Hallo, bin Neuling an dem AVR und brauche einen Tip. Ich muss die eine mit dem AVR messen (die über einen 50 - 70 Kiloohm Widerstand abfällt). Kann ich den PortA direkt anschließen oder brauchts da noch eine OpAmp Stufe davor ?? Die Interne Refernzquelle ist 2,56 V, stimmt das ? Gibt es etwas zu beachten bei der Verwendung des AD-Wandlers ?? Danke B.,
????????? Sorry aber dein Text ist etwas konfus. Ich vermute du willst ne Spannung messen. Ist se zwischen 0 und 5V (bzw. zwischen 0 und Referenzspannung wenn du eine angegeben hast) dann direkt. Höhere lassen sich prima mit nem Spannungsteiler (2 Widerstände) passend runterteilen (Muß dann noch umgerechnet werden) Bei hohen Spannungen mußte allerdings aufpassen und am besten Trennen. Das ganze gilt erstmal für Gleichspannung. Bei Wechselspannung wirds komplexer da ein gleichrichter oder genauer ein Messgleichrichter fällig ist. Es wäre hilfreich wenn du dich genauer darüber auslassen könntest was du vor hast.
Ja Danke erstmal, ich gebe zu das ist etwas (oder auch etwas mehr) konfus gewesen. Also machen möchte/muss ich folgendes : - ich schalte eine 1 kHz, Sinusspannung, Amplitude ca. 1 V über einen 50 K Schutzwiderstand auf eine Oberflächenelektrode (wie EKG). Der Sinusgenerator hat einen Innenwiderstand von ebenfalls 50 K. Klebt nun die Elektrode korrekt auf dem Körper so liegt t (unter Vernachlässigung des Körper und Elektrodenwiderstandes) an dem Schutzwiderstand (der ja mit dem Generatorwiderstand einen Spannungsteiler realisiert) ca. 500 mV an. Genau diese Spannung möchte ich nun an dem AD-Wandler messen und je nach Spannungswert entscheiden ob die Elektrode gut klebt. Nachdem nun diese Spannung gleichgerichtet wurde soll sie eben an dem AVR gemessen werden. Und hierzu die Frage, kann diese 500 mV * 1,41 = 700 mV direkt an den Eingang anlegen ? Ich hatte ursprünglich an den eingebauten Comparator gedacht, aber ich brauche ja leider sechs kanäle. (Wechselspannung deswegen, da es dann möglich sein wird die Impedanz des Körpergewebes zu berechnen) Hoffentlich war das jetzt weniger konfus, aber der AVR ist für mich noch ein Buch mit 96 Siegeln (immerhin klappt schon die Relais und LCD-Ansteuerung :):))
Yo,auffem AVR bin ich auch noch neu aber ich bastel seit einigen Jöährchen so das meine Probleme eher die Der Information und Orientiereun sind. Mit Der Soft hab ich da erstmal weniger Theater. Zum Thema: Am AD-Port sind zunächt erstmal nur Spannungen zwischen Masse und Vref bzw. Vcc (5V) zulässig. Da es dir ja nur um den "Kontaktwiderstand zwischen Elektroden und Körper geht und die Eingangsgröße bekannt und Fest ist dürfte das recht einfach zu lösen sein. Der Wandler ist für Wechselpsannungen ungeeignet und wür Schwankende Signale (Wechselspannung mit Positiven Offset) mit höherer Frequenz ebenfalls. Um die 1Khz vernünftig erfassen zu können wären also pro Phase schon mindestens 8 Messungen nötig wobei diese auch Synconisiert werden müßten. Vom Rechenaufwand ganz zu schweigen.(Alles grob geschätzt und in den Topf geworfen) Einfacher wäre es mit nem Meßgleichrichter aus dem Signal eine Proportionale Gleichspannung zu machen die dann problemlos mit dem AVR gemessen werden kann. Da bei 5V Messbereich am AVR 1V eine glatte Verschwendung der Auflösung ist setzt man noch einen OP-Amp mit Fester und genauer Verstärkung dahinter um das Signal auf die Maxcimalen (5V) aufzublasen. Natürlich hängt der Faktor davon ab welche Maximale Spannung du zu erwarten hast. Soll es nur bis 500mV gehen dann ist der Faktor erstmal grob bei 5V/0.5V=10 Sollen noch Spannungen bis 750mV erfasst werden dann eben 5V/0.75V=6.66 (Periode). Das wqar alles etwas Grob aber in Etwa kann man es so machen. Natürlich kommen noch Themen wie "Sicherheit" bei Medizinischen Geräten usw. dazu.Auch die Filterung ,Mittelung,Körperspannungen (Wir sind ja ne gute Antenne)sollte berücksichtigung finden. Aber für den Selbstversuch mit Steckgerät (Besser Batterie)am Unterarm soll das erstmal reichen. Kommt das eher in deine Richtung ?
