Hallo, ich möchte mit Arduino ein Projekt realisieren, jedoch tue ich mir schwer manche Dinge zu verstehen bzw. die Zusammenhänge zu verstehen. Projektvorstellung: Dichteprüfung einer sogenannten Druckdose. In diesem Fall ist die Druckdose nichts anderes als ein Gefäß darin sind ein paar kleine Kanäle durch denen die Luft durchgeht. Diese Luft mündet dann in einer Kammer mit Gummimembran am Ende. Ein 12 V Kompressor soll diese Druckdose (Volumen ca. 0,75 dm³) unter Druck setzen und dann mittels eines Drucksensors (Druckmessumformer) prüfen ob der Druck aufgrund undichte Stellen absinkt. Nach 3 Minuten Prüfdauer soll über ein Nextion Display ausgegeben werden ob der Druck (über eine von mir bestimmte Toleranzgrenze) nachgelassen hat. Projektbestandteile: Board 1: Arduino Micro (ATmega32U4) Board 2: Elektrische Versorgung: [https://store.sure-electronics.com/product/PS-BC12111] Borad 3: Spannungswandler für Arduino: [https://wiki.dfrobot.com/Power_Module__SKU_DFR0205_] Board 4: Spannungswandler für Drucksensor: gleich wie Board 3 Drucksensor: Trafag ECT 8473, Spannungsversorgung: 10 - 30 VDC, Ausgangssignal: 0 - 5 VDC Messbereich: 0 - 240 mmHg oder 0 - 0,32 bar, Toleranzgrenze: 5 mmHg 2 x Pneumatik-Ventile: Versorgungsspannung 12 VDC 1 x Kompressor: Leistung max. 4 W, Spannung 12 VDC Board Optokopler Schaltmodul: zum Ansteuern beider Pneumatikventile den Drucksensor und Kompressor. Dabei kämpfe ich mit folgender Frage: Drucksensor Ausgangssignal? Welche Signalvariante ist hier am vernünftigsten? Variante Spannung: von mir wurde anfangs die Spannungsvariante gewählt mit 0 - 5 VDC. Soviel ich verstanden habe besitzt der Arduino einen eigenen ADC, dieser soll angeblich nicht so gut sein, wegen den 10 bit und die damit verbundene Auflösung. Weiß nicht ob ich hiermit richtig liege. Variante Strom: bei Ausgangssignal 4 - 20 mA kommen wieder zusätzliche Komponenten ins Spiel – finde ich für mein Projekt nicht sinnvoll. Vor allem deswegen nicht, da ich in diesem Projekt nicht mit lange Leitungen zu kämpfen habe. Variante Digital: mittlerweile stoß ich auf die Info dass der Arduino mit einem I2C Digitalsignal auch umgehen kann. Wäre aus meiner Sicht die beste Variante. Ist eine Programmiersache, aber da würde ich mich schon soweit reinlesen. Wunsch wäre den Arduino das eine Signal zu liefern welches er gleich “verlustfrei“ verarbeiten kann ohne davor das Signal durch zusätzliche extra Komponenten aufzubereiten. Ich blicke mich nicht durch welche Signalvariante dem Arduino am besten schmeckt. Dann gibt es noch das SPI Signal – ja, super, toll, wenn man den Überblick noch hat.
