Hallo, ich hab einen üblichen KTY81 mit Spannungsteiler an einen STM32 angeschlossen. Mir ist nun aber aufgefallen das ich trotz nutzen der Referenzspannung, der ADC Wert nicht nur bei Temperatur änderung ändert sondern auch bei änderung der Versorgungspannung. Da das Ganze Batteriebetrieben laufen soll ist das natürlich ziemlich ungünstig. Ich hab noch nie was mit einem ADC + referenzspannung gemacht deswegen kenn ich mich da nicht so aus. Ist das Normal das der ADC Wert dann auch schwankt? Das soll meines Verständnissis nach ja die Referenzspannung verhindern. Freundliche Grüße Günta
Günta schrieb: > ich hab einen üblichen KTY81 mit Spannungsteiler an einen STM32 > angeschlossen. Und womit wird dieser Spannungsteiler versorgt? Mit der "Referenzspannung" oder mit der Versorungsspannung? Wenn sich die Versorgung des Teilers ändert, dann ändert sich natürlich auch die Spannung, die du im Teiler abgreifst. Wenn sich die Referenzspannung im selben Maß ändert, sollte dein ADC-Wert gleich bleiben. Aber wenn die Referenzspannung des ADCs gleich bleibt, dann muss sich natürlich der ADC-Wert ändern, weil sich ja die Eingangsspannung des ADC ändert.
Günta schrieb: > Mir ist nun aber aufgefallen das ich trotz nutzen der Referenzspannung, Welcher genau? Denn: irgendeine mußt du ja immer benutzen. > der ADC Wert nicht nur bei Temperatur änderung ändert sondern auch bei > änderung der Versorgungspannung. Wenn du natürlich die Versorgung als Referenz benutzt, dann brauchst du dich nicht zu wundern, wenn sich der Messwert ändert, wenn sich die Versorgung=Referenz ändert. Das ist so logisch, dass es nichtmal erwähnenswert ist... Weil das so ist, gibt es typisch weitere Referenzquellen zur Wahl. Die haben zwar typisch auch eine gewisse Abhängigkeit zur Versorgung, nur ist diese halt deutlich geringer, als würde man direkt die Versorgung als Referenz benutzen. Versorgung als Referenz ist nur bei ratiometrischer Messung sinnvoll. D.h.: wenn die zu messende Spannung eine direkte Abhängigkeit von der Versorgung hat. Weil: genau dann (und nur dann) passt es zur gewählten Referenz.
Sorry, das muss ich natürlich dazuschreiben, als Referenzspannung hab ich die interne 1,224 Volt des STM32 genommen. Diese liegt auch Konstant an PB0 an, also verändert sich nicht bei änderung der versorgungspannung, deswegen find ich es ja so komisch das sich dann trotzdem der ADC wert ändert. So ist das Ganze aufgebaut:
1 | GND ----------- |
2 | | |
3 | || KTY81/210 2.02kΩ |
4 | | |
5 | ADC IN -------- |
6 | | |
7 | || 2K |
8 | | |
9 | PB0 (Vref) ---- |
Achim S. schrieb: > Wenn sich die Referenzspannung im selben Maß ändert, sollte dein > ADC-Wert gleich bleiben. Aber wenn die Referenzspannung des ADCs gleich > bleibt, dann muss sich natürlich der ADC-Wert ändern, weil sich ja die > Eingangsspannung des ADC ändert. Das würde im endeffekt bedeuten das, wenn ich eine von der Versorgungspannung unabhängige ADC werte will, das ich dann die versorgungsspannung als referenzspannung nehmen muss statt der internen?
ja genau, der adc hat nämlich AVCC als referenz, nicht Vref
Günta schrieb: > als Referenzspannung hab > ich die interne 1,224 Volt des STM32 genommen. > > Diese liegt auch Konstant an PB0 an Kann dieser "Vref-Ausgang" an PB0 auch genügend Strom liefern oder ist der hochohmig und darf nicht belastet werden? Günta schrieb: > So ist das Ganze aufgebaut: Na: dann sollte - wenn alles ideal wäre - der ADC-Wert nicht von der Versorgung abhängen. Wenn er es trotzdem tut, dann ist wohl etwas nicht ideal. Das sollte sich durch Messung herausfinden lassen. Hast du ein Multimeter? Dann miss doch mal den Wert von PB0. Entspricht er dem erwarteten von 1,224V? Ändert sich die Spannung, wenn du den Teiler als Last an PB0 anschließt? Ändert sich die Spannung, wenn die Versorgung variiert? Miss parallel dazu auch die Spannung an ADC_in mit dem Multimeter. Wie verhält sich die, wenn die Versorgung variiert. Günta schrieb: > Das würde im endeffekt bedeuten das, wenn ich eine von der > Versorgungspannung unabhängige ADC werte will, das ich dann die > versorgungsspannung als referenzspannung nehmen muss statt der internen? Es bedetet, dass die Versorgung des Teilers und die Referenzspannung des ADCs gleich sein und in gleicher Weise variieren sollten. Das ist die ratiometrische Messung. Welche Spannung das dann ist (die Versorgung des µC oder die gepufftere interene Referenzspannung) ist in erster Näherung egal (nur wenn man genauer hinschaut, macht es wieder einen Unterschied, weil beide Spannungen unterschiedlich "sauber" sein dürften).
Rein aus Neugierde und weil ich jetzt nicht mal schnell einige Hundert STM32 Datenblätter durchschauen möchte folgende Frage: Welcher STM32 hat denn auf PB0 einen VRef Ausgang?