Also danke erstmal, schade dass der Atmel zu langsam für das kleine Kiloherz ist. Der Messverstärker, an den habe ich auch schon gedacht. Ich stelle das mir so vor : Gleichrichter aus OpAmp, wobei der Eingang als Summierer ausgeführt wird (ein Eingang an Signal, die anderen fünf auf Masse - und dann der Reihe nach durchschalten). Müsste doch gehen, was meinst Du ? Zur Sicherheit : ist das geringste Problem, wir wollen den Verstärker sowieso TÜV Zulassen, und daher ist dies eines der geringeren Probleme (dabei haben wie Erfahrung, was wir und speziell ich nicht von den AVR sagen können - der AVR klang halt sehr gut, einfach zu programmieren und handzuhaben) Dieser Elektrodentest ist ein Wunschtraum unserer Ärtze, und was die Halbgötter in Weiß wollen das tun wir armen kleinen Techniker halt :):):)
Zur Wandelrate des ADC's hab ich mich oben schon weit rausgelehnt Also erstmal einen genaueren Blick ins Datenblatt. Als Wandelzeit sind 65-260µs angegeben. Das wären im Idealfall 1/65µs=15384 Wandelungen die Sekunde was sich erstmal gut anhöhrt. Wenn sich diese Rate bei 10-Bit auflösung stabil halten läst dann haste immerhin knapp 15 Messungen die periode.(Ich gehe mal grob davon aus das jede Elektrode einzeln "duchgemessen" wird.) Die Synchronisation (Man will ja schließlich die Spitzenspannung genau erfassen) ist allerdings eine andere Sache. Ob das so einfach geht weiß ich nicht. Dann müssen die gewandelten Daten auchnoch schnell genug ausgewertet werden ohne die messungen zu beeinflussen. Wie man sieht läuft es drauf hinaus das ganze zu Synchronisieren. Aber mal von alldem abgesehen hab ich dich so verstanden das es "nur" auf den Übergangswiderstand ankommt. Ich vermute mal (Bin kein Mediziner sondern Elektriktrick also ergehe ich mich in Vermutungen weil ich es nicht genau weiß.) das eine Gleichspannungsmessung aufgrund Gchemischer veränderungen in der Haut eine relativ schnelle verschiebung des Hautwiderstandes verursachen würde und damit ausfällt.(Ähnlihc dem versuch einen Kondensatorinnenwiderstandes mit Gleichspannung zu messen.) Die Anfallende Wechselspannung aus dem oben von dir angegebenen Widerstandsnetzwerg gibt also auskunft über die güte der Verbindung der Elektrode mit der Haut. Es würde also nix dagegen sprechen dieses Signal mit einem Präzisionsgleichrichter in ein Equvalentes Gleichspannungssignal umzuwandeln und dann in aller ruhe und ohne Probleme mit dem AD-Wandler des Controllers auszuwerten. Da der Mega16 eine Externe Referenz ermöglicht ist das auch unkompliziert und nicht Zeitkritisch umzusetzen. Allein die Störanfälligkeit und Konstanz des Wandlers müßte man Prüfen. Ich bastel derzeit auch am AD-Eingang vom Mega16 rum um zu sehen wie genau und Konstant er Arbeitet (Anpassung eines Magnetfeldsensors da ich ja jetzt 10 statt 8-Bit Auflösung habe) Also kann ich den Abstecher auch noch machen. Dazu habe ich noch ne Frage zu deinem Modell. Wenn ich richtig verstehe haben wir einen Generator 1Khz Sinus/1Vss(oder eff ?) mit 50Kohm Innenwiderstand (Ri). Danach einen weiteren 50Kohm Widerstand (Rm . m für Messwiderstand)und dann die Elektrode. Die Gesuchte Größe ist ja der Übergangswiderstand zur Haut (Rh) (Was jetzt kommt ist unter der vorraussetzung das ich dich richtig verstanden habe) Soweit so gut.nur geht das signal ja noch weiter. Es folgt der Körperwiderstand (Der ja eben nicht fest ist) und irgendwann müssen wir ja den Keis zum Generator schließen. Wenn ich für den Körperwiderstand mal Rk (k=Körper) annehme und vorerst einen beliebeigen Wert (Zum Rechnen) einsetze dann ergibt sich insgesammt ein Spannungsteiler