Announcement: there is an English version of this forum on für Datenloggerbetrieb soll der ADC stromsparend und genau sein. 16bit reichen. 10bit sind zu wenig. 8 Kanäle sollen mindestens gemessen werden. Um 5V und ggf. auch 10V ohne die übliche Belastung durch Spannungsteiler messen zu können sollen die Eingänge hochohmig sein. Bei 16bit und 5V ist ein LSB 76uV. Vorgeschaltete OPs und Mux kosten Strom und Genauigkeit. Es soll bis an die Bereichsgrenzen gemessen werden können (z.B. 0-5V). Es gibt hochohmige AD-Wandler wie ADAS3022 die 0-5V und 0-10V können. Der Verbrauch ist jedoch mit 17.5mA, 21mA recht hoch. Im Vergleich dazu erscheinen integrierende hochohmige Wandler wie 7109 sparsam. Leider ist der Eingangsbereich zu klein. Sonst wäre das Wandelprinzip ok: https://www.youtube.com/watch?v=Evf-wbe_WM8 "Integrating or Dual Slope ADC (Analog to Digital Converter)" Theoretisch könnte man so etwas diskret aufbauen. Frage: Kennt jemand einen 16bit AD-Wandler, der sparsam, genau, RR und hochohmig ist? Hat vielleicht jemand einen integrierenden Wandler aufgebaut und untersucht auf Genauigkeit und Energiebedarf? ELV nutzte gelegentlich solche Ansätze.
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Texas ADS111x: Wide Supply Range: 2.0 V to 5.5 V Low Current Consumption: 150 μA (Continuous-Conversion Mode)
für einen Datenlogger suche ich einen sparsamen AD-Wandler, 14 to 16bit, 0-5V rail to rail bzw. 0-10V, 8 hochohmige Eingänge oder mehr. Chips wie ADAS3022 - haben 8 Kanäle, high impedance, nur leider >15mA Verbrauch. Der alte 7109 ist hochohmig, kann aber keine 5V. Das Prinzip ist ok. (https://www.youtube.com/watch?v=Evf-wbe_WM8 Integrating or Dual Slope ADC (Analog to Digital Converter). Frage: gibts ein chip wie ADAS3022 - aber mit deutlich weniger Stromaufnahme? Hat jemand einen integrierenden Wandler gebaut oder gibt es einen der direkt 0-5V oder 0-10V am Eingang hochohmig verarbeiten kann?
Texaner schrieb: > Texas ADS111x: Danke ! Den ADS1118 habe ich getestet. Er hat jedoch keine 8 Eingänge und kann nicht 5V mit 16 bit wandeln. Laut Datenblatt S.6 reicht der Bereich bis 4.096V oder es werden bits abgeschnitten. Der Eingangswiderstand hängt stark von der Verstärkung ab. Bei der höchsten Verstärkung sind es nur noch 710kOhm. Beim 4.096V sind es typisch 15MOhm bei 8Sps. Bei mehr Samples geht es wohl weiter runter. Es wäre gut wenn der Eingangswiderstand höher läge und unabhängig von Wandlereinstellungen wie Samplerate. Gibt es da etwas?
Welche Datenrate willst Du und was verstehst Du unter hochohmig? Wie genau soll es sei? Ansonsten wuerde ich an z.B. an eine STM32 und 3/5 Spannungsteiler denken, entweder direkt wenn vielleicht 50 k Eingangsimpedanz langen, oder mit Puffer und dem Teiler hinter dem Buffer.
Es habe die gleiche Frage von dir jetzt in 3 der hiesigen Foren gesehen. Ich empfinde dieses Vorgehen als grob unhöflich. Deswegen gibt es von mir auch keinerlei Antwort.
