Hallo,
kurze Frage: benutzt ihr Bausteine zur ADC Messung die nicht nur zB eine
positive Referenzspannung haben sprich 2,5V, sondern auch einen
"negative" Referenzeingang zB bei 1,5 V, damit dann eben eine delta
Spannung von 1 V mit entsprechender Bitzahl zB 16 abgetastet werden
kann, sonst verliere ich in diesem BEispiel ja die unteren 1,5 V an
Auflösung.
AM MSP430 hat es direkt einen Eingang für pos Referenz als auch neg.
Referenz, ich würde gerne sowas auch bei einem externen ADC finden, hab
ich allerdings bisher noch nicht, ich such aber weiter.
Oder steh ich auf dem schlauch und man benutzt dazu einen
differentiellen ADC und legt die Masse auf die untere Referenzspannung?
Dankeschön.
Stefan S. schrieb:> kurze Frage: benutzt ihr Bausteine zur ADC Messung die nicht nur zB eine> positive Referenzspannung haben sprich 2,5V, sondern auch einen> "negative" Referenzeingang zB bei 1,5 V, damit dann eben eine delta> Spannung von 1 V mit entsprechender Bitzahl zB 16 abgetastet werden> kann, sonst verliere ich in diesem BEispiel ja die unteren 1,5 V an> Auflösung.
Ich habe das jetzt ein paarmal lesen müssen, bis mir der Sinn deiner
Rede klar wurde. Es wäre deutlich einfacher gewesen, wenn du die Worte
"positiv" und "negativ" nicht verwendet hättest.
> Oder steh ich auf dem schlauch und man benutzt dazu einen> differentiellen ADC und legt die Masse auf die untere Referenzspannung?
Wenn man einen ADC mit differentiellen Eingängen hat, dann ist das
natürlich das Mittel der Wahl. Andererseits kriegt man Signale seltenst
in der Form, daß sie schon an den Spannungsbereich des ADC angepaßt
sind. Dann muß man das Signal sowieso in der einen oder anderen Form
verstärken und/oder verschieben. Nennt sich Signalkonditionierung.
Schon die alten CA3162, C520 konnten -99 ... +999 mV auflösen. Auch die
ICL7106/7107 und andere aus der Familie haben beide Polaritäten.
Es gibt auch genügend Beispiele bei AD und Konsorten, die positive und
negative Eingangsspannungen verarbeiten. Sogar die DDR hatte eine C500er
Serie usw. usw. usw.
tja das Wunder der Kommunikation :)
Danke schonmal für die Antworten.
ICh denke ich muss noch etwas genauer präzisieren:
Ich suche nicht nach pos neg. Eingangsspannungen.
Was ich will ist die Referenzspannung ändern, und zwar die negative, die
liegt ja normalerweise bei 99% der Anwendungen bei GND, ich will das
eben nicht und das geht auch bei manchen Bausteinen.
zB TLV2548http://www.ti.com/product/TLV2548
Der kann als negative Referenz bis zu 2V und als positive dann 4 V, also
misst er die 2V dazwischen mit 2^12bit Auflösung.
Ich hoffe das wird jetzt klarer :)
Axel S. schrieb:> Wenn man einen ADC mit differentiellen Eingängen hat, dann ist das> natürlich das Mittel der Wahl.
Zum Beispiel der ADS1115: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1115.pdf
An den einen Eingang die Referenz anschließen, an den anderen das
Eingangssignal. Den Messbereich kann man mit dem Programmable Gain
Amplifier PGA Stufenweise anpassen.
Ok
@Elias:
wenn ich jetzt aber das Eingangssignal verschiebe, verschiebt sich ja
mein Messbereich noch nicht zwingend mit.
Meine Auflösung bestimmt sich doch ausschließlich zwischen pos.
Referenzspannung und neg. Referanzspannung.
Und ja klar die zwei Referenzen sind natürlich wieder irgendwie abhängig
von allen Drifts usw. bisher habe ich einen einfachen Spannungsteiler
genommen, müsste ich mal drübersehen ob da tatsächlich die Variante die
simpel gegen 0V misst besser abschneided, darum gehts dann auch erst im
zweiten Schritt, jetzt erstmal nur pb es überhaupt solche Bausteine
gibt.