von Ri+Rm+Rh+Rk bei dem du zwischen Ri und Rm die zu messende Größe abgreifen willst. Also egal welchen wert Rh und Rk annimmt kannste die 500mV am meßpunkt (Mp) schonmal knicken und da Rh+Rk bei jedem Patienten erstmal unbekannt ist kann die Spannung an Mp nicht definiert werden. Mal so einfach gesehen kann der einzelne Elektrodenwiderstand nicht ermittelt werden da der unbekannte Körperwiderstand das ganze Modell zum Kippen bringt. Was mir so im Hinterkopf dazu rumgeht ist vieleicht ne art Vierleitermessung aber überschlägig im Kopf stoße ich immer wieder an die selbe Grenze.Nämlich die unbekannten Rh und Rk. Zwei in einer Kette sind einer zuviel. Den Patienten quasi erstmal Elektrisch zu vermessen ist wegen dem dann unbekannten Rh auch wieder nicht möglich. Öhm,moment. . .. ... .... ..... Hmm,also entweder hab ich mich gerade tierisch verrant oder ich finde derzeit keine Lösung (Kann auch an der Uhrzeit liegen). Ok,ich lasse das erstmal so als Gedankengang stehen. Vieleicht kommt der Geistesblitz irgendwann wieder denn Irgendwie kommt mir das Szenario bekannt vor und mir fälllt nur nicht ein woher. Ratber
Hi Rather,
danke für den doch recht langen Text. Also gegen Gleichrichter spricht
eigentlich nur dass ich sechs Elektroden habe und somit auch sechs
Gleichrichter brauche.
Die Ausführung bezüglich Gleichstrom/Wechselstrom ist soweit korrekt,
der Körperwiderstand und der Elektrodenwiderstand , besser die Impedanz
kann als Parallelschaltung von R und C aufgefasst werden, wobei
vermutlich die Kapazität überwiegt.
Der Elektrodenwiderstand ist dann aber bekannt, der kann vermessen
werden, also bleiben nur der variable Körperwiderstand übrig.
Der Generator liefert, so wird dieser zumindest dimensioniert, 1 V
Amplitude, Sinusförmig f = 1 kHz. Der Gernator hat einen Widerstand Ri.
Der Spannungsteiler würde dann so aussehen. (Die 50 Kiloohm Widerstände
sind die Schutzwiderstände in den Elektrodenzweigen). Der
Elektrodenwiderstand wird vernachlässigt (die sind mit entsprechendem
Kontaktgel sehr gut). Würde der Elektrodenwiderstand zu groß würde man
auch nur eine sehr kleine Spannung messen können, was sowieso eine
Fehlermeldung (schlecht befestigte Elektroden) zur Folge hätte
+5V
|
Ri (100k)
|
|____>AD
|
|
Rs (50k)
|
|
Rk
|
|
Rs (50k)
|
Masse
Bei der Messung geht es primär nicht darum den Körperwiderstand zu
vermessen sondern nur zu entscheiden ob eine Verbindung vorhanden ist.
Ich stelle mir das so vor
U(ad) = (Ri/(Rk+2*Rs))*5V ist diese Spannung kleiner als eine untere
SChranke, sagen wir 300 mV so ist die Elektrode zu schlecht befestigt.
(Als Gleichrichter habe ich mal eine AD637 gefunden, aber den kenne ich
noch nicht - mal sehen)
Es grüsst
Bernhard
Hmmm Aus deiner Kette werde ich jetzt nicht mehr ganz schlau. Desweiteren fügst du jetzt noch 5V ein. Egal. Soweit ich noch mitkomme geht es dir darum mindestens eine Spannung von zb. 300mV zwischen 2 Elektroden zu bekommen um die Güte der Verbindung zu bestimmen. Dafür reicht es eigentlich beide Spannungen (Elektroden) Gleichzurichten und zu Differenzieren (Meinentwegen auch andersrum.Spielt erst bei der Praktischen Anwendung ne Rolle) also die Differenz zu bekommen die wir dann messen. Wie gesagt bin ich durch deine Letzte Zeichnung etwas verwirrt denn die Stellt sich mir anders dar als ich gedacht habe. Gibt es über die Meßmethode (Ersatzschaltbild) irgendwo Literatur ? Ich weiß zwar im Prinzip wie es geht aber ob alles gegen eine Gemeinsame Masse(Elektrode) oder Elektrodenpaare gegeneinander und Masse gemessen werden ist mir unbekannt. Davon hängt es ab wie man an die Sache herangeht.
