suche ADC für ratiometrische Messung

OP #7384757
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Hallo,

ich suche einen ADC für ratiometrische Messungen, allerdings mit 8 oder 16 Eingängen. Die meisten ADCs mit mehreren Eingängen haben eine interne Referenz, die ratiometrischen ADCs wie der ADS1100 von TI haben nur einen Eingang. Ich muss einige (z.Zt. noch 12, später evtl. 16) Potentiometer auswerten, die eine mechanische Position übermitteln. Als Auflösung würden mir 10 oder 12 Bit reichen. Leider kann man in der Parameter-Suche von Mouser und DigiKey nicht nach ratiometrischer Messung selektieren. Habt Ihr evtl. einen guten Tip für mich?

Gruß Gekoe

#7384817
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Gekoe schrieb:

ich suche einen ADC für ratiometrische Messungen, allerdings mit 8 oder 16 Eingängen.

Der AVR kann auch ratiometrisch messen, wenn man VCC als Referenz für den ADC und die Potis benutzt.

einen Eingang. Ich muss einige (z.Zt. noch 12, später evtl. 16) Potentiometer auswerten, die eine mechanische Position übermitteln.

gähn

Als Auflösung würden mir 10 oder 12 Bit reichen.

Siehe oben. Das kann praktisch jeder Mikrocontroller.

Gekoe schrieb:

I2C wäre schon, muss aber nicht, jedes Poti wird alle 15 Minuten abgelesen.

Da schläft der Mikrocontroller erst recht ein.

#7384845
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Gekoe schrieb:

Ich muss einige (z.Zt. noch 12, später evtl. 16) Potentiometer auswerten, die eine mechanische Position übermitteln. Als Auflösung würden mir 10 oder 12 Bit reichen.

Spannend wird dann noch mal, geeignete Potentiometer zu finden.

Ein Bourns 3540/3541 schlägt mit ca. 20€ zu Buche - garantiert aber "nur" ±0.25 % Linearität.

#7384848
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Joe L. schrieb:

Ich muss einige (z.Zt. noch 12, später evtl. 16) Potentiometer auswerten, die eine mechanische Position übermitteln. Als Auflösung würden mir 10 oder 12 Bit reichen.

Spannend wird dann noch mal, geeignete Potentiometer zu finden.

Ein Bourns 3540/3541 schlägt mit ca. 20€ zu Buche - garantiert aber "nur" ±0.25 % Linearität.

Auflösung ist nicht Genauigkeit, siehe Auflösung und Genauigkeit.

#7384855
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Gekoe schrieb:

Der ADS1100 kann das, hat aber nur einen Eingang.

Den haben eigentlich alle (mir bekannten) ADC.

Dann nimm den und bastel dir einen Multiplexer davor. Bei einem 16-Kanaligen differentiellen ADC hast du dann vermutlich auch noch Gehäuseformen, die dir nicht gefallen. Für den ADS1115: Table 8 MUX[2:0] konfiguriert den Messeingang.

#7384858
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Gekoe schrieb:

ich suche einen ADC für ratiometrische Messungen, allerdings mit 8 oder 16 Eingängen.

Dann schau Dir mal den ADS7828 von TI an https://www.ti.com/product/ADS7828 der hat zwar eine interne Referenz, die kannst Du aber abschalten und eine externe Referenz einspeisen und er hat 8 Eingänge, wie von Dir gewünscht. Was Dich evtl. auch interessiert: es gibt dafür ein Breakout-Board von Mikroe https://www.tme.eu/de/details/mikroe-4376/erweiterungsboards/mikroe/adc-12-click/ und auch eine Platine, um 2 dieser Breakout-Boards zusammzuschalten https://www.tme.eu/de/details/mikroe-1581/zubehor-fur-die-entwicklungsboards/mikroe/arduino-uno-click-shield/ das passt angeblich sogar als Arduino-Shield.

#7384859
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Gekoe schrieb:

Der ADS1115 kann nicht ratiometrisch.

Dann schaue halt ins Datenblatt, wie man das mit einem simplen Poti macht: ein Kanal am Schleifer und ein Kanal am nichtmasseseitigen Ende des Potis. Das Verhältnis wird doch dein Prozessor noch berechnen können, oder? Und wenn du für alle Potis die gleiche Spannung verwendest, brauchst du die nur einmal mit dem Prozessor messen.

#7384866
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Gibt es eigentlich einen vernuenftigen Grund, warum der TO fuer das simple Auslesen von ein paar Potis einen ratiometrischen AD benoetigt?

Warum koennen die Potis nicht einfach an die Versorgung des Controllers/ADs angeschlossen werden? Die Messung ist dann "ratiometrisch" zur Versorgungsspannung wenn diese dann auch als Referenz benutzt wird.

#7384885
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Motopick schrieb:

Gibt es eigentlich einen vernuenftigen Grund, warum der TO fuer das simple Auslesen von ein paar Potis einen ratiometrischen AD benoetigt?

Warum koennen die Potis nicht einfach an die Versorgung des Controllers/ADs angeschlossen werden? Die Messung ist dann "ratiometrisch" zur Versorgungsspannung wenn diese dann auch als Referenz benutzt wird.

Na ja, wenn die Vcc um einige zehn mV schwankt (switched Power supply) und die davon abgeleitete Vref mit einem Kondensator geglättet ist, dann entstehen schon Verschiebungen die eine ratiometrische Messung beeinflussen können.

#7384901
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Rahul D. schrieb:

Stefan F. schrieb:

Steht im Datenblatt Text und in dem oben gezeigten Diagramm.

