ADXRS620 Genauigkeit verbessern.. zweiter Versuch

Hallo Zusammen,

die Messungen meines ADXR620 unter "Laborbedingungen" war ja nicht schlecht, aber hier war die Spannungsversorgung ja auch unter Idealbedingungen.

Im "Zielroboter" sieht die Sache wieder ganz anders aus. Hier ist das Rauschen des Meßsignals vom Sensors doch sehr hoch und die Auswertung für eine Geradeausfahrt so direkt nicht möglich.

Hat jemand eine Filterschaltung schon mal für das IC "ADXRS620" erstellt oder einen entsprechenden Schaltungsvorschlag, welchen ich als Basis verwenden kann.

Gruss R.

Hallo Zusammen,

wäre der Filterbaustein 'MAX7400' von MAXIM eine Lösung. Der Schaltungsaufwand ist überschaubar und das IC ist auch noch sehr klein ?

https://www.distrelec.de/ishopWebFro...Phrase=MAX7400

Hat jemand diese IC schon mal verwendet und entsprechende Erfahrungen gemacht.

Gruss R.

Ein einfacherer Schritt wäre es vermutlich die Spannungsversorgung zu filtern bzw. gleich sauber zu halten. Das sollte noch relativ einfach sein, denn der Sensor wird nicht besonders viel Strom verbrauchen. Der nächste Schritt wäre dann ggf. ein Differenzverstärker um eine Verschiebung der Masse zu kompensieren. Als analoge Filterung sollte eigentlich der Anit Aliasing Filter für den AD Wandler reichen. Den Rest kann man dann digital machen, wobei das meist folgende Integrieren schon eine einfache Filterfunktion darstellt.

Hi,

die Spannungsversorgung habe ich auch schon versucht zu verbessern. Derzeit habe ich einen Brumm
von ca. 20 mV-30mV auf der Versorgungsspannung.

Die zwei Servos für das Ultraschall-Radar habe ich auch schon mit 100yF & 100nF entstört.

Zitat:

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Der nächste Schritt wäre dann ggf. ein Differenzverstärker um eine Verschiebung der Masse zu kompensieren.

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Wie geht das ?

Gruss R.

Bei der Filterung kann es passieren, das sich die Masse am AD bzw. µC von der Masse am Sensor unterschiedet. Wenn möglich sollte man das vermeiden, weil es einfacher wird, geht aber manchmal kaum anders.
Die Abhilfe ist dann ein Differenzverstärker für das Signal. Für Servos sind 100 µF relativ wenig, da sind die Störungen ggf. schon kräftiger. Die 100 µF sollte wenigstens Low ESR Typen sein, es kann aber auch sein dass man eher 1000µF braucht, oder gleich eine separate Spannungsregelung.

Hallo,

eigentlich habe ich zwei getrennt Spannungsversorgungen.

Akku 1 (7,2Volt / 5000 mA):
Linux-System

Netzteil 1 am Akku 1:
Amtel- Motorcontroller, PIC Spannungskontrolle (Relayersatz), Display + Controller
Netzteil 2 am Akku 1:
2 x Servo Hitec 35 Nano, 2 x Ultraschall Messplatinen (sind eigentlich falsch hier, werde ich auf Netzteil 1 legen), WLAN-Karte

Akku 2 (7,2Volt / 5000 mA):
Motorenansteuerung

Das mit dem 1000yF Kondensator wäre noch ein Versuch, nur weiss ich noch nicht, wo ich den Kondensator unterbringen soll.

Auf Mass-Schleife prüfe ich auch nochmals, ich hatte jedoch schon alle Versorgungsspannungen mit 2.5mm² verlegt, danach wurde es bereits besser.

Generell könnte es auch sein, das der Akku mit 7.2V (eigentlich 8.4Volt) zu knapp bemessen ist. Hierdurch dachte ich die Verlustleistung am Längsregler der Drop-down Schaltung so klein wie möglich zu halten. Die Ausgangsspannung war aber immer 5.1V.

Gruss R.

