehmen (aber mit höheren Widerstandswerten, keine 10k je Zweig empfinde ich als etwas wenig) oder halt mit OPVs arbeiten.
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Vielen Dank an alle! Variante 4 mit dem Kondensator teste ich noch und berichte dann. Die Sache mit dem OP wäre sicher gut, ist mir aber doch zu aufwändig. Ok, höhere Widerstandwerte probiere ich auch noch ...
Georg schrieb: > Ganz sicher rückwirkungsfrei wäre es, 2 Operationsverstärker zu > verwenden, so würde man das in der Industrie machen. Ich habe seit vielen Jahren an keinem meiner Analogeingänge mehr einen OP. Das geht tadellos, wenn man definerte Sensoren hat, die entweder niederimpedant oder immer gleich sind. > Aber der Preis dafür ist natürlich absolut ruinös. Der ist nachrangig. Aber wenn ich 32 Analogeingänge habe, dann brauchen die dafür nötigen OPs einfach zu viel Platz. Die Variante 3 mit einem 10nF Kondensator parallel zu den R8+R10 ist die problemloseste. Die Variante 4 funktioniert ebenso. Interessant ist nur, was man sich auf der Verbindungsleitung zwischen den µC alles einfangen könnte. BTW: warum eigentlich 2 µC? Multiprozessorsysteme sind meist schlechter handhabbar und wartbar als 1 potenter µC, der alles macht.
Lothar M. schrieb: > BTW: warum eigentlich 2 µC? Multiprozessorsysteme sind meist schlechter > handhabbar und wartbar als 1 potenter µC, der alles macht. Sehe ich auch so. Warum müssen 2 MCs, die direkt verbunden sind, das Signal separat messen? Damit handelt man sich nur Probleme ein, da die Meßergebnisse selten gleich sind. Falls wirklich mehrere MCs den gleichen Wert benötigen, macht einer die Messung und schickt es dem anderen, z.B. über I2C, SPI usw..
Wenn die Belastung des Spannungsteilers durch den S&H-Kondensator das Messergebnis spürbar verfälscht, würde Dies auch bei nur einem Empfänger passieren. Aus meiner Sicht, würde ich auch zur Variante 4 mit dem Pufferkondensator am Spannungsteiler am besten zielführend.
Vielleicht einfach nur das klassische Problem. Masse der Versorgungsspannung und Analogmasse nicht sauber getrennt. Bei 2 MCs kannst du ja den Sternpunkt nicht an den Pin des ADC legen. Wechselnde Stromaufnahme der MCs führen zu wechselndem Spannungsabfall auf den Masseleitungen. Das Bezugspotential des Analogsignals verschiebt sich.
GFunk schrieb: > Ach ja, die µC sind zwei baugleiche STM32F103. Gerade bei den STM32 habe ich die Erfahrung gemacht, dass das zu messende Signal sehr niederohmig sein muss, da die S&H Stufe es ordentlich belastet. Will man also eine hohe Abtastfrequenz und wenig S&H Zeit (ist ja einstellbar bei den Dingern) benötigt es einen Pufferverstärker.
Um was für ein Signal (Frequenz!) geht es denn? Verträgt die Signalquelle 5 kOhm, oder gar 2,5 kOm Belastung? 2k || 3k = 1,2k 1,2k // 10 nF sind ein Tiefpass, Fg = 13 kHz. Übliche Werte eines Sample-Kondensators Cs sind 30 pF. 10 nF / 30 pF = 330 Um soviel müssten die Spikes abnehmen, wenn es wirklich an der Belastung durch Cs liegen sollte. Zumindest bei dem µC, der ganz dicht an den 10 nF liegt. Der andere hat dann noch die Leitungslänge, um sich was einzufangen. ;-) Vielleicht fließen aber wirklich nur von Zeit zu Zeit größere Ströme über das Board, die zu Potentialverschiebungen führen. Manchmal nützt es auch, wenn das Handy nicht so nah daneben liegt.
Ich bin nach wie vor dran ;-) und tendiere momentan zu Variante 3, mit noch je einem Kondensator nach dem Längswiderstand, wenn ich ihn denn nahe der Controller noch unterbringe. Zwei Controller müssen leider sein, das ist eine Kundenanforderung. Dass dies Probleme mit sich bringt, merke ich gerade auch. Aber sie wollen da halt volle Redundanz. Sensoren sind auch immer zwei da, deren Ausgänge aber jeweils auf beide Controller gehen. Belastung mit ca. 2kOhm war bisher kein Problem. Frequenz ist langsam, also eigentlich DC. Vielen Dank für eure wirklich guten Beiträge!
GFunk schrieb: > Aber sie wollen da > halt volle Redundanz. Wenn man nur einfach 2 Bauteile parallel schaltet, vergrößert sich aber die Ausfallwahrscheinlichkeit. Man braucht noch eine spezielle Instanz, die beide Bauteile überwacht und im Störungsfall dazwischen umschaltet. Diese muß natürlich weit zuverlässiger sein, als die zu überwachenden Bauteile. Redundanz ist ein sehr komplexes Thema, wenn man es richtig machen will. Daher wird zuvor versucht, erstmal den MC möglichst ausfallsicher zu machen. Z.B. durch Schutzschaltungen und Entkopplung der Ein- und Ausgänge und der Versorgungsspannung. Und nicht zu vergessen die Softwaresicherheit. Eine Todsünde wäre es, wenn auf beiden MCs die gleiche Software läuft.
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Peter D. schrieb: > Man braucht noch eine spezielle Instanz, die beide Bauteile überwacht > und im Störungsfall dazwischen umschaltet Aber woher weiss diese Instanz, welcher Controller richtig arbeitet? Ein übliches Verfahren ist, 3 Systeme zu verwenden und als Ergebnis zu verwenden, was 2 davon übereinstimmend ausgeben. Peter D. schrieb: > Redundanz ist ein sehr komplexes Thema Das ist stark untertrieben. Ich hatte mal ein medizinisches Gerät beim TÜV, da war eine Ausfallüberwachung drin. Der TÜV hat aber verlangt, dass die Überwachungsschaltung von einer unabhängigen Schaltung überwacht werden müsste. Auf meinen Einwand, dass man sich da in eine endlose Rekursion begibt, hat man sich gnädigerweise einverstanden erklärt, dass nur die Überwachung noch überwacht werden müsste, keine weiteren Stufen... Ob sowas einen Sicherheitsgewinn bringt, ist ohnehin nicht gesagt, weil ja das Gesamtsystem dadurch immer komplexer wird. Selbst beim Dual-System des TO müsste man konkret nachrechnen, ob es wirklich zuverlässiger ist als ein einzelnes, aber solche Berechnungen sind sehr schwierig und messen kann man das erst nach Jahren und mit grossen Stückzahlen. Bisher hat der TO ja nur 2 Systeme, die vielleicht das gleiche ausgeben, vielleicht aber auch nicht - das hilft nicht weiter. Georg
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