Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Verständnisfrage Spannungsversorgung
Hallo!
Habe ein eine Referenzspannungsquelle einen Drucksensor angeschlossen.
Die Referenzspannungsquelle soll exakt 5,000 V liefern. Der Sensor soll genau mit dieser betrieben werden.
Wenn ich nun die Spannung mit und ohne angeschlossenen Sensor messe, ist sie unterschiedlich. Welcher Wert ist nun der richtige?
Bin noch Anfänger im Elektronikbereich und beschränke mich erst mal aufs nachbauen und lernen. Hoffe ihr könnt mir bei meiner Frage helfen.
MfG
Hi,
ich vermute, deine Referenzspannungsquelle (wie, wo, was, welche?) kann den Strom nicht liefern, bzw. ist nicht auf Lasten allgemein ausgelegt, oder hat eventuell Probleme mit den Strompeaks des Sensors (welcher?).
Gruß, CowZ
Vielleicht kann sich ja jemand die beiden Datenblätter mal ansehen und gucken ob es passt.
Der Drucksensor ist von Sensortechnics http://www.sensortechnics.com/download/fba-722.pdf
und die Referenzspannungsquelle von Linear Technologie LT1021 http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=0;INDEX=0;FILENAME=A200%252FL T1021%2523LT.pdf;SID=28Xh1@9awQARwAAEvxh7w0eac2985 ece25e85541e6e69b819e2a3
Was sind/ist "Strompeaks des Sensors"?
MfG
Eine Spannungsquelle ist nie ideal, das heist bei Belastung (hier durch deinen Sensor) wird sie immer etwas einbrechen.
Wie stark sie einbricht hängt von der Last und von der Spannungsquelle ab. Da dein Sensor aber nur um die 100mW braucht (laut Datenblatt) und damit der Strom im unteren mA-Bereich liegt sollte die Spannung eigentlich nur geringfügig einbrechen.
Bricht sie zu stark ein musst du manuell nachregeln, dass die Spannungsquelle unter Belastung (mit dem Sensor) die 5V liefert.
Ok, also muss die angegebene Versorgungsspannung unter Last stimmt.
Messe die Spannung mit einem Digital-Multimeter. Beeinflusst das die Messung nicht?
Hi,
warum betreibst du den Sensor denn mit 5V?
Im Datenblatt steht doch:
Supply voltage2 8 to 15 V
typ. 10 ±0.01 V
100mW sind bei 5V 20mA. Das kann die Spannungsquelle nicht mehr liefern. Selbst bei 10V wären es noch 10mA, was der obersten Grenze der Spannungsquelle entspricht.
edit: achja, Strompeaks sind kleine Stromspitzen. Wenn der Sensor also nur sehr kurzzeitig einen hohen Strom ziehen würde, könnte auch dadurch die Spannung einbrechen, wenn die Regelschaltung der Referenz nicht auf schnelle Änderungen reagieren kann.
Gruß, CowZ
Ok, also muss die angegebene Versorgungsspannung unter Last stimmt.
Messe die Spannung mit einem Digital-Multimeter. Beeinflusst das die Messung nicht?
Ist vernachlässigbar aufgrund des hohen Innenwiderstands.
Meint auch 10,000 Volt. Welche Spannungsquelle wäre dann zu emfehlen? Habe den Sensor an einem 12 Bit ADC von Linear Technologie LTC1286 und brauche einen sehr genauen Wert.
Gar keine. Der ADU bekommt schlicht und einfach die Betriebsspannung des Sensors als Referenz, schimpft sich dann ratiometrische Messung und der absolute Fehler der "Referenz" findet sich exakt im Messwert wieder, hebt sich also auf. Wenn der ADU auch noch andere Eingänge absolut messen muss, nimmst Du halt eine entsprechende Referenz für den ADU (zB 5,0V, so genau es halt sein muss) und verstärkst diese mit einem OPV und zwei Metallschichtwiderständen auf 10,0V für den Betrieb des Sensors. Allerdings auch hier: auf den Strom achten!
Heißt das also das wenn ich den Sensor und den ADC an der gleichen Spannungsquelle betreibe spielt es keine Rolle wie genau diese ist?
Wie sieht’s mit geringem Temperaturdrift und geringes Rauschen aus? Hebt sich das auch auf?
Besserwessi
29.07.2008, 08:35
Die Temperaturdrift hebt sich bei der Ratiometrischen Messung gerade auf, das Rauschen nicht unbedingt zu 100%, aber bei 12 Bit Auflösung sollte das Rauschen der Referenz noch keine Rolle Spielen. Als Spannungsversorgung (Stbilisierung) reicht dann ein 7810 oder ähnliches. Wenn es sein soll geht aber auch direkt eine 9 V Batterie, die Spannungsswankungen fallen ja raus.
Das hört sich ja gut an. Da habe ich mir wohl zuviel arbeit gemacht mit der genauen Referenzspannung, und wahrscheinlich sogar noch das Gegenteil erreicht. Vielen Dank! Wieder was dazu gelernt.