Wie viele Threads willst du denn noch aufmachen? Beitrag "stromsparender ADC mit MUX für 0-5V rail to rail" Und auch in der engl. Version des Forums: https://embdev.net/topic/447483#5351761
vielelicht dachte er, hier kommt sowieso nichts brauchbares raus, da immer nur dummes zeug gequatscht wird, Rechtschreibung oder Doppelposts thematisiert werden, aber nichts zu Thema beigetragen wird..denk mal drüber nach... Ich mache das auch und oft gibt es woanders 1-2 Anworten, die aber Themenbezogen..hier dagegen gibt ea 30 Antworten ohne Bezug zur Frage...oder es kommen völlig belanglose Detailfragen als ob man ein Spaceshuttle bauen will und es auch die letzten 0,0001% ankommt..
Was spricht dagegen, die selbe Frage in mehreren Foren zu stellen? Wie auch immer. Nimm einen Normalen 16bit ADC und häng an dessen Eingang einen SPannungsteiler - fertig. Evtl. sogar als OPV für hohe Impedanz so wie du es möchtest. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass du genau das findest was du haben möchtest.
Nils N. schrieb: > Was spricht dagegen, die selbe Frage in mehreren Foren zu stellen? Das kann man tun, sollte dann aber die Links zu den anderen Foren mit angeben.
damit noch mehr rummaulen?!..egal...genug am Thema vorbei. Wie so oft... Hast Du mal bei mouser geschaut https://www.mouser.de/Semiconductors/Data-Converter-ICs/Analog-to-Digital-Converters-ADC/_/N-4c43g?P=1z0w8k6Z1yrv8nbZ1y996njZ1yrv8na
Bei den Preisen würde ich aber mal schauen ob es nicht einen dafür speziallisierten Atmel oder pic gibt..Atmel hat ja teilweise auch 8bitter mit speziellen Anforderungen wie mehr bit oder USb etc
Axel S. schrieb: > Ich empfinde dieses Vorgehen als grob unhöflich. Deswegen gibt es von > mir auch keinerlei Antwort. Du kannst es gerne so empfinden. So war es jedoch nicht gemeint. Den ersten Beitrag konnte ich selbst leider nicht mehr finden. Ich dachte daher daß er schlicht nicht geklappt hat. Es macht auch mir keinerlei Spaß einen Beitrag der mich viel Zeit gekostet hat zu formulieren dann neu einzustellen. Daher wäre es gut wenn man diese Beiträge zusammenfassen könnte an einer Stelle. Keine Ahnung wie das am besten möglich ist.
Uwe B. schrieb: > Welche Datenrate willst Du das hängt von der Zahl der Eingänge ab. Bei 8 Eingängen sollten mindestens 8 Sps reichen. Die müssen dann jedoch auch stehen. Eine Mittelung soll dann nicht mehr nötig sein. > und was verstehst Du unter hochohmig? die 500MOhm des ADAS3022 sind ok. Worst case sind Messungen an Thermistoren mit kleinem Strom. Da sind Verfälschungen durch schwankenden Eingangswiderstand unschön. 1 MOhm reichen nicht. > Wie genau soll es sein? das was übliche 16bit Wandler leisten reicht. Der Thermistor ist bei hohen Temperaturen recht niederohmig. Da wird die Auflösung dann wichtig wenn der Strom klein ist. > Ansonsten wuerde ich an z.B. an eine STM32 und 3/5 > Spannungsteiler denken, Danke Uwe. Die internen Wandler in ARM-Prozessoren scheinen um die 6mA Strom zu brauchen. Sonderlich genau erscheinen sie nicht. Schön ist daß bis 16 Kanäle möglich sind. > oder mit Puffer und dem Teiler hinter dem Buffer. den Puffer würde ich gerne loswerden falls möglich. Grund: Offsetfehler, Stromverbrauch.