Oh Mann bin ich blöd,
das ist natürlich falsch die 5 V; anstelle der +5V sollte da der
Sinusgenerator 1V 1Khz sein. so ein schmarrn wo war da mein kopf.
Du hast recht genau darum geht es (die Güte der Verbindung). Aber die
Zeichnung muss dann so sein
+1V Sinusspannung
|
Ri (100k)
|
|____>AD
|
|
Rs (50k)
|
| (elektrode 1)
Rk
|
| (elektrode 2)
Rs (50k)
|
Masse
Das Messprinzip ist das folgende : eine Körperelektrode auf Signal und
eine Körperelektrode auf Wandlermasse (die sonstigen Elektroden hängen
in der Luft) --> Der Stromkreis wird über den Körper geschlossen.
Literatur ? Gibt es eigentlich nur zur Aufnahme von Biosignalen, dass
dafür in rauhen Mengen. Dort wird behandelt : Wie wird EKG gemessen
etc.
(Prinzipiell : Differenzmessung über Instrumentenverstärker;)
Gruss
B.
So hab erstmal ne Zeichnung hingekritzelt damit wir ne gemeinsame Basis haben. http://www.8ung.at/ratber/eeg.jpg Kommt das jetzt hin ?
Ach ,ja,ganz vergessen. Hab ja gestern erstmal mit den AD-Eingängen gespielt um zu sehen was alles geht. Obwohl ich die Versorgung der Analogen Eingänge ebenfalls aus der gleichen Quelle speise wie den Rest der Schaltungen auf dem Steckbrett (Da hängt noch nen PWM sammt Modellmotor drann.Sollte also recht verseucht sein)ist das Ergebnis (Einfacher Spannungsteiler mit Tempsensor) recht Stabil. Soll heißen das der Wandler recht Konstant für nen 10-Biter arbeitet. Solte also auch für gehobenere Ansprüche reichen. Aus dieser Sicht haste schonmal nen Punkt. Zum Meßgleichrichter schaue ich mal was sich da so an Stabilen Typen für die Op-Amps anbietet.
Hi Genau, die Zeichnung stimmt perfekt. Ich habe mich damit gestern auch beschäftigt mit den AD-Wandlern (einfach mal eine Gleichspannung an den Eingang gelegt und es funktioniert doch ganz gut). Mein Problem ist aber immer noch (ich verwende jetzt ein AT90S8535, der ATMEGA ist mir kaputt gegangen)ist: lege ich an PORTA.5 (AD05) die gleichspannung an und lese diese mit dem BASCOM Befehl GETADC(5) aus bekomme ich immer 0 oder etwas darüber. Der Befehl GETADC(4) bringt dann aber die richtige Spannung ?? Irgendwie stehe ich da auf dem Schlauch - werde mich wohl noch intensiv mit der AVR Thematik auseinandersetzen müssen Messgleichrichter : da habe ich schon mal einen mit 3 Stück OPA 604 aufgebaut, soweit so gut, nur ist da der Bauteileaufwand doch sehr hoch. Besser ist da ein OP270 oder eben ein True-RMS-Converter AD637. mal sehen.
Zum Wandler (AD04/AD05) Is zwar simpel aber haste auch bedacht das von 0 aus gezählt wird ? (zb. AD0-AD7 für Wandler 1-8) Zu den MEßgleichrichtern. Also soviel Schaltung ist das nun auch nicht. Etwas Aufwand muß schon getrieben werden. Stell dir vor es gäbe nur röhren und du müßtest "Alles" Diskret und auch noch mir Präzisionswandlern aufbauen. Dann ist ne OP-schaltung nurnoch nen Klacks ;-)
Zum Gleichrichter : Röhren sind ja ansich nicht schlecht :):) Nein im Ernst ich brauche nur einen Gleichrichter, ich habe die Schaltung etwas modifiziert, und brauche daher auch nur einen AD-Wandlerkanal - etwas in der Art von Multiplexing. zum Wandler RECHT hast Du, man sollte am Wochenende nichts mehr arbeiten sondern an den See gehen.
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