Biddeschö:)
Was für ein Wandlertyp ist das eigentlich? Integrierende Wandler (Sigma-Delta zB) haben prinzipbedingt schon eine recht gute Rauschunterdrückung, mit einem RC-Filter hinter Deiner Sensorbrücke erreichst Du sicher mehr als mit jeglicher low-noise-Referenz, weil die Widerstände der Brücke schon stärker rauschen dürften als eine der Spitzen-Referenzen.
Konnte aus dem Datenblatt nicht erkennen was für ein Typ das ist. Kannst ja vielleicht selber mal schauen unter http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=6;OPEN=1;INDEX=0;FILENAME=A200%252FL TC1286_LTC1298%2523LT.pdf;SID=27Y3GQ4KwQARsAACVPfs E8ba299a39a5fd4a324710402173fc1cc
Wie müsste das mit dem RC-Filter aussehen, und wie berechne ich den?
Ein SAR-Wandler mit S&H am Eingang - da werden niederfrequente Anteile des Rauschens zu Messfehlern. Auf S.17 wird ein RC-Filter erwähnt, Du musst einen Kompromiss zwischen notwendiger Dämpfung, Eckfrequenz und zulässigem Fehler finden, unter Berücksichtigung der benötigten Abtastrate.
So viel neue Begriffe. Da muss ich mich erst mal belesen.
MfG
nikolaus10
30.07.2008, 11:42
Die Ref-Spannung betraegt 10 Volt , das passt schon.
Kann auch bis zu 14 ma liefern, geht auch noch.
Kannst ja nochmal mit einem Oszi ueberpruefen ob das auch alles stabil ist.
Die Genauigkeit ist aber nicht so besonders hoch weil die Toleranzen des Aufnehmers deutlich schlechter sind als 12 bit.
Wieso willst du denn ueberhaupt Durchflussgroessen mit einer Genauigkeit kleiner 0,5% messen?
Ein SAR-Wandler mit S&H am Eingang - da werden niederfrequente Anteile des Rauschens zu Messfehlern. Auf S.17 wird ein RC-Filter erwähnt, Du musst einen Kompromiss zwischen notwendiger Dämpfung, Eckfrequenz und zulässigem Fehler finden, unter Berücksichtigung der benötigten Abtastrate.
"SAR-Wandler mit S&H am Eingang" glaube habe ich verstanden.
Der RC-Filter mit Dämpfung und Eckfrequenz ist doch genau das gleiche wie eine Frequenzweiche im Audiobereich??? Der RC-Filter wäre dann also ein Tiefpass der bei einer bestimmten Eckfrequenz nach "oben " hin abtrennt? Wenn der Wander aber niederfrequente Anteile des Rauschens zu Messfehlern macht, bräuchte man dann nicht einen Hochpassfilter?
Was ist der "...zulässigem Fehler...."?
Ist mit Abtastrate die gemeint mit der der ADC das analoge Signal einliest, oder wie schnell ich mit dem Mikroprozessor die Werte vom ADC abhole?
Die Ref-Spannung betraegt 10 Volt , das passt schon.
Kann auch bis zu 14 ma liefern, geht auch noch.
Kannst ja nochmal mit einem Oszi ueberpruefen ob das auch alles stabil ist.
Die Genauigkeit ist aber nicht so besonders hoch weil die Toleranzen des Aufnehmers deutlich schlechter sind als 12 bit.
Wieso willst du denn ueberhaupt Durchflussgroessen mit einer Genauigkeit kleiner 0,5% messen?
Ein Oszi habe ich leider nicht. Werde mir jetzt aber wohl eins anschaffen müssen. Kann da ein günstiges für meine Zwecke empfohlen werden. Kenne die Dinger bis jetzt nur von Bildern.
Bei dem Durchflusssensor brauche ich eigentlich nicht so eine hohe Auflösung. 10 Bit reichen da völlig aus. Habe aber noch einen mit 12 Bit zu liegen. Wichtig wäre nur das ich ein "sauberes" Ergebnis bekomme.
Was viel wichtiger wäre der Drucksensor HONEYWELL MLH016B...A den ich auch noch habe. http://www.sensortechnics.com/download/mlh-621.pdf
Da brauche ich die 12Bit so genau wie möglich.
MfG
nikolaus10
30.07.2008, 13:13
Der Drucksensor hat eine worst case Genauigkeit von ca.3,5 %, da reichen 10 Bit auch aus.
Rauschen ist da wohl nicht das problem , eher Brummen, EMI und aehnliches.
Vermutlich sind in dem Bereich auch Pumpen , Motoren, Schuetze u. aehnliches.
MFG
Der Drucksensor hat eine worst case Genauigkeit von ca.3,5 %, da reichen 10 Bit auch aus.
Rauschen ist da wohl nicht das problem , eher Brummen, EMI und aehnliches.
Vermutlich sind in dem Bereich auch Pumpen , Motoren, Schuetze u. aehnliches.
MFG
Wie kommst du auf den Wert 3,5%? Eigentlich ist nichts dergleichen in der Nähe. Kann man diese Störungen auf dem Oszi sehen?