Paul P. schrieb: > speziallisierten Atmel oder pic gibt Danke Paul. Von den Atmel kenne ich den 10bit ADC. Der ist ok. Nur hat er mir für diesen Fall zu wenig Auflösung. Es wäre denkbar ggf. die Referenz innen von VCC auf 1.1V umzuschalten so wie beim 169. So kann man bei wenig Spannung dann mehr. Eine andere Idee ist der MSP430. Da hat der Wandler 12bit. Nur reichen die Eingänge dann nicht bis 5V. Dann sind Klimmzüge außerhalb des chips nötig wie Teiler, OP-Amps, Multiplexer. Das kostet Platz, Genauigkeit und Strom. Ideal wäre ein externer Wandler der direkt 10V abkann, 14-16bit wandelt und das ohne zusätzlich nötige Teile. Externe MUX sind oft teuer.
Harald W. schrieb: > Das kann man tun, sollte dann aber die Links zu den anderen Foren > mit angeben. Beitrag "stromsparender hochohmiger ADC mit MUX und 0-5V" in der engl. Version des Forums schreibt offenbar keiner etwas rein. https://embdev.net/topic/447483#5351761
Nils N. schrieb: > Nimm einen Normalen 16bit ADC und häng an dessen Eingang > einen SPannungsteiler - fertig. das alleine geht wegen der nötigen hohen Impedanz leider nicht. Viele der üblichen Wandler belasten den Teiler. > Evtl. sogar als OPV für hohe Impedanz so > wie du es möchtest. dazu gibt es mehrere Möglichkeiten: einen externen MUX und dann einen OPV. je ein OPV vor den MUX. beides ist wenig ideal. > Es ist sehr unwahrscheinlich, dass du genau das findest was du haben > möchtest. ja. Das habe ich gemerkt. Daher frage ich ja hier ob es noch Ideen dazu gibt die eine optimalere Lösung erkennen lassen.
Paul P. schrieb: > Hast Du mal bei mouser geschaut Danke Paul. Ja da fand ich auch den 584-ADAS3022SCPZ-EP. Wie gesagt - mir gefällt das Teil. Der Eingangsbereich passt und der Innenwiderstand auch. Nur leider eben ist das nicht sonderlich sparsam wenn ich es mit einer Batterie betreiben will. Die sparsamen Teile wie z.B. ADS1118 haben keinen 8-Kanal-MUX. Der Bereich geht bis 6V. Nur verliert man so Auflösung weil der Chip nicht mit 6V betrieben werden kann und Spannungen außerhalb der Supply nicht wandelbar sind.
Matthias W. schrieb: > Paul P. schrieb: >> speziallisierten Atmel oder pic gibt > > Danke Paul. Von den Atmel kenne ich den 10bit ADC. Der ist ok. Nur hat > er mir für diesen Fall zu wenig Auflösung. Es wäre denkbar ggf. die > Referenz innen von VCC auf 1.1V umzuschalten so wie beim 169. So kann > man bei wenig Spannung dann mehr. > > Eine andere Idee ist der MSP430. Da hat der Wandler 12bit. Nur reichen > die Eingänge dann nicht bis 5V. Dann sind Klimmzüge außerhalb des chips > nötig wie Teiler, OP-Amps, Multiplexer. Das kostet Platz, Genauigkeit > und Strom. > > Ideal wäre ein externer Wandler der direkt 10V abkann, 14-16bit wandelt > und das ohne zusätzlich nötige Teile. Externe MUX sind oft teuer. Die üblichen Verdächtigen Mikrocontroller: ADUCM36x (24-Bit SD), Renesas RX21A (24-Bit SD), div. MSPs mit SD16, SD24 oder CTSD16 (16- bis 24-Bit SD), PIC18F87J72 (24-Bit SD), STM32F373 (16-Bit SD). Bester AD-Wandler ADUCM36x. 0V-10V: keiner Externe ADCs, die direkt 10V vertragen u.a. LTC1859, ADS8699, MAX1177 etc. (der LTC hätte den Vorteil herausgeführter Multiplexerausgänge). 0-10V klingt nach Messumformer also selten höhere Genauigkeit als 0.1% (10-Bit) d.h. es reicht ein simpler Spannungsteiler, wenn's sein muss mit einem externen Multiplexer/Schalter davor, um den Spannungsteiler (fast) beliebig genau ausmessen zu können (die Spannungsabhängigkeit der Widerstände spielt hier auch keine Rolle). Anders gesagt: Bei 8 SPS gibt es hunderte ADCs, die die Anforderungen mit minimalem externen Aufwand erfüllen
Matthias W. schrieb: > Kennt jemand einen 16bit AD-Wandler, der sparsam, genau, RR und > hochohmig ist? Setze erstmal deine Prioritäten, sonst wird das nichts. Ich kenne ADC's, die sparsam und genau sind. Die üblichen SigmaDelta-Wandler schlucken nur wenig Strom, zumeist weniger als 2mA, manche nur 100..200µA. Das reicht. Der Rest, also die Meßbereiche, die Dimensionierung von EIngangs-Spannungsteilern, Referenzen usw. ist Ingenieursarbeit, das mußt du selber leisten. W.S.
