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Thema: Mess-Schaltung - Kontrolle

  1. #11
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Powerstation Test
    Die OPVs sind überflüssig, den 10k-Lastwiderstand des Sensors durch eine Reihenschaltung aus 7k5 und 2k49 ersetzen und dann noch 100n parallel zum unteren R. Die Ladungspumpe finde ich abenteuerlich, wenn Du da mal nicht über die Grenzen eines HC-Inverters gehst... womit wird das Ding überhaupt versorgt, dass Du die LP brauchst? Wenn Du schon so genau "schnüffeln" willst, dass Du eine Referenz brauchst, solltest Du Dich auf eine beschränken und die Spannungen von einander ableiten - heisst: ratiometrische Messung, und dann brauchst Du auch gar keine Referenz mehr, sondern nur eine halbwegs stabile und rauscharme Spannung, die aber nicht absolut genau sein muss. Etwas Rauschen wäre wiederum nicht schlecht, zumindest im Sensorsignal, damit könnte man die Auflösung erhöhen - aber ob man das braucht für einen Gassensor...?#
    Ich habe es neulich mit einem NTC gemacht, im Laboraufbau habe ich so 13 nutzbare Bits aus dem AVR-ADC bekommen, zumindest an den Stellen, an denen ich nachgemessen habe

  2. #12
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    So, TL431 korrigiert.
    100nf an AREF und am Quarzoszi. hinzugefügt.
    Opamp entfernt.

    @shaun :

    MPR 10k von Reichelt hat max. 0,1% Abweichung. Das sind 10Ohm.

    Bei 7k5 + 2k49 habe ich 10000 - (2490 + 7500) = 10 Ohm plus noch 7,5 und 2,49 gleich 19,99 Ohm Abweichung max. Warum also diese Maßnahme ? Und was bewirken 100n parallel zum Widerstand ?

    PICture :

    Die Schaltung stammt von hier : http://www.holger-klabunde.de/dcdc/picdcdc.htm

    Etwa 10mA könne dort wohl entnommen werden, wenn ich richtig rechne :

    U = R * I
    I = U / R
    I = 11,45 / 1000
    I = 0,01145 A

    Der TGS822 zieht laut Datenblatt, wenn ich das richtig lese (http://www.netzmafia.de/buecher/linu...ren/TGS822.pdf) 15mW.

    P = U * I

    I = P / U
    I = 0,015W / 10V
    I = 0,0015 A

    I = 1,5 mA.

    Sollte also locker reichen.

    Danke schonmal für die bisherigen Tipps,

    Christian

  3. #13
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Die Messschaltung ist etwas überrieben, denn der Sensor hat schon an sich eine Temperaturdirft von ein paar % pro K. Die extra präzisen Widerstände wird man also kaum brauchen. Ich sehe auch noch keinen Grund den Sensor unbedingt mit 10 V Auszulesen. Das müßte eigentlich auch mit 5 V gehen, eventuell auch sogar besser mit Wechselspannung, denn da kann man durch mehrfaches Auslesen des ADs mehr echte Auflösung bekommen.

    Wenn man extra Aufwand Treiben will, dann eher für eine stabile Temperatur oder eine zusätzliche Temperaturmesung, um Softwaremäßig zu korrigieren.

  4. #14
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Von Wechselspannung am SnO2-HGS würde ich die
    Finger lassen. Das Sensorelement ist nur in aller
    erster Näherung ein Widerstand. Wenn ma da Orts-
    kurven misst kommen die tollsten Sachen raus.
    Da können je nach Betriebspunkt kleinste Frequenz-
    änderungen schon große Pseudo-Signale machen.

    Zweitens stellt sich die Frage was überhaupt ge-
    messen werden soll und wie genau?


    Je nach Anforderung muss die Heizspannung geregelt
    werden und der Sensor sehr lange geheitzt, bis über-
    haupt mal ein hinreichend stabiler Nullpunkt steht.