Mit Netzteil 1 / 2 sollten wohl Spannungsregler gemeint sein. Ein 7,2 V Akku ist schon ausreichend, vor allem bei 5 Ah. Für die Servos als große Verbraucher wäre da ggf. sogar schon eine Schaltregler sinnvoll, muss aber nicht.

Die "Entstörung" sollte vermutlich verteilt sein: ein Elko hinter dem Regler für die Servos. Dabei muss man aber beachten was der Regler verträgt - low Drop Regler sind da teils etwas wählerisch. Auch haben viele Servos schon intern recht große Elkos - einfach noch 100 µF parallel zu 2200 µF im Servo bringt da nicht unbedingt viel. Direkt vor dem Regler gehört auch ein Elko/Kondensator. Dazu kommt dann ggf. noch ein Drossel oder Ferriteperle in die Leitung zum Akku. Die Leitungen zum Akkus + Pol sollte man wenn möglich eher getrennt zum Akku führen.

Für die Masse sollte man einen Sternpunkt haben, mit relativ kurzer Verbindung zum Akku.

Wenn es mit dickeren Kabeln besser wird spricht das etwas für ein Masseproblem.

Bei den Spannungsreglern gibt es auch noch unterschiede wie gut die Störungen abhalten. Besonders Regler mit sehr geringem Eigenbedarf helfen nicht gut gegen schnelle Störungen.

Hallo,

die Spannungsregler sind eher so was,
http://www.rn-wissen.de/index.php/Bild:Lm2575.png

Also kein simpler 7805 mit 100yF Eingang & 100nF Ausgang.

Ich habe gerade nochmals die Schaltung durchgemessen. Die Brummspannung auf den 5V ist jetzt 10mV, nochmals einige Leitungen verbessert.
Die Sache mit der Sternerde ist mir bekannt. Auf den ersten Blick konnte ich keinen Fehler finden. Der Stern ist bei der Verwendung von zwei separaten Netzteilen, welche nicht 100% an der gleichen Stelle montiert sind, noch ganz sternformig. Die Netzteile hatte ich damals im "embedded Shop" (leider gibt es das Netztteil dort nicht mehr) gekauft und können je 2A leisten.

Der Brumm auf der Messleitung des Sensors sieht wie im Bild zu sehen aus:
Die Einteilung ist hierbei 20mV ( nur AC gemessen).

Sieht das bei Dir besser aus ?

Gruss R.

Das ist keine Brummen, sondern wohl ein Rest Rippel, vermutlich im wesentlichen die Schaltfrequenz. Dagegen könnte eine Drossel und ein zusätzlicher Elko+ Kondensator (z.B. 1-10 µF keramisch) helfen.

So ganz groß ist der Gewinn an Strom mit dem LM2575 (oder anderen Schaltregler) nicht. Da sind die 7,2 V schon sehr dicht an der unteren Grenze, sogar schon so weit, dass man kaum den vollen Strom bekommt und eine recht gute Drossel braucht. Zumindest für den µC und die Sensoren könnte man da auch einen Linearen Regler (z.B: LM2940 oder LT1085/LT1086) nehmen auch da hat man noch fast 70% Wirkungsgrad.

Zitat:

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Das ist keine Brummen, sondern wohl ein Rest Rippel, vermutlich im wesentlichen die Schaltfrequenz. Dagegen könnte eine Drossel und ein zusätzlicher Elko+ Kondensator (z.B. 1-10 µF keramisch) helfen.

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Wie geschaltet ? Ripple ist mir neu. Lese gerade http://en.wikipedia.org/wiki/Ripple_(electrical)

etwas so ? http://en.wikipedia.org/wiki/Prototype_filter

Gruss R.

zwischen der zu stabiliesierenden Spannung und Masse. Teste doch einfach mal, wie die Spannung sich ändert, wenn du verschiedene Elkotypen und Größen reinhängst:)

Hi,

das mit den Kondensatoren habe ich schon hinter mir. Bin bis 2200yF gegangen.
Meine Netzteile haben bereits 180yH verschaltet und es handelt sich um einen Regler vom Typ L4960.