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Ovidiu P. schrieb: > welche Signalvariante dem Arduino am besten schmeckt. Wenn dich nicht interessiert, wie viel Druck genau auf der Dose ist, ist es Wurst, welche Signalisierung gewählt wird. Soll ja nur ein qualitativer Leckagetest sein. Ovidiu P. schrieb: > Ein 12 V Kompressor soll diese Druckdose (Volumen ca. 0,75 dm³) unter > Druck setzen Wie viel Überdruck soll es denn sein? Ovidiu P. schrieb: > Messbereich: 0 - 240 mmHg oder 0 - 0,32 bar Das ist nicht gerade viel Überdruck. Wenn du zuviel Druck auf den Sensor gibst, kann der übrigens auch kaputt gehen... mfg mf
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@minifloat Wieviel Druck auf der Dose ist ist sehr wichtig. Sonst könnte ich ja nicht vergleichen zwischen IST-Wert und SOLL-Wert. Der Kompressor soll die Dose unter Druck setzen und zwar auf 240 mmHG. Ist dieser Druck erreicht schaltet der Kompressor ab, danach wird paar Sekunden (ca. 20 Sek.) gewartet bis in der Dose die Luft sich überall verteilt hat und danach beginnt die Messung über die Dauer von 3 Minuten. Überdruck wird über einen Überdrukventil auf 0,35 bar eingestellt. Somit besteht nicht die Gefahr dass der Drucksensor bzw. die Druckdose beschädigt wird. mfg ovidiu
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Da Du nur eine differenz zwischen t=0 und t=180 Messen willst reicht die zeitliche Auflösung des ADC schon mal aus. Geht also nur noch um die Auflösung des Drucks. Da habe ich für den Sensor, den Du angegeben hast beim Hersteller kein Exemplar gefunden, dass am Ausgang 0-5V liefert. Vielleicht verlinkst Du mal das Datenblatt. FÜr die angegebenen Sensoren beträgt die Genauigkeit 0,3%. Ob das auch die Wiederholgenauikgeit ist, steht da nicht. Nehmen wir das mal an, dann reichen Dir 9Bit Auflösung (512 Werte). Da ist der 10bit ADC des ATMega also ok. Der ADC des ATMega ist eigentlich in der Genauigkeit ganz gut. Was der aber braucht ist a) Eine gute Referenzspannung, die Du bereit stellen musst. Auf den Arduinos kannst Du auch die interne Bandgap Referenz nehmen, die musst Du aber selbst eichen (weil die Exemplarabhängig streut), oder eine externe Referenz dazu bauen. b) Eine relativ niederohmige Quelle, die Du misst. Da solltest Du das Datenblatt des Sensors studieren und mit den Anforderungen des ADC vergleichen.
Asdf schrieb:
> Der ADC des ATMega ist eigentlich in der Genauigkeit ganz gut. Was der aber
braucht ist
was unter a) steht, hierzu muss ich mich reinilesen. Verstehe nicht was
damit gemeint ist. Gehe aber davon aus dass es hier um die AREF Spannung
geht.
Zwei Drucksensoren stehen zur Auswahl. Siehe Beilage.
Hier stellt sich für mich die Frage was vernünftiger ist:
Ausgangssignal: 0-5VDC Hersteller: Trafag
oder
Ausgangssignal: I2C Hersteller:BD Sensors
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Von den physikalischen Eigenschaften abgesehen, die ich nicht beurteilen möchte, wäre mir persönlich I2C sympathischer, weil leichter zu verarbeiten. Du solltest da aber beachten, dass die Kabel nicht zu lange seindürfen. Bei eine Analogausgabe hast Du zusätzlichen Aufwand zur Kalibration der Referenzspannung und wenn Du den Controller wechseln musst, musst Du die Kalibration wiederholen. Oder Du nimmst eine Referenzspannung von irgendwo anders her, die für Deine Zwecke genau genug ist. Die schließt Du dann an ARef an. Wie störempfindlih Dein Analogsignal ist, hängt natürlich auch vonder Kabellänge und der Umgebung ab.
Bei analogen Sensoren muss man immer elektrisch sehr korrekt sein, weil sonst leicht Störungen in das Signal kommen können. Deshalb versuche ich möglichst nahe an der Quelle das Signal schon zu digitalisieren, weil die abgehenden Digitalsignale meist störfester sind. Ich würde I2C nehmen. Wobei die Leitungen auch nicht zu lang sein sollten, dafür ist der Bus nicht gemacht.
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