Moin Moin, vermutlich ist die Frage schnell geklärt, aber ich habe dazu leider bisher nichts im Internet oder speziell hier dazu gefunden (vielleicht stelle ich mich auch nur blöd mit den Begriffen an). Ich arbeite mit einem Arduin Due, der ja mit 3,3 V läuft. Wenn man mit ihm ein analoges Spannungssignal eines Sensors empfängt, wird der Messbereich ja auf 1024 Werte aufgeteilt, was bei 3,3 V etwa einer Genauigkeit von 3 mV entspricht. Nun würde der Sensor, den ich anbringen will, eine Kraftmessdose, bei dieser Versorgungsspannung nur ein Signal von 0 bis 9 mV liefern. Gibt es eine Möglichkeit in Messbereich im Arduino zu ändern bzw. das mapping der Werte so anzupassen, dass er in diesem kleinen Bereich die Änderungen auflösen kann, also nur den Bereich 0 bis z.B. 20 mV nimmt und den dann aufteilt in Intervalle? Oder ist die Hardware des Arduinos gar nicht dafür geeignet, sodass ich um einen (teuren) Messverstärker nicht herum komme? Vielen Dank!
Nils schrieb: > Oder ist die Hardware des > Arduinos gar nicht dafür geeignet, sodass ich um einen (teuren) > Messverstärker nicht herum komme? So teuer sind doch Opamps nun auch wieder nicht, jedenfalls verglichen zu einem Arduino. Außerdem scheint der µC im Due einen 12 Bit ADC zu besitzen, der auch noch eine 1:4 PGA besitzt. Könnte man ausprobieren, wird aber vermutlich nicht ausreichen.
Nils schrieb: Baue den Verstärkerteil nach: http://www.martin-kumm.de/wiki/doku.php?id=Projects:SMD_Loetstation http://www.martin-kumm.de//smd_solder_station/rt_solder_station_v1_4_schematic.pdf
Nils schrieb: > Gibt es eine Möglichkeit in Messbereich im Arduino zu ändern > bzw. das mapping der Werte so anzupassen Ja. Speise Einfach eine Referenzspannung an Aref ein. Diese Referenz stellt den möglichen Spannungsmessbereich deines ADCs dar. Dazu musst du beim Due allerdings eine Brücke (BR1) setzten/ umlegen und einen Widerstand (JR1) auslöten. Näheres dazu findest du im Schaltplan des Reference Designs.
Hallo, es wäre sicher angebracht, mit einem OPV die Messspannung von max. ca. 20mV um etwa den Faktor 100 zu verstärken und dann dieses Signal dem uC anzubieten. Der OPV sollte einen kleinen Offset (max. ca. 100uV) und vor allem eine geringe Offsetdrift von weniger als ca. 1uV/K haben. http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210151.htm Gruß Öletronika
Hi >Ja. Speise Einfach eine Referenzspannung an Aref ein. Diese >Referenz stellt den möglichen Spannungsmessbereich deines >ADCs dar. Bei einer minimalen Referenzspannung von 2,4V(12Bit) oder 2V(10Bit) und einer Eingangsspannung von 0 bis 9mV ist der Vorschlag nicht unbedingt der Renner. MfG Spess
spess53 schrieb: > ist der Vorschlag nicht unbedingt der Renner. Stimmt. Hab isch nischd ins Dadenblatt geguggd. .... isch fauler Sack.
Hi
>Stimmt. Hab isch nischd ins Dadenblatt geguggd.
Überrascht mich bei der zumehmenden Ahnunglosigkeit hier im Forum nicht
sonderlich.
MfG Spess
Beim Arduino DUE kann man die Auflösung des AD-Wandlers mit folgender Funktion auf 12 Bit stellen: https://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogReadResolution
chris_ schrieb: > Beim Arduino DUE kann man die Auflösung des AD-Wandlers mit folgender > Funktion auf 12 Bit stellen: Sind das denn dann "echte" 12Bit, oder nur gemittelte?
Nils schrieb: > Nun würde der Sensor, den ich anbringen will, eine > Kraftmessdose, bei dieser Versorgungsspannung nur ein Signal von 0 bis 9 > mV liefern. Gibt die Kraftmessdose ein Differenzsignal aus? Oder einfacher gefragt: hat sie 4 Anschlußdrähte? Dann brauchst Du einen Instrumentenverstärker oder mehrere OPVs, um das Signal der Meßbrücke sinnvoll aufzubereiten. Ferner ist eine negative Versorgungsspannung bei nur 3,3 V meist von Vorteil. Zur Orientierung sieh Dir INA125 oder AD620 an.
Harald W. schrieb: > Sind das denn dann "echte" 12Bit, oder nur gemittelte? Bei solchen Fragen hilft es wie so oft, einen Blick in das Datenblatt des Prozessors zu tun. Wenn der über einen 12Bit-ADC verfügt, stehen die Chancen nicht schlecht, dass die Arduino Funktionen den auch nutzen ;-) Gleich Kapitel 1 auf Seite 2 liest man dort: "The peripheral set includes ..., a 12-bit ADC and ..." Was mag das wohl bedeuten? Und die Arduino Bibliotheksfunktion analogReadResolution() sagt ebenfalls, dass das Board (und nicht die Arduino analogread() Funktion) über damit echte 12Bit-Fähigkeit verfügt. ("The Due and the Zero have 12-bit ADC capabilities") https://www.arduino.cc/en/Reference/AnalogReadResolution
>Bei solchen Fragen hilft es wie so oft, einen Blick in das Datenblatt >des Prozessors zu tun. Oder einfach die Beschreibung des Links lesen, den ich zur AnalogReadResolution gepostet habe. Aber gut, wer will schon Dokumentationen lesen, selbst wenn sie nur knapp eine Seite lang sind.
Wolfgang schrieb
>...
Ah, jetzt war ich zu schnell mit schreiben ... Du hattest den Link ja
erwähnt.
Du schreibst: Bei dieser Spannung(!) wird die KMD nur eine Spannung bis 9mV liefern... bis zu welcher max. Spannung kann die KMD denn betrieben werden? Diesen Maximalbereich zu erreichen, wäre die angebrachte Lösung, um eine hohe Genauigkeit und hohen Störabstand zu bekommen. StepUp für deren Versorgung einsetzen. Die 9mV bis zum Gehtnichtmehr zu spreizen ist nicht der Weg.
chris_ schrieb: >>Bei solchen Fragen hilft es wie so oft, einen Blick in das Datenblatt >>des Prozessors zu tun. > > Oder einfach die Beschreibung des Links lesen, den ich zur > AnalogReadResolution gepostet habe. > Aber gut, wer will schon Dokumentationen lesen, selbst wenn sie nur > knapp eine Seite lang sind. Nun, die Arduino-Schiene interessiert mich eher weniger. Da wollte ich nur zur Klärung einer solchen Teilfrage nicht gleich ellenlange Datenblätter "durchkämmen".
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>Nun, die Arduino-Schiene interessiert mich eher weniger. >Da wollte ich nur zur Klärung einer solchen Teilfrage >nicht gleich ellenlange Datenblätter "durchkämmen". Ähm, also es gibt eigentlich die zwei Möglichkeiten: Entweder einfache und gut beschriebene Arduino-Funktionen und Libraries nutzen und das wenige durchlesen und mit den gegebenen Beschränkungen jeder Library leben. Oder die Treiber des Prozessors selber schreiben um die optimale Performance zu erreichen und ellenlange Datenblätter ducharbeiten. Insofern scheint mir Deine Aussage etwas widersprüchlich.
chris_ schrieb: >>Nun, die Arduino-Schiene interessiert mich eher weniger. > Insofern scheint mir Deine Aussage etwas widersprüchlich. Ich will selbst garnichts mit Arduino bauen. Das Interesse an Arduino dient rein der Fortbildung, um mein elektronisches Grundlagenwissen zu erweitern.
Harald W. schrieb: > Nun, die Arduino-Schiene interessiert mich eher weniger. > Da wollte ich nur zur Klärung einer solchen Teilfrage > nicht gleich ellenlange Datenblätter "durchkämmen". Die Suchfunktion im Acrobat-Reader funktioniert bei manchen Dokumenten ;-) Da muss man die weit über 1000 Seiten nicht von hand durchflöhen. Selbst ein Blick auf die Seite 1 reicht da schon ;-) Schon da steht: "16-channel 12-bit 1Msps ADC with differential input mode and programmable gain stage" Zu Details über den integrierten PGA muss man dann allerdings schon tiefer einsteigen und findet im Kapitel 44.6 (Functional Description), dass der das Signal maximal um einen Faktor 4 verstärken kann, was einen bei 9mV Signal nicht so wirklich weiter bringt.
Harald W. schrieb: > Beim Arduino DUE > Sind das denn dann "echte" 12Bit, oder nur gemittelte? Laut Schaltplan ein ATSAM3X8EA, also aus der ARMleuchter Familie. "16-channel 12-bit 1Msps ADC with differential input mode and programmable gain stage"
Einen Stepup dazu zu verwenden, eine feste (40V) Spannung zu erzeugen, um dann einen Teil dieser Spannung dann in einem LDO zu vernichten ist doch ein sehr unsinniges Konzept. Die 3.4V sind ja auch nur ein Richtwert. Evtl. stellen sich bei deinen LEDs die 700mA bereits bei 3.2V oder sogar weniger ein. Dann hast du eine benötigte LED Spannung von sagen wir mal 32V, fütterst vor dem LDO 40V rein. Dein Widerstand vernichtet noch ca. 1.2V*0.7A, bleiben am LDO 6.8V*0.7A, also fast 5W hängen, die als Wärme abgeleitet werden müssen. Man kann den Step-Up auch durchaus gleich so betreiben, dass er die Spannung an den benötigten Strom anpasst (current mode). Das machen die üblichen LED Regler. Damit fällt der LDO weg. Ich würde dir als Anfänger raten, erstmal mit einem kleineren Projekt anzufangen. Eine LED Regelung in dieser Leistungsklasse ist absolut nichts für Anfänger. Wie schon erwähnt, werden sich deine teuren Bauteile oder LEDs innerhalb kürzester Zeit mit spektakulären Licht und Raucheffekten verabschieden. Was spricht dagegen zunächst einmal erste Erfahrungen mit einem 20mA Regler zu machen, der 2x 10 normale (also keine 3W) LEDs als String versorgt? Wenn du das im Griff hast, kannst du dich an die höhere Leistungsklasse wagen.
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Sorry, mein letzter Beitrag ist im falschen Thread gelandet, und ich kann ihn auch aus irgendeinem Grund nicht mehr löschen. Bitte einfach ignorieren.
Vielleicht einfach einen HX711 ADC dazwischenschalten? Der kann differentiell und hat 24-bit Auflösung. Kostet sehr sehr wenig und für Arduino (Due) sollte es tonnenweise Software geben. Suche mal nach HX711
Harald schrieb: > Vielleicht einfach einen HX711 ADC dazwischenschalten? Das überfordert bereits die meisten Arduino User. Und 24 Bit braucht man in diesem Zusammenhang sicherlich nicht.
Das macht keinen Sinn. Man könnte den Gain nach oben nehmen, da dieser einen PGA besitzt. Allerdings ist dieser auf den Faktor 4 Begrenzt. Die Auflösung wäre immer noch sehr bescheiden und die Stabilität ebenfalls. Wie angesprochen ist das Messsignal mit einen OPV(Messverstärker). anzupassen. Maßnahmen zur Temperatur Kompensation etc. wären bei diesen Bereich ebenfalls sehr angebracht. Mich würde es nicht wundern wenn es zu dem Sensor entsprechende Messverstärker gibt. 0..10V oder 4..20mA man muss der Rad nicht neu erfinden.
Marco H. schrieb: > Wie angesprochen ist das Messsignal mit einen OPV(Messverstärker). > anzupassen. Besser wäre wohl ein InstAmp (Instrumentation amplifier) mit Elektrometereingängen zur lastfreien Messung an der Brücke.
