Hallo, ich bin gerade dabei nachzuvollziehen wie eine Messbereichsanpassung mittels OP und ADC funktioniert. Am Beispiel eines Höhenmessers versuche ich die Schaltung und deren Funktion zu verstehen. Auf der Seite http://mikrokopter.de/ucwiki/H%C3%B6hensensor?action=show&redirect=LuftdruckSensor wird beschrieben wie ein Luftdrucksensor (MPX 4115A) zur Höhenmessung verwendet wird. Es wird ebenfalls beschrieben wie die Messbereichsanpassung von statten geht. Und genau da liegt mein Verständnissproblem. Mich interessiert nun wie das mit dem Op von statten geht. Hier gehts zum Schaltplan --> http://gallery.mikrokopter.de/main.php?g2_view=core.DownloadItem&g2_itemId=105216 Meine bisherige Interpretation von der Sache lautet wie folgt: Von meinem Messsignal wird mittels eines nichtnichtinvertierenden Verstärkers mit Offset ein Offsetwert abgezogen. Der Rest wird um den Faktor 30.12 verstärkt. Da befördere ich doch mein Messsignal ins jenseits? Oder wie funktioniert das? Und wie kommen die auf solch eine Messauflösung von umgerechnet 0.98 cm pro Step? und im Folgenden ist die Beschreibung von deren Homepage: """"""""""""""""""""""""""""""" Der atmosphärische Luftdruck P nimmt aufgrund der Gravitation kontinuierlich mit steigender Höhe h ab. Der Zusammenhang wird näherungsweise durch die barometrische Höhenformel beschrieben. P(h)[kPa] = 101.325 kPa * EXP(-1.29 kg/m3 * 9.81m/s2 * h[m] /101.325kPa / 1000) Dies ermöglicht durch die Messung des Luftdrucks eine Umrechnung in eine Höhe über N.N. Von Meereshöhe bis ca. 1500 Meter kann man diese Formel sehr gut linearisieren und erhält eine Abnahme des Luftdrucks von 1.2kPa/100 m. Die FC verwendet den Effekt für eine relative Höhenmessung bzgl. der Starthöhe. Die Skalierung ergibt sich wie folgt: Im Datenblatt des MPXAZ4115A ist die Empfindlichkeit mit 46 mV/kPa angegeben. Auf der FC ist zwischen dem Ausgang des Sensors und dem Eingang des ADC ein nichtinvertierender Operationsverstärker mit einem Verstärkungsfaktor von 1 + 18k*(1/6k8 +1/680) = 30.12 aufgebaut. Der Offset des Verstärkers lässt sich durch den Atmega644 verandern, sodass die Ausgangsspannung des Verstärkers in den Messbereich des ADC von 0 bis 3V geschoben werden kann. Der ADC des Atmega644 verwendet eine externe Referenzspannung von 3V mit 10Bit Auflösung was 0.3413 Steps/mV enstpricht. Das ergibt zusammen eine Empfindlichkeit von 0.3413 Steps/mV * 30.12 * 46 mV / kPa = 472.84 Steps/kPa. In der Software der Hauptplatine wird der Wandlerwert aufaddiert und gemittelt, sodass sich ein Skalierungsfaktor zur internen Luftdruckwert von 18 ergibt und man erhält 472.84 Steps/kPa * 18 = 8511.12 Steps/kPa. Berücksichtigt man noch die Höhenabhängigkeit des Luftdrucks so ergibt sich für den Höhenwert eine Skalierung von 8511.12 Steps/kPa * 1.2kPa / 100 m = 102.13 Steps/m was einer unglaublichen Auflösung von 0.98 cm pro Step entspricht. Die internen Werte der Hauptplatine werden im Menu und zu NC dividiert durch den Faktor 5 weitergegen. Damit ist der Skalierungsfaktor 20.43 Steps/m. """""""""""""""""""""""""""
sven schrieb: > Von meinem Messsignal wird mittels eines nichtnichtinvertierenden > Verstärkers mit Offset ein Offsetwert abgezogen. Der Rest wird um den > Faktor 30.12 verstärkt. Da befördere ich doch mein Messsignal ins > jenseits? Nein, ins diesseits. Lt. Figure 4 liefert der Sensor bei Bodendruck eine Spannung um die 4 V. Der ADC hat einen Wandlerbereich von 0..3V, d.h. da muß das Signal hingeschoben werden, wenn man nicht erst ab 2 km Flughöhe Signale haben möchte, die den Wandler nicht übersteuern. > Oder wie funktioniert das? Und wie kommen die auf solch eine > Messauflösung von umgerechnet 0.98 cm pro Step? Der Rest ist Dreisatz, wie im zittierten Text beschrieben.
Danke für die schnelle Antwort. Ich versuch mein Fehldenken nochmal an einem Beispiel zu erläutern: Angenommen das Fluggerät befindet sich irgendwo zwischen 0 m und 500 m und liefert sagen wir der einfachheit halber exakte 4,0 V am Sensor. Dann ziehe ich über den Offset 3,0 V ab und der "Rest" wird vertärkt mit 30.12, was in diesem Beispiel 30.12 V ergeben würde?? Was exakt bewirken R24,R25,R26 und C31 an PB4 und PB3? PWM--> Tiefpass--> und somit einstellbares Offset? Danke schon mal im voarus.
kann mir denn da keiner weiterhelfen?
sven schrieb: > Was exakt bewirken R24,R25,R26 und C31 an PB4 und PB3? PWM--> > Tiefpass--> und somit einstellbares Offset? Das würde passen, aber da musst du in der SW schauen. PB3, PB 4 können aber auch nur: - hochohmig sein ( Input, OC) -> R25/R26 keine Funktion - Output low -> R25/R26 mit R24 parallel zu R21 - Output high -> R25/R26 mit R24 parallel zu R19 Damit kannst du auch dieverse Offsets erzeugen.
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.