Der ADS1115 kann es jedenfalls nicht, der hat nur einen positiven
Referenzeingang.
Stefan S. schrieb:> ICh denke ich muss noch etwas genauer präzisieren:>> Was ich will ist die Referenzspannung ändern, und zwar die negative,> die liegt ja normalerweise bei 99% der Anwendungen bei GND
Was soll denn daran bitte präziser sein? GND ist keine
Referenzspannung. GND ist das Bezugspotential für die
Referenzspannung. Und für die Eingangsspannung.
> http://www.ti.com/product/TLV2548>> Der kann als negative Referenz bis zu 2V und als positive dann 4 V
Das ist keine negative Referenzspannung. Nenn es meinetwegen "obere"
und "untere" Referenzspannung. Aber "negativ" ist definitiv falsch und
maximal irreführend.
Stefan S. schrieb:> wenn ich jetzt aber das Eingangssignal verschiebe, verschiebt sich ja> mein Messbereich noch nicht zwingend mit.> Meine Auflösung bestimmt sich doch ausschließlich zwischen pos.> Referenzspannung und neg. Referanzspannung.> [...]> Der ADS1115 kann es jedenfalls nicht, der hat nur einen positiven> Referenzeingang.
Dann solltest du vielleicht mal einen Schaltplan malen. Denn ich bin der
Meinung, der ADS kann, was du brauchst. An den Pin AIN0 legst du deine
Referenz.
Dann stellst du den PGA auf den passenden Messbereich zwischen ±256 mV
und ±6.144 V. An den zweiten Eingang legst du dein Messsignal, dass sich
um V_AIN0 ± Messbereich bewegen muss.
Die Auflösung ist in erster Näherung Messbereich / 2^N. Da der ADS
positiv und negativ messen kann, du aber nur positiv brauchst, landest
du bei max. 2^15.
Wenn du bisher deine Referenz über zwei Widerstände machst, brauchst du
dir über die doppelte Referenz meiner Meinung nach keinen Kopf zu
machen...
Stefan S. schrieb:> Ok> @Elias:> wenn ich jetzt aber das Eingangssignal verschiebe, verschiebt sich ja> mein Messbereich noch nicht zwingend mit.> [...]
Meinst Du mit "Eingangssignal verschieben", dass die Eingangsspannung
zunächst etwa im Bereich 1,5 bis 2,5V veränderlich ist und dann z.B. im
Bereich 1,8V bis 2,8V? (Delta ? 1V) oder etwa dann z.B. im Bereich 2V
bis 3,5V (Delta =1,5V).
Verstehe ich das richtig?
Das Ziel scheint zu sein, unabhängig von Eingangsspannungsbereich und
absoluter Lage dieses Bereiches, die maximale mögl. Auflösung des
Wandlers zu nutzen. Natürlich können Bereich und Lage nicht grenzenlos
beliebig sein, aber sie sollen doch variabel sein. Richtig?
Eine gedanklich einfache Lösung ist, die absolute Spannung der unteren
Bereichsgrenze von der Eingangsspannung zu subtrahieren.
Das wird üblicherweise auch so gemacht, wenn man keinen ADC mit
differentiellen Eingängen oder mit zwei Referenzeingängen benutzt.
Die Frage und den Fall gibt es hier öfter im Forum.
Ich glaube, wir müssen bei den Schaltungsvorschlägen aufpassen, dass wir
die Referenzspannungseingänge des ADCs strikt von den Messeingängen
unterscheiden
und diese wiederum von einer oder zwei Spannungen die wir als
Referenzspannung in Bezug auf die Messaufgabe betrachten.
Das ist z.B. bei Elias Vorschlag nämlich wichtig.
Elias schlägt vor, dass die Referenzspannung eben an einen der
differentiellen Eingänge gelegt wird - NICHT an einen dedizierten
Referenzspannungseingang des ADC. Technisch gesehen ist das die oben
beschriebene Subtraktion.
Wichtig ist Klarheit über die Bezugspunkte der Spannungen. Sonst sind
die Schaltungen und deren Wirkung nicht wirklich verständlich.
@ Theor Dankeschön, wunderbare Antwort.
