Guten Abend, ich habe bis jetzt meist an Kommunikationen programmiert.(Can Modbus Devicenet usw) Nun möchte ich mich mal an den Adc wagen. Ich habe jedoch noch nicht ganz verstanden wie das mit den Differenzial Eingängen eines Adc ist. Ich habe bis jetzt Atmel STM32 und Pic programmiert. Konkret würde ich jetzt den StmF3 nehmen. Wenn ich nun zB an den negativen Eingang des Adc eine Spannung von 1,65V anlege und am Positiven Eingang eine Spannung von 825mV anlege bekomme ich dann als Ergebnis 0 oder ist dann das Ergebnis 1023? Danke für Eure Hilfe
extra schrieb: > Wenn ich nun zB an den negativen Eingang des Adc eine Spannung von 1,65V > anlege und am Positiven Eingang eine Spannung von 825mV anlege bekomme > ich dann als Ergebnis 0 oder ist dann das Ergebnis 1023? Im Prinzip "Weder noch". Abgesehen davon, dass der Ausgang natürlich abhängig von der Auflösung und der Referenzspannung ist, beherrschen diff. ADCs negative Differenzen, die dann entweder vorzeichenbehaftet sind oder von der Mitte nach 0 gehen. Bei 10bit (also 0...1023) könnte der Wandler also bei einer Differenz von 0V am Eingang ~512 ausgeben. Bei positiver Differenz geht es Richtung 1023, bei negativer Differenz Richtung 0. Wenn das Ergebnis ein Vorzeichen hat, dann hast du bei 0V eine 0 als Ausgang, bei voller positiver Differenz ein Wert von 511, bei voller negativer Differenz einen Wert von -512.
extra schrieb: > als Ergebnis 0 oder ist dann das Ergebnis 1023? Differenziell schaltbare ADCs können gerne auch mal Zweierkomplement ausgeben, d.h. da könnte (je nach Referenz) so um -500 raus kommen.
Differenziell heisst, dass der ADC die Differenz mißt. Beispiel: Uneg = 2V Upos = 1V Upos - Uneg = -0.5V (Bzw. der Binärwert der -0.5V entspricht) Fallstricke: - Der Adc muss für dieses Beispiel natürlich negative Werte wandeln können - Die Spannungen Uneg, Upos müssen *jeweils* innerhalb des zulässigen Bereiches bleiben (meist die Versorungsspannung des Chips) also Uneg=10V , Upos=11V; Upos-Uneg=1V geht nicht! obwohl 1V durchaus im Messbereich liegt. oops da waren andere schon schneller
Also ich bin von 12 Bit Auflösung ausgegangen. Also bekomme ich bei 0 Differenz (einen Eingang von 1,65V)einen Ergebnis von 2046? Habe ich das richtig verstanden?
extra schrieb: > Also bekomme ich bei 0 Differenz (einen Eingang von 1,65V)einen Ergebnis > von 2046? 2048. Entweder das oder eben 0 (mit der Möglichkeit, dann von ~2000 bis -2000 messen zu können), je nach Wandler. Die Differenz ist aber auch Null, wenn beide Eingänge auf 0V, auf 1V oder auf 3V sind. Solange eben die Differenz der beiden Eingänge 0V beträgt.
