Analogspannung ADC

Symon S. schrieb:

Dadurch würde jedoch der 2.1 V Offset geblockt werden,

???

Der Piezo macht ±mV (±V), wenn er angeregt wird - sauber um die 0V herum. Der ADC-Eingang hat einen Bias von 2.1V. Den trennst du mit dem Kondensator ab, so dass sich das Signal dann um 2.1V ± X mV bewegt. Alle sind zufrieden ...

Symon S. schrieb:

Dadurch würde jedoch der 2.1 V Offset geblockt werden, den ich auf das Signal vom Piezo gebe,

Das brauchst du nicht. Ebenso wie C1 und C2. Das ist alles flüssiger als Wasser. Überflüssig.

Okay, jetzt nochmal in meinen Worten:

Der Kondensator entfernt erstmal einen DC-Offset von x Volt. Zwischen Kondensator und ADC erzeugt der ADC dann einen 2,1 V Offset, damit der Center Voltage passt. Die nicht Überschreitung des Spannungsbereichs von ca. 2,8 V muss ich dann selbst gewährleisten, indem ich z.B. einen Spannungsregler davor packe. Korrekt?

Auf jeden Fall schon mal Danke für die Hilfe :)

Der Piezo hat eigentlich keinen Offset. Nur der ADC braucht einen. Also trennt der Kondensator die beiden Welten - insofern schon richtig.

Die Überschreitung des Spannungsbereichs musst du selbst verhindern, aber nicht mit einem Spannungsregler. Entweder du legst die Schaltung so aus, dass keine Übersteuerung eintritt (Spannungsteiler) oder du begrenzt seltene Übersteuerungen durch z.B. einen OPA o.ä.

Symon S. schrieb:

möchte den ADC (Texas Instruments PCM1801) nutzen, um das Spannungssignal eines Piezoelements zu digitalisieren

Das ist ein Audio-A/D-Wandler.

Der entfernt Gleichspannung und tiefe Frequenzen, ist nicht driftstabil und hat Artefakte.

Wenn dein Pieze nur Audio erfassen soll, ok, ansonsten der falsche Wandler.

Ein Piezo erzeugt allerdings eh keine Gleichspannung, insofern ist völlig egal ob DC per Kondensator oder internem high pass Filter entfernt wird.

Klaus H. schrieb:

Der Piezo hat eigentlich keinen Offset. Nur der ADC braucht einen.

Alles klar, um den Thread nun abschließen zu können noch eine Frage: Der Offset, den der ADC benötigt, produziert er selbst, richtig? Oder anders formuliert: Sofern nichts am Eingang angeschlossen ist, messe ich an ihm 2.1 V DC?

Nochmals danke für die Hilfe!

Symon S. schrieb:

messe ich an ihm 2.1 V DC?

So soll es sein!

Symon S. schrieb:

Klaus H. schrieb:

Der Piezo hat eigentlich keinen Offset. Nur der ADC braucht einen.

Alles klar, um den Thread nun abschließen zu können noch eine Frage: Der Offset, den der ADC benötigt, produziert er selbst, richtig? Oder anders formuliert: Sofern nichts am Eingang angeschlossen ist, messe ich an ihm 2.1 V DC?

Nochmal: das ist ein Audio-ADC. Das Signal wird kapazitiv eingekoppelt (muß kapazitiv eingekoppelt werden). Wenn der Eingang offen ist (oder vor dem Koppelkondensator auf GND liegt) gibt der ADC das Digitalwort für 1/2 FS (/Full Scale/) aus. Das müßte der Binärcode 0x8000 sein.

Vor dem Koppelkondensator kann der ADC Spannungen von -1.414V (Code 0x0000) bis 1.414V (Code 0xFFFF) verarbeiten. Wegen des Offsets von typisch 2.1V entspricht das typisch 0.686V bis 3.514V nach dem Koppelkondensator. Umgehen kannst du den Koppelkondensator trotzdem nicht. Der ADC funktioniert nur mit. Denn wie gesagt: es ist ein Audio-ADC.

Natuerlich erzeugt ein Piezo eine DC Spannung. Es kommt nicht allzu viel Strom. Ich rege ihn ja auch mit einer DC Spannung an.

Ein Piezo ist erst mal kapazitiv, und erzeugt ein Displacement proportional zur Spannung. Ich denke die Spannung des Piezos als Sensor entspricht der Ableitung der Kraft.