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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MPX4115A Drucksensor - komische Werte


Autor: Timmo H. (masterfx)
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Hallo.
Ich habe mir mal den Drucksensor MPX4115A für 18€ gegönnt. Jetzt bin ich 
endlich mal dazu gekommen den Drucksensor zu testen. Versorgungspannung 
ist 4,93V (Datenblatt schreibt 5,1 +- 0,25V vor). Nun messe ich an V_Out 
eine Spannung von 4,16V. Nach der Formel aus dem Datenblatt komme ich 
somit auf
P = V_out/(V_S * 0,009)+10,55=4,16V/(4,93V * 0,009)+10,55 = 104,3 kPa
Das ist imho ein wenig viel. Laut unserem analogen Barometer haben wir 
momentan 1007 hPa. Eine Wetterstation bei uns in der Nähe sagt 1010 hPa. 
Selber wenn ich jetzt die +-1,5% annehme komme ich also nicht auf den 
Wert. Und auch die Ungenauigkeit des ATMega32 oder des Multimeters 
bringen es nicht auf diese Abweichung. Jemand ne Idee woran es liegen 
kann? 20€ für so eine Ungenauigkeit finde ich ehrlich gesagt zu viel. 
Würde mir schon reichen wenn ich auf 1020 kommen würde.
Oder soll ich es Quasi selbst eichen und sagen bei 4,16V entsprechen 
eben 1007 hPa? Aber das kanns doch nicht sein...

Oder muss ich das noch auf Meereshöhe umrechnen? (ist das wirklich schon 
in unserem asbach-uralt Barometer berücksichtigt?)

Autor: Gast2 (Gast)
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Im analogen Uraltbarometer wird diese "Eichung" ueblicherweise durch 
eine mit einem Schraubenzieher bedienbare Einstellung von der Rueckseite 
gemacht. Vergleichen kannst Du da nichts mit. Gibt es eine 
professionelle Wetterstation in Deiner Naehe, die koennen Auskunft geben 
und werden das auch sicher tun.

Gast2

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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Wetterstationen geben den Luftdruck immer auf MSL (Meeresspiegel) 
umgerechnet an. Wie sonst sollte man auf vernünftige vergleichbare Werte 
kommen. Eine Station im München und eine auf der Zugspitze messen dann 
nur Mist zusammen.
Da stimmt dann wieder die alte Regel:"Wer misst misst Mist".;-)Wenn du 
eine Wetterstation in der Nähe hast und auf fast gleicher Höhe, kannst 
du dort mal anrufen und nach dem hydrostatischen Druck fragen, also dem 
wirklichen Druck an dem Ort.
Der Sensor ist auch einer für Absolutdruck den du in einem sehr kleinen 
Bereich am oberen Ende betreibst, was schon zu Fehlern führen kann. IMHO 
gibt es spezielle Luftdrucksensoren die einen Bereich von ca. 800-1200 
hPa haben.

Autor: Timmo H. (masterfx)
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>Wetterstationen geben den Luftdruck immer auf MSL (Meeresspiegel)
>umgerechnet an.
Ja das hatte ich ja schon angedeutet, aber wir sind hier glaub ich 11m 
über NN. Ich denke in diesem Bereich sollte das nicht viel ausmachen. 
Dazu kommt ja, dass wenn ich das auf NN umrechne würde der Druck größer 
werden (da ich ja höher liege). Das wäre aber ja noch schlimmer. Ich 
muss ihn ja tiefer bekommen.

>Der Sensor ist auch einer für Absolutdruck den du in einem sehr kleinen
>Bereich am oberen Ende betreibst, was schon zu Fehlern führen kann. IMHO
>gibt es spezielle Luftdrucksensoren die einen Bereich von ca. 800-1200
>hPa haben.
Schon richtig, aber 1. bin ich ja nicht der Erste, der den Sensor für 
eine Wetterstation nutzt und zweitens ist im Datenblatt eine sehr 
lineare Kennline, bis zum obersten und untersten Grenzbereich. Ich denke 
nicht, dass die diese Nichtlinearität verheimlicht hätten, oder?

Autor: Tassilo Böhr (big_t)
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Das hilft zwar dem Timmo nicht, aber dank seiner Frage weiß ich jetzt, 
wo die fehlenden 27mBar bei meinem Sensor zu suchen sind (bin hier grob 
240m über'm Wasser) :-)
Ich habe 100nF direkt am Sensor zwischen Vs und Masse, vielleicht hilft 
sowas?
Hinge der Sensor schon an einem ADC, könnte eventuell ein versehentlich 
aktivierter Pullup die Spannung ein wenig hochziehen (keine Ahnung, 
wieviel Bumms der Sensorausgang hat).