An die anderen auch Danke, ich muss mich entschuldigen für die konfuse
Schreibweise, kurze Definitionen:
pos Referenz: obere Vergleichsspannung, üblicherweise zB 3,3 V oder 2,5
V oder externen IC zb 4,096 V
neg. Referenz: (nur gegeben falls der benutzte ADC eben soetwas besitzt,
das war auch meine ursprüngliche Frage :) ) meistens (immer?) positiver
als GND und logischerweise kleiner als die positive Referenz.
Bei den oben genannten ADCs gibt es zB einen eingang für die neg
Referenz, beim MSP430 zB V-eref genannt. Beim MSP430 kann diese zB Werte
annehmen von 0...2V beim TLV ebenso, wobei der MEssbereich der dann
zwischen pos Referenz und neg. Referenz aufgespannt wird meisten größer
2 V sein muss, dh ich kann nicht einfach 12bit Auflösung auf ein 100 mV
Spannungssignal messen,( das ist nur als Info genannt)
Um nochmal klarer auf mein Problem einzugehen.
Ich habe einen Offset auf meinem Messsignal von 0,7 V den kann ich
dauerhaft abziehen, bisher habe ich das über eben anpassen der neg.
Referenzspg am MSP430 getan, ich könnte natürlich auch direkt das
Messsignal verschieben durch eine zusätzliche OpAmp Verschaltung, daher
kommt die Motivation.
Dankeschön.
Stefan S. schrieb:> AM MSP430 hat es direkt einen Eingang für pos Referenz als auch neg.> Referenz
Du schreibst hier mit grosser Sturheit von Referenz, meinst aber die
minimale und maximale Eingangsspannung für den ADC. Das ist was ganz
anderes, so kann man sich nicht verstehen.
Die Referenz (es gibt nur eine!!) kann gleich der maximalen
Eingangsspannung sein, muss aber nicht. Ein ADC kann z.B. einfache oder
differentielle Eingänge von -5 ... +5 V haben, aber eine
Referenzspannung von 1,2 V.
Am universellsten ist natürlich ein ADC mit Differenzeingang und einem
zulässigen Spannungsbereich von -x bis +x V.
Georg
georg schrieb:> Stefan S. schrieb:>> AM MSP430 hat es direkt einen Eingang für pos Referenz als auch neg.>> Referenz>> Du schreibst hier mit grosser Sturheit von Referenz, meinst aber die> minimale und maximale Eingangsspannung für den ADC. Das ist was ganz> anderes, so kann man sich nicht verstehen.
JA die Sturheit ist angebracht.
Der MSP430 sowie einige der genannten ADC besitzen sehrwohl zwei
separate Eingänge für Referenzspannungen, eben die Grenzen der Auflösung
nach oben und nach unten, also positiv und negativ, wenn man so will.
Das hat erstmal nichts mit der Eingangsspannung des ADCs zu tun.
ZB könnte meine Referenz ja maximal 2,5 V betragen, aber mein
Eingangssignal ist elektrisch zulässig bis 3 V, dann wäre eben der ADC
im Anschlag über 2,5 V was aber durchaus elektrisch zulässig wäre, ob es
messtechnisch sinnvoll ist, ist ja eine andere Frage.
Stefan S. schrieb:> Ich habe einen Offset auf meinem Messsignal von 0,7 V den kann ich> dauerhaft abziehen,
Du willst die -Differenz- deines Messsignals zum Bezugssignal von 0,7 V
messen? Dann nimmst du einen -differenziellen- ADC und legst das
Bezugssignal 0,7 V an den einen und dein Messsignal an den anderen
Eingang an. Um die ADC-Referenzen brauchst du dich nicht kümmern (beim
ADS111x).
Ich versteh nicht, was dir daran nicht passt?
Elias K. schrieb:> Ich versteh nicht, was dir daran nicht passt?
garnichts, so werde ich das mal versuchen, das klingt logisch.
Das bedeutet aber, dass der ADc jetzt den negativen Eingang als 0 V
Potential erkennt?, also 0,7V werden zB als 0 counts ausgegeben,
richitg?