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
-
Pin_OutJPG.JPG
90 KB
Hallo, danke für die Rückmeldung. Ich habe den Differenzial Adc nun auf einem ST32F334K8T ausprobiert. Leider verstehe ich das Ergebnis der Wandlung überhaupt nicht. Ich habe folgendes probiert. ADC1 IN1 als Differential ADC1 In3 als single ended Folgende Konditionen brachten folgende Wandler Ergebnisse: PA0 1V PA1 1,65V das Ergebnis der Wandlung war 1570 PA0 1V PA1 3,3V das Ergebnis der Wandlung war 1570 PA0 0V PA1 3,3V das Ergebnis der Wandlung war 1570 PA0 3,3V PA1 3,3V das Ergebnis der Wandlung war 1570 PA0 3,3V PA1 0V das Ergebnis der Wandlung war 1570 PA2 0V Ergebnis der Wandlung war 0 PA2 3,3V Ergebnis der Wandlung war 4060 Die Single Ended Messung sieht ok aus. Aber bei der Differential Messung kann ich mir keinen Reim drauf machen. Kann mir jemand etwas auf die Sprünge helfen? Danke
Guten Abend, was für Infos fehlen noch? Wo habe ich mich unklar ausgedrückt? Danke für die Hilfe
Mir ist gerade aufgefallen das ich in meinen Beitrag Beitrag "Re: differential Adc Input etwas unklar" Einen peinlichen Copy Paste Fehler gemacht habe. Hier noch mal die richtigen Werte.PA0 1V PA1 1,65V das Ergebnis der Wandlung war 1570 PA0 1V PA1 3,3V das Ergebnis der Wandlung war 550 PA0 0V PA1 3,3V das Ergebnis der Wandlung war 0 PA0 3,3V PA1 3,3V das Ergebnis der Wandlung war 1980 PA0 3,3V PA1 0V das Ergebnis der Wandlung war 4080 PA2 0V Ergebnis der Wandlung war 0 PA2 3,3V Ergebnis der Wandlung war 4060 Ich bitte viel mals um Entschuldigung. Danke für die Hilfe
Das sieht nach 12Bit ADC aus. Mit dem Offset 2048. D.h. Wert 2048 = 0V differenz. < 2048 = negative differenz > 2048 = positive differenz extra schrieb: > PA0 1V PA1 1,65V das Ergebnis der Wandlung war 1570 1V-1.65V = -0.65V differenz, 1570-2048 = -478 > PA0 1V PA1 3,3V das Ergebnis der Wandlung war 550 1V-3.3V = -2.3V differenz, 550-2048 = -1498 > PA0 0V PA1 3,3V das Ergebnis der Wandlung war 0 0V-3.3V = -3.3V differenz, 0-2048 = -2048 > PA0 3,3V PA1 3,3V das Ergebnis der Wandlung war 1980 3.3V - 3.3V = 0V differenz, 1980-2048 = -68 > PA0 3,3V PA1 0V das Ergebnis der Wandlung war 4080 3.3V - 0V = 3.3V differenz, 4080-2048 = 2032 Umgerechnet auf 3.3V Referenz: -478 = -.768V -1498 = -2.412V -2048 = -3.3V -68 = -.108V 2032 = 3.273V Ist zwar etwas ungenau (ADC kalibriert?, Referenzspannung genau?, oder meine Umrechnung stimmt nicht ganz), aber die Größenordnung stimmt.
Timo W. schrieb: > Umgerechnet auf 3.3V Referenz: > -478 = -.768V > -1498 = -2.412V > -2048 = -3.3V > -68 = -.108V > 2032 = 3.273V > > Ist zwar etwas ungenau (ADC kalibriert?, Referenzspannung genau?, oder > meine Umrechnung stimmt nicht ganz), aber die Größenordnung stimmt. Vielen Dank für die Hilfe! So ganz ist der Groschen noch nicht gefallen:( Kannst du mir bitte den Rechenweg aufzeigen? Ich habe den Adc nicht kalibriert. Und die Referenzspannung ist einfach ein 3V3 Regler wo alles dran hängt. Mir geht es jetzt aber im ersten Moment um das Verstehen und dann um das optimieren und genau Messen. Vielen Vielen Dank für die Hilfe.