Komisch. Dann kann meiner was, was nicht im Datenblatt beschrieben ist. Allerdings habe ich gerade Urlaub. Da könnte es sein, dass ich alles was vor dem Urlaub war, vergessen habe.

Der ADS1115 hat eine interne Referenz, die nicht nach aussen geleitet werden kann und man kann auch keine externe Referenz einspeisen. Also ist eine ratiometrische Messung nicht möglich.

#7384922
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Gekoe schrieb:

Helmut -. schrieb:

Nimm halt 4 Stück ADS1115 boards.

Der ADS1115 kann nicht ratiometrisch.

Natürlich kann der auch ratiometrisch messen.

Zwei Widerstände bzw. hier Poti und Referenzwiderstand in Reihe und einmal die Spannung über dem Poti dann über dem Referenzwiderstand messen.

Vereinfacht (ideale Schaltung): Vmeas1 = R1 * Vsource / (R1 + R2) Vmeas2 = R2 * Vsource / (R1 + R2)

Vcode1 = Vmeas1 * 2^n / Vref Vcode2 = Vmeas2 * 2^n / Vref

Vcode1 / Vcode2 = Vmeas1 / Vmeas2 = R1 / R2

Die Referenzspannung(en) und/oder Referenzstromquelle(n) darf nur während der Messung nicht zu stark schwanken.

Vres10 = 4.096V / 2^10 = 4 mV Vres12 = 4.096V / 2^12 = 1 mV

Selbst ne günstige REF3040 hat zw. 0.1 Hz und 10 Hz nur 45 uVpp Rauschen. Weit unterhalb der geforderten Auflösung. Wie stark die Referenz im ADS1115 rauscht müsste man mal bei TI fragen.

#7384926
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Rahul D. schrieb:

Komisch. Dann kann meiner was, was nicht im Datenblatt beschrieben ist.

Dann verrate einfach, wie du mit dem ADS1115 eine ratiometrische Messung hinbekommen haben willst, statt immer nur zu behaupten, dass das Datenblatt falsch ist. Dort steht zumindest: "The ADS111x have an integrated voltage reference. An external reference cannot be used with these devices."

#7384937
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Ich kann ja die interne Refenzspannung verwenden, und mit einem Kanal die externe Potireferenz messen, solange sie kleiner oder gleich der Betriebsspannung des ADCs ist. Und mit meinen anderen Kanälen messe ich die Schleiferspannungen der Potis. Der ADS1115 verträgt bis zu 0.3V über Vcc an den Eingängen und hat einen Fullscalebereich von 4.096V. Da brauche ich keine ratiometrische Messung. Ich gehe von 3.3V Betriebsspannung aus. Bei 5V gilt das gleiche, nur muss ein anderer Messbereich gewählt werden.

Gast #7384943
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Norbert schrieb:

Warum koennen die Potis nicht einfach an die Versorgung des Controllers/ADs angeschlossen werden? Die Messung ist dann "ratiometrisch" zur Versorgungsspannung wenn diese dann auch als Referenz benutzt wird.

Na ja, wenn die Vcc um einige zehn mV schwankt (switched Power supply) und die davon abgeleitete Vref mit einem Kondensator geglättet ist, dann entstehen schon Verschiebungen die eine ratiometrische Messung beeinflussen können.

Die Messung des ADC benötigt Zeit. Zu beginn friert er die Eingangsspannung in einem internen Kondensator ein und vergleicht sich dann Schrittweise mit der Referenz=Versorgungsspannung. Wenn die Versorgungsspannung schwankt/rauscht, kommt er jedes mal zu einem anderen numerischen Ergebnis.

Sie sollte also schon gut stabilisiert sein. Deswegen haben die meisten Mikrocontroller mit integriertem ADC einen separaten Stromversorgungs-Pin nur für die analogen Teile. Auch einige externe ADC trenne die Versorgung der analogen Teile von den digitalen. Manche haben sogar separate GND Anschlüsse.

OP #7384968
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Stefan F. schrieb:

MCP3208

Stephan S. schrieb:

Dann schau Dir mal den ADS7828 von TI an

Das waren die beiden einzigen Antworten auf meine Frage. Vielen Dank! Ich habe mir mal die Datenblätter angesehen, passt.

Den MCP3208 gibt es auch im DIP-Gehäuse, da kann ich mal schnell eine Lochraster-Platine bestücken und für den ADS7828 gibt es dieses schöne Board, fix und fertig. SPI und I2C kann ich beides gut verarbeiten.

#7385265
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Gekoe schrieb:

Ich muss einige (z.Zt. noch 12, später evtl. 16) Potentiometer auswerten, die eine mechanische Position übermitteln.

Du nimmst als UREF die VCC, die auch die Potis versorgt. Fertig ist die ratiometrische Messung.

Gekoe schrieb:

Als Auflösung würden mir 10 oder 12 Bit reichen.

Mehr wirst Du mit Potis auch nicht schaffen. 8 Bit sollten in der Praxis reichen. 10 Bit schaffst Du bestenfalls mit sehr guten (teuren) 10-Gang Drahtpotis mit geringem Schlupf.

#7385466
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Du nimmst als UREF die VCC, die auch die Potis versorgt. Fertig ist die ratiometrische Messung.

Das waere der vernuenftige einfache Weg. Eine Nachfrage, warum das bei ihm nicht moeglich ist, auch nicht beantwortet.

Statt dessen wird gejammert:

Das waren die beiden einzigen Antworten auf meine Frage.

Vermutlich sind seine Potis, niederohmige Drahtpotis. Die kann man in der Masse natuerlich nicht an VCC anschliessen...

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