W.S. schrieb: > Der Rest, also die Meßbereiche, die Dimensionierung von > EIngangs-Spannungsteilern, Referenzen usw. ist Ingenieursarbeit, das > mußt du selber leisten. und was willst Du nun damit sagen? meinst Du etwa ich weiß das nicht? natürlich kann ich OP-Verstärker davorbauen. Bei 8 Kanälen auch ggf. 8 Stück davon. Auch im Doppel- oder Vierfachgehäuse. und dann kann ich ggf. Abgleichtrimmer hinbauen. ich kann auch Zusatzbauteile drum herumbauen für einen automatischen Abgleich, so wie es in Wandlern wie AD7705 oder AD7714 gemacht wird. Denkst Du das weiß ich nicht? ich kann auch Präzisions-OP-Amps nehmen. Klar. ich kann auch externe teure Mux nehmen. Die gibt es zu kaufen. nur welches Problem löse ich so? es werden immer mehr Teile, immer mehr Kosten und immer mehr Stromverbrauch und immer mehr Klimmzüge. Was für einen Sinn macht eine Krampflösung?
Matthias W. schrieb: > Kennt jemand einen 16bit AD-Wandler, der sparsam, genau, RR und > hochohmig ist? Wenn du das alles weisst, dann weisst du auch daß eine solche Angabe technischer Unsinn ist. Wenn dir die Cracks hier helfen sollen, dann nenne konkrete Werte und nicht so ein Wischiwaschi Larifari wie "genau", "sparsam", "hochohmig". Rail to Rail ist immer relativ, selbst bei nur einigen µA Strom kannst du keine 16Bit Genauigkeit mehr erwarten wenn die Messung direkt an den Rails stattfindet.
Arc N. schrieb: > Die üblichen Verdächtigen Mikrocontroller: Vielen Dank Arc für die wertvollen Hinweise ! > ADUCM36x (24-Bit SD) http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/user-guides/ADuCM36x-Getting-Started-Tutorial-UG-1063.pdf kann nur 100mV-3.2V am Eingang. Absolute Input Voltage Range Unbuffered Mode AGND AVDD Absolute Input Voltage Range Buffered Mode AGND+0.1, AVDD−0.1 > Renesas RX21A (24-Bit SD) https://www.renesas.com/en-us/doc/products/mpumcu/doc/rx_family/r01ds0129ej0110_rx21a.pdf kann 7 Kanäle gleichzeitig. PGA bis x64. RTC. 8.6mA bei 50MHz klingt ok. da VCC bis 3.6V geht wird wohl 0-5V am Eingang nicht gehen. scheint ein Baustein mit viel ROM und wenig Flash zu sein. > div. MSPs mit SD16, SD24 oder CTSD16 (16- bis 24-Bit SD), leider eben nur bis VCC 3.6V. > PIC18F87J72 (24-Bit SD), https://www.mouser.com/ds/2/268/30009979B-1074171.pdf 2 Kanäle, Referenz 12ppm, PGA. 4.5-5.5V. dazu 12bit SAR-ADC 12 Kanal bis 3.6V. Conversion available during Sleep. > STM32F373 (16-Bit SD). http://www.st.com/en/microcontrollers/stm32f373.html "3x 16-bit sigma-delta ADCs, with up to 21 single or 11 differential channels and seven programmable gains per channel" beeindruckend ! "up to two separate supply voltages" VDDSD12, VDDSD3, VREFSD+ bis 3.6V "Temperature coefficient max. 100ppm/°C" "Up to 3x 12-bit DACs" prima ! "STM32F373 MCUs operate from 2.0 to 3.6 V." > Bester AD-Wandler ADUCM36x. danke für den Hinweis. > Externe ADCs, die direkt 10V vertragen u.a. LTC1859 http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/185789fb.pdf 100ksps, Single 5V Supply 8-Ch Mux (±25V Protection) 0V to 5V, 0V to 10V, ±5V or ±10V Impedance 42kOhm -> erfordert Buffer, extern anschließbar. Stromverbrauch 8-13mA ohne Buffer. 