Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADC wert in AC und DC umwandeln


von R. W. (rebby)


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Hallo
Ich habe folgendes Problem:

Von meinem Sensor bekomme ich ein 18 Bit großen Wert. Mein ADC range 
habe ich auf 4096 eingestellt. Und ich hab einen Spannungsbereich von 0 
bis 5 Volt.

Laut dem Datenblatt muss ich die eingelesen Werte normalisieren (AC/DC).

Sowie ich es verstanden habe muss ich nun den eingelesen Wert * 
(5V/4096) um die Spannung zu bekommen?
Das wäre dann doch mein AC Wert.

Und wie komm ich auf den DC Wert?

Vielen Dank für eure Hilfe. Hoffe ihr könnt damit was anfangen.

von MeineZweiCent (Gast)


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Wieso hast du einen 18 Bit ADC und benutzt dann nur 12 Bit (4096)?

Den rest verstehe ich nicht, ich weiß nicht was du mit DC Wert meinst 
oder was du da normalisieren willst.

4096 enstpricht eben 5V, alles dazwischen folgt dem linearen 
Zusammenhang, mehr gibt es da nicht.

y = (5V/4096) * x
Wobei x = ADC Wert Dezimal, y = Eingangsspannung in Volt
oder eben
x = (4096/5V) * y

von MWS (Gast)


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R. W. schrieb:
> Laut dem Datenblatt

Natürlich, DEM Datenblatt, da gibt's doch nur das eine.

> Das wäre dann doch mein AC Wert.
> Und wie komm ich auf den DC Wert?

Ein Messwert aus einem ADC ist eine Spannung zu einem bestimmten 
Zeitpunkt und sagt nichts darüber aus, ob da nun was gleich oder wechsel 
spannt.

von R. W. (rebby)


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Sry habs vergessen hinzuzufügen. Das ist das Datenblatt: 
https://www.google.de/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX30102.pdf&ved=2ahUKEwiyhfe-597eAhVPblAKHUtNAnwQFjAAegQIAhAB&usg=AOvVaw0_ooVn3RpGDKhE-0EAuZ9z

Die andere PDF finde ich gerade nicht leider.
Aber da is nur die Formel wichtig

Ratio = (AC wert Red LED/DC wert Red LED)/ (AC
                                            wert IR LED /DC wert IR LED)

von MWS (Gast)


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R. W. schrieb:
> Die andere PDF finde ich gerade nicht leider.

Schlecht für Dich.

Denn nur wenn man versteht, in welchem Kontext AC oder DC steht, löst 
sich das Rätsel auf..
Da Du Dich mit dem Ding auseinandersetzt, solltest Du deren Bedeutung, 
respektive Entstehung kennen.

Nachdem von "Normalisieren" die Rede ist, könnte Folgendes zutreffen:
Ein "AC"-Signal stellt den Wertebereich dar in dem sich auch "DC" 
bewegt, "AC" nimmt Werte von sagen wir ADC-Werte von 200 bis 2000 an.
Um einen Wertebereich zu ermitteln, tastet man ein AC-Signal laufend ab 
und ermittelt Minimal -und Maximalwert.

Normalisiert bedeutet dann die Zahl 1 entspricht ADC 1800, der Offset 
beträgt 200.
Wird "DC" mit Wert 1000 gemessen, so wird der Offset abgezogen, Ergebnis 
800, welches durch 1800 geteilt werden. Damit würde ein Signal "DC" 
normalisiert auf 0,44 lauten.

In's Blaue geraten...

von Jacko (Gast)


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Aus einem ADC kommen erst mal nur Binärzahlen.

Die Trennung von AC und DC:
Über eine angemessene Zahl von Samples bildet du den
Mittelwert, das ist ungefähr genau der DC-Wert.

Ziehst du den von jedem Sample ab, bekommst du den Verlauf
der Wechselspannung (AC) als Folge von vorzeichenbehafteten
Binärzahlen. Es gibt diverse Verfahren, daraus den Effektiv-
wert der Wechselspannung zu bestimmen. Ein Verfahren ist die
Wurzel aus dem Mittelwert der quadrierten AC-Binärzahlen.
Dazu sollte man aber ein angemessenes Zeitfenster bzw. die
Anzahl der Samples festlegen, die ein brauchbares Ergebnis
versprechen...

von Timo N. (tnn85)


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Hab dein verlinktes Datenblatt durchsucht:
Weder finde ich die Begriffe AC, DC oder Ratio darin in der von dir 
zitierten Form. Falsches Datenblatt?

von Forist (Gast)


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von Jim M. (turboj)


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R. W. schrieb:
> Aber da is nur die Formel wichtig

Dass Du SPO2 berechnen wills, hättest Du im allersten Beitrag des 
Threads schon dazu schreiben sollen.

Für diesen Sensor gibt es fertigen Code auf Github. Falls der mangels 
RAM nicht auf Deinem gammligen µC läuft, wirst Du Dir was einfallen 
lassen müssen.

R. W. schrieb:
> Und ich hab einen Spannungsbereich von 0
> bis 5 Volt.

Blödsinn. Der ADC im MAX30102 hat misst Strom, und je nach Einstellung 
maximal 2048-16384nA. Ja, nano Ampere.

Die Spannung interessiert niemanden wirklich, und in der Formel oben 
kürzt sich die Einheit raus.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Jacko schrieb:
> Die Trennung von AC und DC:
> Über eine angemessene Zahl von Samples bildet du den
> Mittelwert, das ist ungefähr genau der DC-Wert.

Ein Großteil des DC-Anteils vom Licht wird beim MAX30102 gar nicht vom 
ADC erfasst, weil der schon kompensiert wird, bevor das Signal überhaupt 
zum ADC gelangt (Blockschaltbild S.1 im DS "Ambient light cancellation", 
Filterkurve S.7 "Ambient light cancellation passband characteristics")

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