    Eine "Einbrennphase" von mehr als 7 Tagen wird
    empfohlen.

    siehe: http://www.figarosensor.com/
    -> General technical information

    Ich hab aber auch schon HGS gesehen die brauchten
    vier Wochen.

    Zudem kann es nötig sein den Meßbereich umschaltbar
    auszulegen. Die Leitwertänderung des Sensors kann
    durchaus über mehrere Potenzen gegen.

    Grüße GeoBot

  5. #15
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Das soll ein Atemalkoholtester werden.

  6. #16
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Na dann fangen wir mal an.

    Nehmen wir das folgende Datenblatt her.
    http://www.figarosensor.com/products/822pdf.pdf

    Was als erstes auffällt ist, das sich die beiden Diagramme auf
    Widerstandsverhältnisse beziehen. Rs/Ro
    Weiterhin fällt auf das Ro sich auf einen Sensor bezieht der
    mit 300ppm Ethanol und einer Luftfeuchtigkeit von 65±5%R.H.
    und einer Temperatur von 20°±2°C betrieben wird.

    Weiterhin ist angegeben daß der Grundwiderstand Rs (=Ro)
    bei 300ppm Ethanaol (das heißt für Rs/Ro=1) zwischen 1kΩ
    und 10kΩ liegen kann.

    An Luft (Rs/Ro=10,9) liegt die Exemplarstreung des Sensor-
    widerstands dann zwischen Rs 10,9k und 109k.

    Das heißt du mußt zumindestens den Spannungsteiler
    Sensor, R6 einstellbar gestalten.

    Wie hoch ist eigentlich die Konzentration von Ethanol in der
    Athemluft bei 0, 1, 2 oder 3 Promille ???


    Und wie sieht denn der mechanische Aufbau aus? Sprich wie
    kommt der Athem zum Sensor?

  7. #17
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Pfft, und dafür machst Du hier einen Aufstand mit Präzisionswiderständen? Dein Sensor liegt um Größenordnungen daneben. Meine Reihenschaltung war ein Spannungsteiler, habe ich auch so geschrieben. Damit Du von Deinen max. 10V auf die gewünschten 2,5V kommst und gleichzeitig den Lastwiderstand des Sensors hast. Der Kondensator soll die Impedanz des Konstrukts für den ADC senken, damit das Schätzeisen von Sensor auch superpräzise vermessen werden kann
    Wie schon geschrieben wurde, sollten aber auch 5V für den Sensor reichen, dann bekommt der ADC dieselben 5V als Referenz und schon sind die TL431 überflüssig. Der Spannungsteiler übrigens auch.

  8. #18
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Text
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken tgs822.png  

  9. #19
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Jo, aber wie schon geschrieben wurde können's bei 100mg% auch 12k statt 1,2k sein, bei solcher Streuung ist ein 0,1%-Widerstand müßig.

  10. #20
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Oje! Was fang ich jetzt mit dieser Grafik an?

    Wo kommt sie her, was sagt sie aus?

    Sollte dass die Antwort auf die Fage "Wie hoch
    ist eigentlich die Konzentration von Ethanol in
    der Athemluft bei 0, 1, 2 oder 3 Promille ???"
    sein?.

    Nun gut. Im folgenden Dokument Seite 11
    http://www.sysdyn.ch/Blutalkoholgehalt.pdf
    findet sich folgende Definition:

    "0,5 Promille BAK (=mg/g ) = 0,25mg/l AAK"
    Ich nehme an BAK = Blutalkoholkonzentration;
    AAK = Atemalkoholkonzentration.

    Sind mg/l dann ppm?

    Ich möchte erst einmal das Sensorelement be-
    leuchten. Welche Einflüsse ändern meinen Wider-
    stand und in welchem Ausmaß.
    Sprich welche Querempfindlichkeiten gibt es.
    Und dann was tue ich dagegen!

    Wenn das nicht klar wird, brauch ich auch keinen
    ADC und keinen µC.

    @ shaun
    Die Exemplarstreuung lässt sich beim Kalibrieren
    durch Justieren in den Griff bekommen.

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