Wie hoch ist die Spannungsversorgung? Für eine gut funktionierende Stabilisierung der Referenzspannungsquelle wird eine Differenz zwischen Versorgungsspannung und Referenzspannung benötigt. Daher hat der MSP430G2553 wegen des großen Versorgungsspannungsbereiches (1,8-3,6V) eine umschaltbare Referenzspannungsquelle (3V <=> 1,5V). ). Bei 1,8V Versorgungsspannung bleibt für die 1,5V Referenzspannung nur 0,3V für die Stabilisierung übrig.
Hallo, wie bereits von Flip B. (frickelfreak) arbeitet der ADC mit AVCC als referenz. Hab jetzt am spannungsteiler auch AVCC welches mit VCC paralellgeschaltet ist als referenz. Jetzt Klappt das Probblemlos, egal wie voll oder leer die Batterie ist der ADC wert ändert sich nur noch bei temperaturänderung :) rmf schrieb: > Rein aus Neugierde und weil ich jetzt nicht mal schnell einige Hundert > STM32 Datenblätter durchschauen möchte folgende Frage: > Welcher STM32 hat denn auf PB0 einen VRef Ausgang? das ist soweit ich weiss die L0 und die L1 Serie, vermutlich die anderen L serien auch. Vielen Dank
Günta schrieb: > das ist soweit ich weiss die L0 und die L1 Serie, vermutlich die anderen > L serien auch. Habe das gerade mit einem L071 positiv geprüft. viele Dank für die schnelle Antwort.
rmf schrieb: > Habe das gerade mit einem L071 positiv geprüft. ok, jetzt habe ich auch in dessen Datenblatt geschaut. Dort steht, dass man VREF_out an PB0 mit maximal 1µA belasten darf, wenn sich der Wert der Spannung nicht um mehr als 1% verschieben soll. Der Spannungsteiler von Günta überlastet PB0 mit sehr viel mehr Strom, so dass sich Vref an verschiedenen Stellen (beim ADC, an PB0) unterschiedlich einstellen kann. Und dieser Unterschied darf sich dann auch verändern, wenn die Versorgungsspannung sich ändert - und dementsprechend wackelt der ADC-Wert.
Achim S. schrieb: > ok, jetzt habe ich auch in dessen Datenblatt geschaut. Dort steht, dass > man VREF_out an PB0 mit maximal 1µA belasten darf, wenn sich der Wert > der Spannung nicht um mehr als 1% verschieben soll. Und die Moral von der Geschicht, belaste deine Referenzspannung übergebührlich nicht.
Günta schrieb: >> Rein aus Neugierde und weil ich jetzt nicht mal schnell einige Hundert >> STM32 Datenblätter durchschauen möchte folgende Frage: >> Welcher STM32 hat denn auf PB0 einen VRef Ausgang? Achim S. schrieb: > man VREF_out an PB0 mit maximal 1µA belasten darf, wenn sich der Wert > der Spannung nicht um mehr als 1% verschieben soll. Das ist genau der wichtige Punkt: Es geht um hier Mikrocontrollern, mit integrierten ADCs und REFs. Wegen verschiedenen Gründen (z.B. Analog vs Digital IC Techniken) werden solche uCs **nie** der Leistung erreichen, die Analog-Schaltungen selber ausliefern können. Eine nimmt AVCC als Referenz, der Andere limitiert den Ausgang Strom zu 1uA. (Macht mal mit MegaOhms einen Teiler und wundert sich allein auf Rauschwerte und Fehlern) Bei beiden werden ENOB deutlich kleiner als die Auflösung haben. Eine Andere hat große Fehlern über VCC oder Temperaturen.
Es wird mindestens Eine dieser Problemen immer auftauchen.
Hallo, mir fällt grad auf das ich so ja das problem hab das die ganze zeit Strom durch den Spannungsteiler fließt, ich wollte den vref out eigentlich nur einschalten wenn er gebraucht wird. Heisst ich kann auch die 1,224V Referenzspannung von PB0 nehmen wenn der Wiederstand bestehend aus NTC/PTC und Festwiderstand etwa 1224 KOhm beträgt? das entspräche dann ja 1µA ist das nicht etwas viel widerstand?
Günta schrieb: > Heisst ich kann auch die 1,224V Referenzspannung von PB0 nehmen wenn der > Wiederstand bestehend aus NTC/PTC und Festwiderstand etwa 1224 KOhm > beträgt? Theoretisch ja, praktisch nein. Denn erstens gibt es keine so hochohmigen NTCs und 2. ist das alles unnötig hochohmig, was es empfindlich gegen Feuchtigkeit und eingekoppelte Störungen machen. Praktisch kann man mit den 1uA nix anfangen. INdirekt sagt dir der Hersteller damit, lass die Finger von den Pin und schieße nix an, bestenfalls einen kleinen Kondensator zur HF-Entkopplung. Wenn du sowieso VCC als Referenzspannung nutzt aber dennoch deinen Spannungsteiler abschaltbar machen willst, häng ihn an einen normalen IO-Pin. Den kann man bei Bedarf einschalten, dessen Ausgangsspannung ist nahezu VCC (CMOS-Ausgang). Die paar Dutzend Ohm Ausgangswiderstand spielen kaum eine Rolle und sind halbwegs konstant. Damit ist der Fehlereinfluß gering.
Falk B. schrieb: > lass die Finger von den Pin und schieße nix an, > bestenfalls einen kleinen Kondensator zur HF-Entkopplung. ... oder häng einen OpAmp als Impedanzwandler dran, wenn du unbedingt Vref verwenden willst.
Falk B. schrieb: > Wenn du sowieso VCC als Referenzspannung nutzt aber dennoch deinen > Spannungsteiler abschaltbar machen willst, häng ihn an einen normalen > IO-Pin. Das ich da nicht selbst drauf gekommen bin ... wäre zu einfach gewesen :D Vielen Dank für den Tipp
Oder du fängst an anständige Schaltungen zu bauen und knaupst nicht rum.
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