Unterschiede

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--- waage:modifikationen [2015/11/11 19:57]
karl
+++ waage:modifikationen [2016/02/16 17:10]
karl [Ergänzungen zur Dokumentation]
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 ====== Ergänzungen zur Dokumentation ======
-[[waage:main|Hauptartikel]]
+[[waage:main|zurück zum Hauptartikel]]
 Der Abgabetermin für das Projekt kam eindeutig zu früh, deshalb wurde die Gruppenarbeit gezwungenermaßen beendet, und die obige Dokumentation erstellt. Darüber hinaus habe ich noch ein weinig an dem Projekt weitergearbeitet.
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 [[http://zeilhofer.co.at/documents/waage/regulator_noise_simulation.zip|LTspice Rausch Simulationen]]
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 ===== Messungen zum Rauschen =====
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 Am Ende der Signalkette liegt der digitale Filter. Durch Rundungsfehler kommt es beim Filtern zum Rauschen. Wie groß das ist, kann man fast nur durch ausprobieren herausfinden. Eine Vermutung war jetzt nocht, dass das digitale Filter selbst bei einem DC-Offset stärker rauscht als um die Nulllage herum. Das konnte jedoch wiederlegt werden. Zum digitalen Sample-Wert wurde vor dem Filtern ein Offset testweise addiert. Doch das Rauschen blieb klein wie ohne Offset.
-===== Neuen ADC gefunden: AD7190 =====
+===== Neuer ADC gefunden: AD7190 =====
  {{ :waage:eval-ad7190ebz.jpg?direct&300|}}
 **24.2.2014: ** Laut [[http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7190.pdf|Datenblatt]] schafft dieser bei einer Abtastrate von z.B. 150S/s 22.5 Bit (Rauschen RMS) bzw. 20 Bit rauschfrei. Reduziert man die Abtastrate auf z.B. 1 Abtastwert pro 30s, kommt man auf 26 Bit rauschfrei bzw. 70 Mio. LSBs. Das entspricht dann in etwa der Auflösung, die Sartorius beim Massekomparator CCE6 schafft: 0.1ug bei 6.1g Wägebereich (jedoch haben die dort eine Einschwingzeit von nur 10s). \\
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 Das Rauschen der Spannungsreferenz müsste sich auch proportional zur Eingangsspannung im Ausgabewert des ADCs bemerkbar machen. Da es sich um einen Delta-Sigma-Wandler handelt, wird die Spannungsreferenz zeitlich gesehen im Schnitt proportional zum Eingangssignal "verwendet".
+{{ :waage:ltz1000_to-5.jpg?direct&300|}}
 Die beste Spannungsreferenz, die man heutzutage als integrierte Schaltung zu kaufen bekommt, ist der **LTZ1000**. Diese hat bei einer Nennspannung von 7.2V eine typische Rauschspannung von 1.2uVpp (0.1-10Hz), also ca. 200nVeff. Umgerechnet auf 2.5V, sodass dieser Wert mit dem ADR421 vergleichbar ist, sind das **70nVeff**. Sie ist also gut um den Faktor 4 besser. Durch das mitteln mehrerer LTZ1000 könnte diese Rauschspannung noch reduziert werden, ist aber bei einem Preis von ca. 50€/Stk eher kostspielig!
+{{ :waage:ltc6655_8-clcc.jpg?direct&200|}}
+Eine etwas günstigere und leichter handhabbare Spannungsreferenz ist der **LTC6655**. Dieser ist in einem dampfdichten CLCC-8 Gehäuse, und daher auch vergleichsweise stabil. Sein Rauschen wird mit typ. 0.25ppm peak-peak = 630nVpp = **100nVrms** angegeben. \\
+Stk wären um gesamt 224€ zu haben. Damit würde sich ein Rauschen von 20nVrms erreichen lassen.
+Der größte Nachteil ist hier das SMD-Gehäuse. Dieses ist wie oben schon beschrieben auf thermomechanische Spannungen der Leiterplatte sehr empfindlich. Eine Abhilfe dazu wäre die "tote Käfer Montage". \\
+In einen Thermostaten müsste man die Platine jedoch auf jeden Fall geben. Diesen könnte man analog zur LTZ1000-Beschaltung mit einem Transistor als Sensor ausstatten.

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