MfG
Besserwessi
30.07.2008, 20:00
Ich finde da auch keine 3,5%. Nur 2-3% für alle Fehler zusammen, und 0,5% für Nichtliniearität und Hysterese. Einen Teil des Fehlers kann man eventuell noch durch Klibrierung (z.B. Null überdruck) wegbekommen. Dann sind die 12 Bit gar nicht so sehr überdinensoniert.
Mit den Oszilloskop wird man nicht viel sehen können, denn ein Großteil der Fehler wird durch nichtlinearität, oder sonstige Abweichungen von der Idealen Kennlinie kommen. Was man mit dem Oszilloskop sehen können sollte sind Schwinkungen durch Vibrationen oder Druckschwinkungen z.B. von Pumpen oder Turbulenzen, sofern sie den vorhanden sind. Hier hilft zur unterdrückung ein passender Filter um aliasing Effekte zu vermieden und dann ein mehrfaches Messen und digitales Mitteln (oder Filtern).
Gar keine. Der ADU bekommt schlicht und einfach die Betriebsspannung des Sensors als Referenz, schimpft sich dann ratiometrische Messung und der absolute Fehler der "Referenz" findet sich exakt im Messwert wieder, hebt sich also auf. Wenn der ADU auch noch andere Eingänge absolut messen muss, nimmst Du halt eine entsprechende Referenz für den ADU (zB 5,0V, so genau es halt sein muss) und verstärkst diese mit einem OPV und zwei Metallschichtwiderständen auf 10,0V für den Betrieb des Sensors. Allerdings auch hier: auf den Strom achten!
Wie müsste solch eine Schaltung aussehen? Gibt es irgendwo mal eine Beispiel das ich mir anschauen kann?
MfG
Besserwessi
31.07.2008, 16:33
Der Sensor kriegt seine Spannung aus einer einigermaßen stabilen Quelle (z.B. 7810). Der AD Wandler kriegt die Referenzspannung dann aus einem einfachen Spannungsteiler (mit metallfilmwiderständen) von der selben Spannung. In seltenen Fällen wird man noch einen Spannungsfolger zum AD Ref. Eingang brauchen. Wenn hinter dem Sensor noch ein Verstärker mit Offset ist, dann muß der Offset des Verstärkers auch aus der selben Spannung abgeleitet werden.
Das ist in der Regel einfacher als erst die Referenzspannung für den AD herzustellen und dann auf 10 V zu verstärken.
Warum müssen es Metallfilmwiderstände sein?
Besserwessi
31.07.2008, 23:45
Es sollten jedenfalls keine Kohlewiderstände sein, außen das zufällig ein 1:1 Teiler gebraucht wird. Die Metallfilm Widerstände haben bei günstigem Preis einen relativ konstanten wert, ohne viel Temperaturabhängigkeit.
Es sollten jedenfalls keine Kohlewiderstände sein, außen das zufällig ein 1:1 Teiler gebraucht wird. Die Metallfilm Widerstände haben bei günstigem Preis einen relativ konstanten wert, ohne viel Temperaturabhängigkeit.
Was ist ein 1:1 Teiler?
Habe schon mal im Netz gesucht, aber so richtig schlau bin ich nicht geworden.
Ich denke mir es ist ein Teiler mit 2 gleich großen Widerständen, der die Spannung genau halbiert???
MfG
Besserwessi
01.08.2008, 08:48
War nicht besonders gut ausgedrückt, mit 1:1 Teiler war wie vermutet die Spannungshalbierung gemeint. Bei 2 gleichen Widerständen ist es halt besonders leicht auch die Tempearaturabhängigkeit gleich zu kriegen.
Irgendwie komme ich mit dem Spannungsteiler nicht zurecht. Haben über einen 7810 eine Versorgungspannung von 10V und einen Spannungsteiler mit 2 x 20KOhm Metallfilmwiderstände. Dadurch habe ich eine Spannung von 5V an der ich den ADC angschlossen habe. Na kurzer Zeit werden die Widerstände so heiß das man sich die Finger verbrennt. Das kann doch nicht normal sein?
Dann hast Du keine 20k-Widerstände, sondern eher 20 Ohm.
nikolaus10
12.08.2008, 07:44
Hast du auch Abblockkondensatoren nahe am Spannungsregler geloetet?
Dann hast Du keine 20k-Widerstände, sondern eher 20 Ohm.
Ja, das wars wohl. Habe die Widerstände aus der falschen Kiste gegriffen.
Hast du auch Abblockkondensatoren nahe am Spannungsregler geloetet?
Ja habe ich, bzw. auf dem Steckbrett ganz dicht gesteckt.
Habe da noch ne Frage. Laut Datenblatt soll der Durchflußsensor(http://www.sensortechnics.com/download/fba-722.pdf) eine Ausgangsspannung von 1..5V haben. Wenn ich den Durchfluss aber deutlich erhöhe(über den eigentlichen Messbereich), geht die Ausgangsspannung bis fast 10V rauf. Da der ADC ja eine Versorgungs und Referenzspannung von 5V hat, kann das doch nicht gut sein?
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