23,53€ > ADS8699 http://www.ti.com/lit/ds/sbas777/sbas777.pdf 100 kSPS, 0–10.24V, 0–5.12V I/O Supply: 1.65V to 5V Input Impedance ≥1M. das reicht in diesem Fall nicht. externer Buffer nicht anschließbar Stromverbrauch 4-5mA ohne Buffer. 6,59€ > MAX1177 https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX1177.pdf 0 to +10V Single +4.75V to +5.25V 3.8mA (Internal Reference) 34,01€ externer MUX nötig der 0-10V kann. dazu +15V, -5V bzw. -15V DG406DN-T1-E3 5,47€ > 0-10V klingt nach Messumformer ist eine elektronische Last mit 200A-Shunt und 10V-Ausgang.
Der Andere schrieb: > dann weisst du auch daß eine solche Angabe > technischer Unsinn ist. nein - das ist durchaus kein technischer Unsinn ! 0-5V messen zu wollen bis nahe an die Grenzen ist ggf. ein verständlicher Wunsch und durchaus möglich zu erfüllen. Viele Teile erfüllen das. Siehe die Datenblätter. Notfalls gibt es Klimmzüge wie GND um 50mV absenken - aber es ist möglich. Hochohmig messen ist auch kein Unsinn. Jeder ICL7106 kann das leisten. In billigsten Multimetern waren solche Bausteine verbaut. wie man bei der Auflistung der obigen Wandler sehen kann gibt es eine Menge Daten in den Datenblättern und nicht alles was man gerne hätte ist gleichzeitig mit allen anderen Wünschen seitens der Hersteller umgesetzt. Manches bieten Hersteller mangels Nachfrage nicht an. man muss daher schauen welches Teil am besten passt. Und dabei hilft es nicht zu wünschen in der Art: + ich will 24bit weil es dazu billige Teile gibt und ich Vorteile habe + ich will für 3€ weil es auch solche Teile gibt + ich will 0-10V, weil es so was gibt + ich will hochohmig weil es so was gibt + ich will mit 16 Kanälen weil es so was gibt + ich will 250uA weil es auch so ein Teil gibt all dies in einem Teil gibt es eben ggf. nicht ! kurzum: ich will einen ICL7109 mit Eingang 1GOhm 0-5V, 14bit (+-1LSB -20-85°C), MUX für 8 Eingänge, 50 SPs. 1mA Stromaufnahme, 5€. Und nun zeige mir nur rasch den Lieferanten, ich will gleich bestellen ! So einfach sind die Dinge nicht !
Der Andere schrieb: > keine 16Bit Genauigkeit mehr erwarten wenn die Messung direkt an den > Rails stattfindet. es ist klar daß es Probleme geben kann an Grenzen. Wenn man wissen will wo Grenzen liegen schaut man halt ins Datenblatt. Wenn da steht 0-5V so nimmt man an daß dies auch so ist. Es könnte ggf. trotzdem so sein daß 2-5 LSB am Bereichsende fehlen werden. Damit muss man dann halt leben. Auch der automatische Abgleich den die Wandler machen ist nicht immer perfekt. Auch damit muss man leben. Alles ist letztlich eine Art Kompromiss.