Das bedeutet ja dass meine 0,7V sehr stabil sein sollten, ansonsten
schwankt ja da auch mein ADC Ergebnis.
Und wenn jetzt mein MEsssignal einen differentiellen Spannungshub von
2,5V hat, dann muss meine Referenz logischerweise diesen Spannungshub
erkennen, also auch 2,5 V betragen ggü. Masse 0V.
Dann könnte also mein positiveres SPitzensignal zB 3,5 V sein, und die
Referenz 2,5 V und der ADC wäre noch nicht in Sättigung, richtig?
@ Stefan
Ich habe jetzt zum wiederholten Mal den Eindruck, dass es Dir um ein
zweite Forderung geht. Du hast aber meine erste Darstellung nur mit
"wundervolle Antwort" kommentiert - sie aber nicht inhaltlich in den
einzelnen Punkten bestätigt oder sogar paraphrasiert.
Es geht hier nicht um "Wunder" sondern um Fakten. :-)
Ich kann Dir nur noch ein zweites Mal raten, Skizzen zu machen und so
genau wie nur möglich zu formulieren.
z.B.: Referenzen "erkennen" nichts.
Es scheint, als wenn der Eingangsspannungsbereich und dessen absolute
Lage sich während der Funktion des Gerätes verändern können sollen und
dabei der Messbereich fortlaufend, also dynamisch, angepasst werden
soll.
Ist das korrekt und vollständig beschrieben?
Bitte zitiere diesen Satz oder gib ihn mit eigenen Worten wieder und
antworte darauf.
Und wenn ich so einen Satz lese:
"Das bedeutet ja dass meine 0,7V sehr stabil sein sollten, ansonsten
schwankt ja da auch mein ADC Ergebnis."
dann möchte ich am liebsten antworten: "Bingo! Genau das macht eine
Referenzspannung aus. Sie ist stabil, resp. konstant".
Das weisst Du sicher auch. Aber was ist dann der springende Punkt bei
diesem Einwand? Oder ist das gar kein Einwand?
Ich bin jetzt aber mal raus.
Ich wünsche Dir Erfolg und hohes Vakuum! :-)
Stefan S. schrieb:> Das bedeutet aber, dass der ADc jetzt den negativen Eingang als 0 V> Potential erkennt?, also 0,7V werden zB als 0 counts ausgegeben,> richitg?
Richtig.
Stefan S. schrieb:> Das bedeutet ja dass meine 0,7V sehr stabil sein sollten, ansonsten> schwankt ja da auch mein ADC Ergebnis.
Richtig. Das ist ein generelles Problem. Wenn du deine Bezugsspannung
(bitte nutze den Begriff, nicht Referenz, um Verwechslungen zu
vermeiden) sich ändert, kann das deine Schaltung nicht erraten. Völlig
egal, ob ein Differenzverstärker die Bezugsspannung abzieht, oder der
differentielle Eingang vom ADC.
> Und wenn jetzt mein MEsssignal */einen differentiellen Spannungshub/* von> 2,5V hat, dann muss meine Referenz logischerweise diesen Spannungshub> erkennen, also auch 2,5 V betragen ggü. Masse 0V.
Du meinst nicht den differentiellen Spannungshub, sondern die
Bezugsspannung ändert sich. Differentieller Spannungshub ist die
Spannungsdifferenz zwischen deinem Messignal und der Bezugsspannung!
Bitte die Begriffe möglichst nicht so durcheinander verwenden.
Ansonsten: Richtig.
> Dann könnte also mein positiveres SPitzensignal zB 3,5 V sein, und die> Referenz 2,5 V und der ADC wäre noch nicht in Sättigung, richtig?
Kommt auf den ADC und seinen Messbereich an. Am ADS111x kann wie gesagt
ein Messbereiche zwischen ±256 mV und ±6.144 V gewählt werden.
Anmerkung: Die Spannungen selbst können natürlich trotzdem nicht
beliebig groß werden gegenüber GND. Also 100V und 101V messen geht
nicht. Lt. Datenblatt müssen sich die Spannungen zwischen GND - 0.3V und
Vdd + 0.3 V bewegen.
Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.
Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!
Groß- und Kleinschreibung verwenden
Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang
Announcement: there is an English version of this forum on 
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten