Hallo, ich möchte gerne ein AC Sinus Signal mit einem AVR/Arduino messen (ca 0,8V-2V bei 60Hz) Mein Ziel ist es 3 Zustände zu unterscheiden, jeder Zustand hat eine definierte Spannung (habe ich durch ein Rechenmodel bestimmt). 1.Zustand liegt bei 0,8166V 2.Zustand liegt bei 1,5494V 3.Zustand liegt bei 1,5564V Damit ich den 1. Zustand von den anderen beiden Unterscheide ist keine große Zauberei von Nöten, das schaff ich mit jedem normalen ADC. Ich möchte aber gerne den Unterschied zwischen 2. und 3. Zustand erkennen und das zuverlässig!! Dazu habe ich mich im Internet ein wenig schlau gemacht und so einiges gefunden, aber ich bin mir nicht sicher was ich da im Endeffekt verwenden soll, darum hoffe ich das mir hier jemand einen professionellen Hinweis geben kann :) Ich bin immer wieder auf den LTC2400 gestoßen und hab im Netz auch was interessantes dazu gefunden: http://interface.khm.de/index.php/lab/interfaces-advanced/connect-a-ltc2400-high-precision-24-bit-analog-to-digital-converter/ Meine Frage ist nun, kann ich mit diesem externen ADC die gewünschte Auflösung erreichen, sind ja nur 7mV unterschied? Und die 2. große Frage ist, muss ich das Signal noch verstärken, oder kann ich das direkt anlegen? Im Datenblatt des ADC steht irgendwas von 0.1V - Vref Daher müsste ich doch wenn ich 5V als Referenz anlege alles zwischen 0.1V und 5V messen können? Bzw. reicht die Schaltung aus dem Link für meine Anforderungen bereits aus? Ich bitte um eure Hilfe, ich blicke bei dem Thema echt nicht mehr durch xD Vielen Dank schon mal für eure Hilfe :) Mit freundlichen Grüßen, poschi8
Dunkel ist der Rede Sinn... Sinus messen....3 Zustände...aha!
Die 3 Zustände sind natürlich Spitzenwerte.. Mit freundlichen Grüßen, poschi8
@ Heinz peter Posch (poschi8) >Mein Ziel ist es 3 Zustände zu unterscheiden, jeder Zustand hat eine >definierte Spannung (habe ich durch ein Rechenmodel bestimmt). Soso. >1.Zustand liegt bei 0,8166V >2.Zustand liegt bei 1,5494V >3.Zustand liegt bei 1,5564V >Ich möchte aber gerne den Unterschied zwischen 2. und 3. Zustand >erkennen und das zuverlässig!! Warum meinst du, damit eine sinnvolle Messung erreichen zu können? >Meine Frage ist nun, kann ich mit diesem externen ADC die gewünschte >Auflösung erreichen, sind ja nur 7mV unterschied? Miss lieber irgendwas anderes, das dir einen deutlich größeren Unterschied anzeigt, dann gibt es auch eine Chance, das WIRKLICH zu messen und nicht nur Fahrkarten zu messen. Was willst du denn INSGESAMT erreichen?
Falk B. schrieb: > Miss lieber irgendwas anderes, das dir einen deutlich größeren > Unterschied anzeigt, dann gibt es auch eine Chance, das WIRKLICH zu > messen und nicht nur Fahrkarten zu messen. Ich kann nichts anderes messen. Das sind nun mal meine Ausgangsbedingungen. Wenn ich könnte würde ich gerne etwas anderes messen ;) > Was willst du denn INSGESAMT erreichen? Ich will Spannungen im mV-Bereich messen können. Das ist die eigentlich Aufgabe!
Du willst 1000 und 1004,5 auseinanderhalten. (0,45%) 1) Kann man mit sauberem drift-, rausch- und störfreiem Aufbau schaffen. 2) Selbst mit dem 10-Bit-ADC im AVR. Oder mit einem billigen 12-Bit-ADC. Aber wenn die Bedingungen von 1) nicht erfüllt sind: Dann hast du auch mit einem 64-Bit-ADC KEINE Chance!
Wie lange darf es denn von Spannungsänderung bis "Zustandserkennung" dauern? Hintergrund der Frage ist, abzuschätzen ob/welche Filterung möglich wäre.
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@ Heinz peter Posch (poschi8) >Ich kann nichts anderes messen. Das glaube ich erst, wenn ich den Rest gesehen habe. >Das sind nun mal meine Ausgangsbedingungen. >Wenn ich könnte würde ich gerne etwas anderes messen ;) Du hast den Tunnelblick. >> Was willst du denn INSGESAMT erreichen? >Ich will Spannungen im mV-Bereich messen können. >Das ist die eigentlich Aufgabe! Kaum. Denn diese Spannungen existieren nicht im luftleeren Raum. Sie sind Mittel zum Zweck in einer Anordnung. Die wahrscheinlich mal wieder streng geheim ist. Viel Spaß noch damit.
Wenn es um eine Einzellösung (Qualitätskontrolle o.Ä.) geht, könnte auch ein fertiges Messgerät mit RS232 Schnittstelle helfen. Das Keithley 2000 ist z.B. ein zuverlässiger Klassiker, und so um die 700 EUR zu haben.
Genaue Signalvermessung mit einem AVR ist wie Schraube mit einer Zange festziehen... Geht irgendwie, ist aber das falsche Werkzeug. STM32F oder STM32L Serie oder etwas von NXP (oder wie die heute zufällig gerade heißen), die haben 12Bit ADC und teilweise auch OPAs inklusive. Einen OPA vor den ADC mit Faktor 1.65 erweitert das Signal auf einen Bereich 0..2V auf 0..3,3V 0.8166V -> 1,34739V 1,5494V -> 2,55651V 1,5564V -> 2,56806V Delta zwischen 2,55651V und 2,56806V ist 11,55mV der ADC hat bei einem Messbereich von 0.. 3,3V und 12 bit eine Auflösung von 805µV was bei obigem Delta schon 14 Digits sind. Das sollte man auseinanderhalten können, sauberer Messaufbau vorausgesetzt. Ein OPA verstärkt natürlich alles, auch alle Störungen, die auf seinen Eingang wirken. Der STM kann aber die ADC per DMA ansprechen und schnell genug wandeln um das Signal recht genau zu vermessen.
@Ulrich P. (uprinz) >Genaue Signalvermessung mit einem AVR ist wie Schraube mit einer Zange >festziehen... Geht irgendwie, ist aber das falsche Werkzeug. Was für ein Geschwätz! 7mV Differenz sind 7mV Differenz. Da ist es VOLLKOMMEN egal, ob das ein AVR oder sonstiger Prozessor messen soll. Zumal das die Amplitude eines Sinussignal sein soll. Wenn da nur ein wenig Rauschen oder sonstige Störungen drauf sind, war es das mit der Unterscheidung. >STM32F oder STM32L Serie oder etwas von NXP (oder wie die heute zufällig >gerade heißen), die haben 12Bit ADC und teilweise auch OPAs inklusive. Vollkommen nebensächlich!
Wenn nur Zustände (Du meinst wohl Breiche! Welche?) erfasst werden sollen, dann nimmt msn Komparatoren! Gruss Chregu
Omg, ist ja AC! Wie willst Du das messen? Deine "Zustände" sind ja DC-Werte, wie machst Du das? Ich glaube wirklich, wenn Du uns endlich erklären würdest, WAS Du machen willst, gäbe es eine viel einfachere Lösung! Heinz peter P. schrieb: > Ich kann nichts anderes messen. > Das sind nun mal meine Ausgangsbedingungen. > Wenn ich könnte würde ich gerne etwas anderes messen ;) Aber so. Kopfschüttel. Heinz peter P. schrieb: > Das ist die eigentlich Aufgabe! Wer hat die Aufgabe gestellt? Hier liegt irgendwo der Haken! Gruss Chregu
Wozu einen ADC benutzen?! Der ist unnötig :-) Man nimmt da 3 genau einstellbare Spannungsreferenzen und 3 OPs und 3 Digitaleingänge vom µC und fertig. lg
Heinz peter P. schrieb: > jeder Zustand hat eine > definierte Spannung (habe ich durch ein Rechenmodel bestimmt). sagt dein Rechenmodell auch irgendwas zu dem Rauschen und den Störungen, die auf den sinusförmigen Spannungen sitzen? Heinz peter P. schrieb: > Meine Frage ist nun, kann ich mit diesem externen ADC die gewünschte > Auflösung erreichen, sind ja nur 7mV unterschied? Wenn du den ADC dazu verwenden willst, die Momentantwerte der AC-Spannungen abzutasten und daraus die Höhe des Spitzenwerts zu bestimmen: nein, dazu ist der nicht die Bohne geeignet. Auflösung hat er zwar mehr als genug, aber er ist viel zu langsam, um den genauen Wert der Spitzenspannung damit bestimmen zu wollen (die Spitzenspannung liegt nämlich nur für einen kurzen Moment an, und den Moment musst du erwischen). Es ist ohnehin nicht unbedingt geschickt, die Unterscheidung auf einen "einzelnen Messwert" zu stützen (der entsprechend verrauscht sein kann und den man eben auch erst mal zu richtigen Zeitpunkt treffen muss). Wenn die Spannungen sauber sinusförmig sind und du anstelle des Spitzenwerts auch den Effektivwert zur Unterscheidung nutzen kannst, dann schau dir die Kommentare und Vorschläge von Joe F. genauer an - damit kriegst du die Unterscheidung hin.
Hallo, mir scheint es fehlt die Strategie. Zuerst muss man sich ja Gedanken machen, was soll denn gemessen werden. ... Grundschwingung, Effektivwert, Momentanwert, wie sollen Änderungen der Spannung eingehen ??? Welchen Aufwand bin ich bereit zu treiben in der Hardware. 7mV bei 1,5V Nutzsignal ohne entsprechenden Hardwareaufwand zu messen hat eigentlich nur mit "Glauben" zu tun. Gruß Manfred
Heinz peter P. schrieb: > Das sind nun mal meine Ausgangsbedingungen. Die Spannungen fallen doch nicht vom Himmel. Woher kommen die und wie werden sie erzeugt?
Wenn Du sagen würdest wo die Spannung herkommt könnte man vielleicht eine ausgeklügelte Brückenschaltung oder vergleichbares (antiparallele Windung auf einer Spule oder was auch immer) ersinnen mit der man schon mal den größten Brocken Offset driftfrei subtrahieren könnte bevor man das mißt was danach noch übrig bleibt. Also was soll das sein?
Es ist im Prinzip nur eine Sinus Wechselspannung, und je nach Zustand werden verschiedene Widerstände durchgeschalten und dadurch ergibt sich eine Spannung die dann an einem Messwiderstand abgenommen wird. Ich habe aber bereits für mich eine Lösung gefunden die für mich so halbwegs passt.
Heinz peter P. schrieb: > Es ist im Prinzip nur eine Sinus Wechselspannung, und je nach Zustand > werden verschiedene Widerstände durchgeschalten und dadurch ergibt sich > eine Spannung die dann an einem Messwiderstand abgenommen wird. Ich verstehe nur Bahnhof. > Ich habe aber bereits für mich eine Lösung gefunden die für mich so > halbwegs passt. "Halbwegs" ist extrem oft problemlos zu basteln. Wie so oft - streng geheim. Dass ein Forum davon lebt, dass es Leute gibt, die Fragen posten und Leute, die posten, wie sie was geloest haben, scheint auch nicht bekannt zu sein. kgalkhbga
> Halbwegs > "verschiedene Widerstände ...an einem Messwiderstand" Halbwegs heißt wohl, dass der TO kapiert hat, dass man eine Messbereichsumschaltung nicht auf 0,45% genau machen muss, sondern eher die eigentliche Messung in den jeweiligen Messbereichen optimieren sollte. Manchen sind halt die Anfängerfehler peinlich... Andere freuen sich, einen Schritt vorwärts gemacht zu haben.
Christian M. schrieb: > Wenn nur Zustände (Du meinst wohl Breiche! Welche?) erfasst werden > sollen, dann nimmt msn Komparatoren! > > Gruss Chregu Stimm ich dir vollkommen zu, evtl noch einen guten Verstärker davor und exakte Referenzspannungen!
noreply@noreply.com schrieb: > Überabtasten, fft drüber, fft auswerten, fertig. Er will nur die Amplitude haben. Was soll er da unnötige Rechenzeit und Energie mit ner fft verheizen?
Bernd K. schrieb: > Er will nur die Amplitude haben. Was soll er da unnötige Rechenzeit und > Energie mit ner fft verheizen? Er weiss selbst nicht was er haben will und schlimmer - er kann Anderen nicht einmal im enferntesten mitteilen, was er wirklich will. So kann ihm niemand richtig(!) helfen.
Heinz peter P. schrieb: > Ich bin immer wieder auf den LTC2400 gestoßen und hab im Netz auch was > interessantes dazu gefunden: > http://interface.khm.de/index.php/lab/interfaces-advanced/connect-a-ltc2400-high-precision-24-bit-analog-to-digital-converter/ Nur zur Vollständigkeit. Der LTC2400 hat eine Wandlungszeit im Bereich 133 ms. Bei 60 Hz ist die Periodendauer 16,67 ms. Mit reinem Abtasten wird das nichts. Außer vielleicht idealer Gleichrichter mit OpAmps und Effektivwert messen. ;-)
Bernd K. schrieb: > Er will nur die Amplitude haben. Was soll er da unnötige Rechenzeit und > Energie mit ner fft verheizen. Das Signal ist AC. Der ADC kann nur DC. Dann noch einen hochgenauen Offset bauen und über gleitenden Durchschnitte den Maximalwert ermitteln? Oder den idealen Gleichrichter mit OpAmps und über gleitende Durchschnitte den Maximalwert ermitteln?
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