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Der Andere schrieb: > Du plenkst Soll das ein produktiver Beitrag zu diesem Thema sein? ich sehe nichts davon.
produktive und nützliche Vorschläge waren bisher: Texas ADS111x: 2.0V-5.5V Low Current Consumption: 150 μA. ADAS3022: leider hoher Verbrauch LTC1859: nicht sehr sparsam, kein Buffer, teuer offenbar ist es nicht einfach hochohmige Teile zu finden.
Der Andere schrieb: > Mal zur Auffrischung: > https://de.wikipedia.org/wiki/Anforderung > Du plenkst ich würde es durchaus befürworten wenn alle die Beiträge - einschließlich meiner - die hier zum Thema selbst nichts brauchbares beitragen von einem Moderator entfernt werden. Denkt darüber nach . . .
Matthias W. schrieb: >> Bester AD-Wandler ADUCM36x. Bei den Controllern stand dabei, dass da keiner 0V - 10V verträgt... Letztlich haben alle, egal ob Mikrocontroller oder ADC, nur zwei (drei) Möglichkeiten mit 0V-10V umzugehen, wenn sie mit niedrigerer Spannung betrieben werden: Entweder Spannungsteiler oder entsprechend hohe, zusätzliche Versorgungsspannungen + zusätzliche Schaltung(en) (oder defekt). >> Externe ADCs, die direkt 10V vertragen u.a. LTC1859 > > http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/185789fb.pdf > 100ksps, Single 5V Supply > 8-Ch Mux (±25V Protection) > 0V to 5V, 0V to 10V, ±5V or ±10V > Impedance 42kOhm -> erfordert Buffer, extern anschließbar. > Stromverbrauch 8-13mA ohne Buffer. Wenn der durchgehend läuft (bei 8 SPS sind die 40ms, die der zum Aufwecken aus dem Sleep brauch etwas lang, um viel zu sparen) > 23,53€ Billig waren Bauteile von Linear noch nie so wirklich. Aber meist günstig ;) @Eingangsimpedanz: Es geht nicht anders ohne zusätzliche Versorgungsspannung. Eingangskapazität mal 5 bis 10 pF angenommen, dann kann da kein Teiler mit 500MOhm davor, da die Grenzfrequenz dieses RC-Filters viel zu niedrig wäre (zumindest wenn der AD-Wandler noch 100 kSPS schaffen soll) > kurzum: ich will einen ICL7109 mit Eingang 1GOhm 0-5V, 14bit > (+-1LSB -20-85°C), MUX für 8 Eingänge, 50 SPs. 1mA Stromaufnahme, 5€. Einige "alte" Dual-Slope-Wandler gibt's auch noch bspw. TC500 oder ALD500(R). Den TC500 gibt's auch als TC514 mit diff. 4-Kanal-Multiplexer. > DG406DN-T1-E3 5,47€ 16-Kanäle? CD74HC4067. Bei 8:1 dürften hier auch HC4051, CD4051, HEF4051 MAX4581 o.ä. reichen
Matthias W. schrieb: > 0-5V messen zu wollen bis nahe an die Grenzen ist ggf. ein > verständlicher Wunsch und durchaus möglich zu erfüllen. Und wozu soll das gut sein? Ein ADC mit kleinerem Messbereich stellt exakt gar kein Problem dar; warum willst Du an den steinzeitlichen 5V festhalten?
Matthias W. schrieb: > ich würde es durchaus befürworten wenn alle die Beiträge - > einschließlich meiner - die hier zum Thema selbst nichts brauchbares > beitragen von einem Moderator entfernt werden. Am besten das Startposting gleich mit...
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