Hallo, > Wolfgang schrieb: > Besser wäre wohl ein InstAmp (Instrumentation amplifier) das ist wahrscheinlich so. Der Fragesteller hat leider wieder mal keinerlei Angaben dazu gemacht, wie die Kraftmessdose konkret arbeitet. Dass es eine Messbrücke ist, scheint mir auch wahrscheinlich zu sein. > Elektrometereingängen zur lastfreien Messung an der Brücke. Das ist vermutlich eher unnötig. Solche Brücken haben meist einen Innenwiderstand im Bereich von paar kOhm bis paar 10 kOhm. Da reichen auch normale OPV oder Instrument-Verstärker mit bipolaren Eingängen. Fehler entstehen hier nicht nur durch den Bias, sondern auch durch Offsetdrift. Elektrometerverstärker haben diesbezüglich aber oft schlechtere Eigenschaften als bipolare Präzisionsverstärker. Für Laien ist es oft schwer, den richtigen OPV zu benennen, weil eben verschiedene Parameter beachtet werden müssen. Gruß Öletronika
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Simpel schrieb: > bis zu welcher max. Spannung kann die KMD denn betrieben werden? Diesen > Maximalbereich zu erreichen, wäre die angebrachte Lösung, um eine hohe > Genauigkeit und hohen Störabstand zu bekommen. StepUp für deren > Versorgung einsetzen. Die 9mV bis zum Gehtnichtmehr zu spreizen ist > nicht der Weg. Der Sensor kann bis 15V Speisespannung betrieben werden, was bei einem Nennkennwert von 3mV/V dann 45mV bei Nennlast bedeutet. Ändern leider an der Größenordnung des Signals nicht viel :-/ Aber das mit dem StepUp Wandler ist ein guter Tipp, danke! m.n. schrieb: > ibt die Kraftmessdose ein Differenzsignal aus? Oder einfacher gefragt: > hat sie 4 Anschlußdrähte? > Dann brauchst Du einen Instrumentenverstärker oder mehrere OPVs, um das > Signal der Meßbrücke sinnvoll aufzubereiten. Ferner ist eine negative > Versorgungsspannung bei nur 3,3 V meist von Vorteil. > > Zur Orientierung sieh Dir INA125 oder AD620 an. hier mal ein Link zum Sensor: http://www.lorenz-messtechnik.de/pdfdatbl/waegung/080734_zfa.pdf also ja. Was genau meinst mit dem Vorteil der negativen Versorgungsspannung? Vielen Dank!
Und noch das Datenblatt für die Berechnung der Verstärkung: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina122.pdf
U. M. schrieb: >> Elektrometereingängen zur lastfreien Messung an der Brücke. > Das ist vermutlich eher unnötig. Ein Instrumentenverstärker hätte das aber, ohne dass man sich weitere Gedanken darum machen müsste ;-)
U. M. schrieb: > Solche Brücken haben meist einen Innenwiderstand im Bereich von paar > kOhm bis paar 10 kOhm. Nein, 350 Ohm wie es auch hier der Fall ist ;-) Nils schrieb: > Was genau meinst mit dem Vorteil der negativen Versorgungsspannung? Da die Sensoren zumeist Druck- und Zugkräfte zulassen, kann man die Schaltung so auslegen, daß ohne ext. Kraft 0 V ausgegeben werden. Je nach Kraft werden dann postive oder negative Ausgangsspannungen ausgegeben.
http://www.lorenz-messtechnik.de/deutsch/produkte/interfaces/lmv.php Vom selben Anbieter wie der Sensor, manchmal frage ich mich im ernst wie weit der "Geiz ist geil " gehen muss.
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Marco H. schrieb: > http://www.lorenz-messtechnik.de/deutsch/produkte/interfaces/lmv.php > > Vom selben Anbieter wie der Sensor, manchmal frage ich mich im ernst wie > weit der "Geiz ist geil " gehen muss. Genau diese Teile mag ich nicht: Der 0-Punkt liegt irgendwo und die +/- Endspannungen ebenso. Ferner ist es nicht mehr möglich, die Kraft ratiometrisch zu messen und damit eine Hauptfehlerquelle auszuschließen. Ein AD620 ist mir da die bessere Lösung.
Hallo, > Wolfgang schrieb: > Ein Instrumentenverstärker hätte das aber, ohne dass man sich weitere > Gedanken darum machen müsste ;-) Jetzt weiß ich erst, was du meinst. Der normale Spannungsfolger wird im Volksmund auch so genannt. Mit normalen bipolaren Eingängen gängiger Instumentverstärker liegt man aber bei den Biasströmen einige Größenordnungen oberhalb von echten "Elektrometerverstärkern". Ich verstehe unter Elektrometerverstärker aber eher so etwas: http://www.ld-didactic.de/documents/en-US/GA/GA/5/532/53214de.pdf Gruß Öletronika
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