extra schrieb: > So ganz ist der Groschen noch nicht gefallen:( Kannst du mir bitte den > Rechenweg aufzeigen? Du nimmst den ADC-Wert du subtrahierst davon 2048 (weil dein ADC wohl einen Code liefert, bei dem 2048 dem Spannungswert 0 entspricht) du multiplizierst mit V_ref/2048
Welcher Teil ist denn nicht klar? 1. Was wird gemessen? -> Die Differenz zwischen P(PA0) und N (PA1) Beispiel: PA0=1V PA1=1,65V Gemessen wird PA0-PA1 = 1V-1.65V = -0.65V 2. Wertebereich: Da die Differenz negativ sein kann, ist der Wert um einen Offset(12Bit/2 = 2048) verschoben. Der gemessene Wert kann von -Vref bis +Verf, also bei dir -3.3V bis 3.3V, gehen. 0V liegt bei der Hälfte also bei 12Bit der Wert 2048. -Vref, -3.3V ergibt den Wert 0 0V ergibt den Wert 2048 +Vref, 3.3V ergibt den Wert 4095 3. Umrechnung, Behandlung von Offset und negativen werten: Es gibt verschieden Möglichkeiten die Werte weiter zu verarbeiten. Z.B. die Werte als Spannung zwischen 0 und 6.6V mit Offset 3.3V betrachten und mit Unsigned weiter rechnen, negative zahlen verwerfen und nur mit positiven weiter arbeiten, umwandeln in signed, oder auch das vorzeichen getrennt behandeln. Ich hab das exemplarisch als Umwandlung in signed vorgerechnet. Dafür einfach den Offset (2048) vom ADC Wert abziehen. Dabei wird der Wertebereich von 0 bis 4096 auf -2048 bis +2047 verschoben. Vorher: -3.3V = Wert 0 0V = Wert 2048 3.3V = Wert 4095 Nach Subtraktion des Offset: -3.3V = Wert -2048 0V = Wert 0 3.3V = Wert 2047 Beispiel von oben: 1570-2048 = -478 4. Umrechnung des ADC Wertes in Spannung: Der Wertebereich des ADC umfasst 2^12 Bit, und entspricht einem gemessenen Spannungsbereich von 2*Vref. Der Rest ist simpler Dreisatz.
bzw gekürzt:
Vollständig für PA0=1V PA1=1,65V
Der STM32F334x kann übrigens den Offset auch direkt abziehen, dann liefert der ADC direkt 16Bit signed Werte.
Vielen Dank für die Hilfe! Danke für die sehr ausführliche Antwort! So ist es jetzt ziemlich klar:) Timo W. schrieb: > Der STM32F334x kann übrigens den Offset auch direkt abziehen, dann > liefert der ADC direkt 16Bit signed Werte. Den Adc direkt in 16Bit signed klingt super! Kannst Du mir dazu einen Hinweis geben wie ich das einstellen kann? Echt nochmal ein Mega Danke:)
Reference Manual RM0364: https://www.st.com/resource/en/reference_manual/dm00093941-stm32f334xx-advanced-armbased-32bit-mcus-stmicroelectronics.pdf Seite 247 bzw. 304 Es gibt pro ADC 4 Offset Register ADCx_OFR1 bis ADCx_OFR4 in die untersten Bits ([11:0]) kommt der Offset, in die Bits [30:26] der Input Channel, und mit Bit [31] = 1 wird der Offset aktiviert. Beispiel Offset1,Input1 ADC1_OFR1=(1ul<<31) | (1ul<<26) | 2048ul
Timo W. schrieb: > Der gemessene Wert kann von -Vref bis > +Verf, also bei dir -3.3V bis 3.3V, gehen. Hält der STM32 in diesem Fall wirklich eine Negative Spannung Aus? Timo W. schrieb: > Reference Manual RM0364: > https://www.st.com/resource/en/reference_manual/dm00093941-stm32f334xx-advanced-armbased-32bit-mcus-stmicroelectronics.pdf > > Seite 247 bzw. 304 Danke für den Link! So sieht es gut aus! Danke für die Hilfe
extra schrieb: > Hält der STM32 in diesem Fall wirklich eine Negative Spannung Aus? An den Eingängen: NEIN An den Eingängen PA0, PA1 ... muss die Spannung zwischen 0 und VDDa liegen. Aber die Differenz zwischen diesen beiden positiven Spannung kann negativ werden. Eben maximal -3.3V wie im Beispiel wenn PA0=VinpP=0V und PA1=VinN=3.3V
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.