Ich werde morgen einfach mal ein Labornetzteil an Stelle des Akku für die Steuerung setzen und das ganze dann nochmals messen.
Hier kann ich auch die Eingangspannung der Netzteile hochsetzen/runtersetzen, um zu sehen, wie die Eingangsspannung sich auf Verhalten mit der Spannungsversorgung bei diesem Netzteil auswirken. Typ L4960 hat wohl eine min Eingangsspannung von 9V um 5.1Volt zu erzeugen. In der vorherigen Schaltung hatte ich 13Volt anliegen.
Selbst mit vollem (8.4V) Akku scheint das hier etwas knapp zu sein.

Übigens, das Bild zeigt den Spannungsverlauf des Signalausgangs des IC ADXRS620. Meine Spannungsversorgung am Ausgang des Netzteiles (und am IC ADXRS620) hat keine derartigen Signalverhalten. Wieso dann die Spule und den Kondensator hier noch einbringen ?

Gruss R.

Ich denke dabei wurde angenommen, dass das Bild den Verlauf der Versorgungsspannung zeigt. Im Signalpfad würde ich keine LC-Kombination einsetzen. Höchstens einen Tiefpass, den du eh verwenden solltest wenn du das Signal sampelst. (Anti-Aliasing-Filter)

Der L4960 sollte schon auch mit 8,4 V auskommen, wenn die Induktivität keinen zu hohen Widerstand hat. Mit 7,2 V wird es aber schon knapp, und da wäre dann ein LT1085 besser. So ganz knapp an der unteren Grenze der Spannung bringt ein Schaltregler auch kaum noch Vorteile, sondern nur Störungen. Der µC und Sensor solle auch nicht so viel Strom brauchen.

p.s.:
Der L4960 ist ein Spannungsregler, kein Netzteil.
Die Größe der Elkos gibt man in µF nicht yF an. Das µ bekommt man als Alt-Gr + m auf einer deutschen Tastatur.

Hallo,

ich denke auch, das die µController und die Sensoren nicht die Welt an Strom ziehen.
Letzte Messungen habe so ca. 500mA insgesamt (Steuerung) gezeigt, hierbei ist die WLAN Karte und der Linux-Rechner der größte Verbraucher.

Die Spannungsuntergrenze des Spannungsreglers L4960 (oben übrigens Regler, nicht Netzteil genannt), ist nicht ideal. Hier kann es meiner Meinung doch noch Probleme geben, wenn der Ladezustand des Akkus nicht mehr optimal ist.
Die WLAN Karte ist da schon was hungriger an Strom.

Ich werde mich hierfür nach einer Alternative umsehen.

Zitat:

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Die Größe der Elkos gibt man in µF nicht yF an. Das µ bekommt man als Alt-Gr + m auf einer deutschen Tastatur.

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Du machst Deinem Namen alle Ehre ;-)

Gruss R.

Hallo Zusammen,

ich habe nochmals alles geprüft und folgendes festgestellt:

- Ein Teil des Brumm auf dem GND und der Versorgungsspannung kam durch zu lange Leitung (alles im cm Bereich).
- Der I2C Bus hat ebenfalls einen Brumm erzeugt, eine Leitung, welche 10-15cm lang war, hat hier richtig Ärger gemacht.
Die Spikes waren im Takt der Datenübertragung.
- Das Netzteil beginnt ab einer Spannung von 7.8 Volt zeitweise Spikes zu erzeugen.

Solange das nicht korrekt ist, fange ich mit einem Filter für den Baustein erst garnicht an.

- Daher muss ich jetzt erst nochmals die mechanische Anordung der Platinen optimieren, um die Leitungslängen
so kurz wie möglich zu bekommen.
- Das Netzteil nochmals komplett neu machen (getrennt für Hauptverbraucher und Störquellen)
- Einen aktiven Bustreiber für den I2C Bus verwenden, um Störungen von und auf dem Bus zu unterdrücken.

Vielen Dank für die Anregungen und Hinweise.
Mehr bei dem Thread "dritter Versuch".

Gruss R.