Tassilo

Autor: Timmo H. (masterfx)
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>Ich habe 100nF direkt am Sensor zwischen Vs und Masse, vielleicht hilft
>sowas?
Jup hab ich auch, habs aber nicht erwähnt da es ja im Datenblatt auch 
dies als Beispiel gegeben wird (allerdings mit nem 470nF, den ich aber 
nicht zur Hand hatte).

Autor: Tassilo Böhr (big_t)
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Hm, ich finde bloß 470pF im Datenblatt...
Bei mir geht der Ausgang über 200-Angst-Ohm direkt in den ADC vom 
Mega168, funktioniert tadellos. Sollte tatsächlich der Sensor im Eimer 
sein?

Tassilo

Autor: Timmo H. (masterfx)
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Stimmt, waren pF. Aber so kritisch ist das glaub ich nicht. Hab jetzt 
leider kein Oszi womit ich die Signalquali angucken kann.

>Bei mir geht der Ausgang über 200-Angst-Ohm
Wieso hast du noch nen Widerstand dazwischen gemacht? Nur wegen Angst? 
Vielleicht beeinflusst das den Wert auch noch. Und vielleicht auch gar 
nicht unerheblich, auch wenn es bei dem hochohmigen ADC-Eingang 
eigentlich kein Problem sein sollte.

Autor: Dirk S. (fusebit)
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Moin,

habe gerade vor ein paar Tagen einen MPX6115 in Betrieb genommen.
Versorgungsspannung 4,91..V (Gemessen mit Keithley 2100)
Die berechneten Druckwerte waren auch zu hoch, konnte den Sensor aber 
mit einem mks Baratron (0,12% v.MW.) an einer NI DAQ-Karte vergleichen 
und war damit von Wetterstationen unabhängig. Die Abweichung lag bei ca. 
8 mbar und hat mich auch verwundert. Ältere MPX4115 haben mir sonst 
immer sehr gute Werte geliefert. Nach dem Abgleich bringt er jetzt 
zumindest lineare Werte.

Vielleicht Probleme seitens Freescale mit den Referenzdöschen.

Bevor Rückfragen kommen: Sensor war 'gesampelt' und die Anwendung 
unkritisch, daher war es mir dann egal.

Autor: Timmo H. (masterfx)
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Also ich lese jetzt den ADC alle 200ms aus. Das Teil reagiert auf jeden 
Fall auf Druckänderungen.
Ich könnte natürlich auch einfach sagen, das teil macht 45,9 mV/kPa 
(steht ja im Datenblatt), dann habe ich bei 4,2V eben einen Druck von 
91,3 kPa und dann kann ich ja noch die 10,55 (aus obiger Formel) 
addieren, dann komme ich auf 1018 hPa :-). Aber das kanns ja leider 
nicht sein. Der Wert würde mir jedoch schon wesentlich besser gefallen.

Autor: ohm (Gast)
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Ein impedance wandler hilft.

Autor: Visitor (Gast)
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Auf Seite 3 des Datenblattes ist eine Kurvenschar dargestellt. Wenn ich 
eine Spannung von 4V messe, liegt der Druck zwischen 95kPa und 98kPa 
oder anders zwischen 950 hPa und 980 hPa.

Dieser Fehlerbalken von 30mbar entspricht doch in etwa der beobachteten 
Ungenauigkeit.

Autor: Jochen (Gast)
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Hallo Timmo,

schau dir mal die Schaltung an.

http://davidbray.org/onewire/baro2030.html

Die Schaltung habe ich ohne DS2438 direkt mit dem AD Wandler eines
Atmega 32 verbunden.

Gruß
Jochen

Autor: Timmo H. (masterfx)
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>Ein impedance wandler hilft.
Ist der Ausgangswiderstand so groß? Wenn der so größ wäre müsste ich ja 
eigentlich einen geringeren Wert messen, da am R_i vom ADC dann weniger 
Spannung abfällt und nicht eine größere, wie es bei mir der Fall ist.

>Die Schaltung habe ich ohne DS2438 direkt mit dem AD Wandler eines
>Atmega 32 verbunden.
So ähnlich hatte ich das auch vor. Wollte über nen Subtrahierer mit 
einer kleinen Verstärkung den wichtigen Bereich von sagen wir 900 hPa - 
1150 hPa in einen Spannungsbereich von 0-VCC umsetzen. Aber wenn ich 
jetzt schon mit einer Auflösung von 4,8 mV schon so eine Abweichung 
habe... und mit dem Eichen ist das @home auch so ne Sache. Ich glaube 
ich mach mich erstmal daran die Funkverbindung zum Laufen zu bekommen 
und fusche mir dann den Rest zurecht.

Danke euch erstmal für eure Beiträge

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