Wägezelle mit +-12 Bit Genauigkeit auswerten

[w. (Gast)]

Hi Leute :)

Ich möchte das Signal von zwei Wägezellen digital erfassen.
Die Wägezellen werden voraussichtlich mit 5V versorgt, macht bei 2mV/V 
einen Aussteuerungsbereich von +-10mV.

Das Signal sollte auf +-12 Bit genau sein (also eine Genauigkeit (nicht 
Auflösung!) von +-4.096 Schritten ist gewünscht) bei einer Abtastrate 
von mindestens 10Hz.

Meint ihr bekomme ich das mit einem ADS1232 hin?
Bei einem Gain von 128 und 80 Samples/Sekunde sind im Datenblatt 17,2 
Noisefree Bits angegeben, sollte soweit also passen.

Da ich mit ADC's bisher noch nicht so viel zu tun hatte, wollte ich kurz 
um eure Meinung bitten.
Bin auch für Vorschläge anderer ADC's offen (falls es geeignetere gibt) 
und Vorschläge für die Eingangsbeschaltung (um Störungen bzw. Rauschen 
aus dem Messsignal der Wägezelle zu filtern).

Vielen Dank im Voraus! :)

LG

[m.n. (Gast)]

Wie gut ist denn die Linearität Deiner Wegezellen's?
Sofern Du ratiometrische Messungen's macht's, ist alles kein Problem.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

w. schrieb:
> Meint ihr bekomme ich das mit einem ADS1232 hin?

Der Chip kann das, im Datenblatt gibts ja in Fig. 42 schon eine 
Applikation für Wägezelle.
Aber der Trick bei hochgenauen ADC ist immer ein gutes Layout und 
saubere Stromversorgung. Das Routing von z.B. AGND und DGND sowie vor 
allem der AVCC ist entscheidend för den Störabstand. Sicher hat Analog 
Devices dazu Tipps in ihren Application Notes, lies dich da mal ein. 
Auch die Versorgung der Wägezelle muss so sauber wie möglich sein.

[Rufus Τ. F. (rufus)]

w. schrieb:
> Bin auch für Vorschläge anderer ADC's offen (falls es geeignetere gibt)

Es gibt einen verbreiteten Baustein zum Ansteuern von Wägezellen, den 
HX711 
(https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/ForceFlex/hx711_english.pdf), 
der neben der nötigen Signalaufbereitung für Wägezellen gleich einen 
24-Bit-ADC enthält.

[Hp M. (nachtmix)]

w. schrieb:
> Das Signal sollte auf +-12 Bit genau sein (also eine Genauigkeit (nicht
> Auflösung!) von +-4.096 Schritten ist gewünscht)

Dann wird die Auflösung wohl noch mindestens 2 Bit besser sein müssen.
Wenn deine Waage nicht hin und wieder eine Nullpunksmessung machen kann, 
wirst du auch auf die Drift des Systems achten müssen.

[Pandur S. (jetztnicht)]

Bei einem Aussteuerbereich von +-10mV und 12 bit waeren das dann um die 
0.5uV pro Schritt. Verglichen mit Thermospannungen von Duzenden uV/K 
hast du das Problem nicht mit DC messen zu koennen. Sorry. Bei nur schon 
1 Grad Temperaturgradient ist das Resultat weit weg. Der eingebaute Temp 
Sensor ist zwar gut gemeint, misst aber nur den Chip. Du hast dann noch 
Kabel, Stecker, Steckbrett, .. ,.. dann kommt ein Luftstoss, und die 
Temperatur driftet wieder. Der AD1232 kostet ja nichts, probier's aus.

Ohne AC wird das nichts. Die Technologie nennt sich Lock-in.

[w. (Gast)]

m.n. schrieb:
> Wie gut ist denn die Linearität Deiner Wegezellen's?
> Sofern Du ratiometrische Messungen's macht's, ist alles kein Problem.

Dazu hab ich leider (noch) keine konkreten Daten, sollte aber recht gut 
sein.
Eine ratiometrische Messung sieht TI mit dem ADS1232 ohnehin vor so wie 
ich das verstehe.


Matthias S. schrieb:
> Der Chip kann das, im Datenblatt gibts ja in Fig. 42 schon eine
> Applikation für Wägezelle.

Ist das nicht eher eine symbolhafte Beschaltung? Die sieht so 
minimalistisch aus. Sind da echt keine Filter oder ähnliches an den 
Eingängen, wo die Wägezelle gemessen wird, nötig?


Rufus Τ. F. schrieb:
> Es gibt einen verbreiteten Baustein zum Ansteuern von Wägezellen, den
> HX711
Gibt es für den auch irgendwelche Bezugsquellen? Ich finde da nur so 
fertige Module bei Ebay oder irgendwelchen Chinaseiten.


Hp M. schrieb:
> Dann wird die Auflösung wohl noch mindestens 2 Bit besser sein müssen.
> Wenn deine Waage nicht hin und wieder eine Nullpunksmessung machen kann,
> wirst du auch auf die Drift des Systems achten müssen.

Von den 17 Noisefree Bits (laut Datenblatt) ausgegangen, geht ca nochmal 
1 Bit verloren, weil nur etwa der halbe Aussteuerungsbereich genutzt 
wird (+-10mV anstatt +-19,5mV)... dann wäre das gerade noch 2 Bits mehr 
als die gewünschte genauigkeit.

Die Wägezelle ist mit 3.000 erreichbaren Teilungswerten angegeben. Um 
diese auch zu erreichen, möchte ich die Auswertung ein wenig genauer als 
die Wägezelle auslegen.


Sapperlot W.:
Es ist eine softwareseitige Temperaturkompensation geplant mit 
verschiedenen Kalibrierungskurven. Oder meinst du wird das so nichts?

[w. (Gast)]

Hp M. schrieb:
> Wenn deine Waage nicht hin und wieder eine Nullpunksmessung machen kann,
> wirst du auch auf die Drift des Systems achten müssen.

Das sollte kein Problem sein, wäre alle paar Minuten möglich.

[Harald W. (wilhelms)]

Hp M. schrieb:

>> Das Signal sollte auf +-12 Bit genau sein (also eine Genauigkeit (nicht
>> Auflösung!) von +-4.096 Schritten ist gewünscht)
>
> Dann wird die Auflösung wohl noch mindestens 2 Bit besser sein müssen.
> Wenn deine Waage nicht hin und wieder eine Nullpunksmessung machen kann,
> wirst du auch auf die Drift des Systems achten müssen.

...und es sollte nicht gerade eine Billigzelle aus einer
Personenwaage sein.