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praezisionswaage [2014/03/12 11:03] karl [Positionsregler für Single-Supply] |
praezisionswaage [2015/11/11 15:58] karl [Die Spannungsreferenz des ADCs] |
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Die Spule wird nun bipolar durch zwei gegengleich arbeitende OPs angesteuert, | Die Spule wird nun bipolar durch zwei gegengleich arbeitende OPs angesteuert, | ||
+ | ==== Erste Messungen mit dem AD7190 ==== | ||
+ | **12.3.2014**\\ | ||
+ | Samplerate: ca. 30S/s \\ | ||
+ | Effektivwert berechnet über 20s (ca. 600S) \\ | ||
+ | Angeschlossen ist hier wieder der Wägezellen-Emulator \\ | ||
+ | Die analoge 5V Versogung kommt von einem 9V Block-Akku \\ | ||
+ | Der Positionsregler ist auf der Prototyping-Fläche des Eval-Boards aufgebaut. | ||
+ | Rauschwerte: | ||
+ | ^ Nenngewicht ^ Messrauschen ^ Ausgedrückt als Spannung am Shunt ^ | ||
+ | ^ 0g | 29-34ug | 0V (0.65-0.77uV) ^ | ||
+ | ^ 20g | 40-48ug | 454mV (0.90-1.1uV) ^ | ||
+ | ^ 41g | 60-68ug | 909mV (1.4-1.5uV) ^ | ||
+ | ^ 61g | 85-98ug | 1.36V (1.9-2.2uV) ^ | ||
+ | ^ 82g | 104-135ug | 1.82V (2.3-3.0uV) ^ | ||
+ | ^ 102g | 130-150ug | 2.26V (2.9-3.4uV) ^ | ||
+ | |||
+ | Durch die bipolare Ansteuerung beim Positionsregler funktioniert der Emulator nun etwas anders. Die einstellbaren Stufen sind nun ca. 20g anstatt 10g. | ||
+ | R1 des Emulators (R_Coil = 100Ω) und der Shunt (270Ω) werden symmetrisch um 2.5V angesteuert. D.h. "im Shunt" ist ein vituelles potential von auxillary ground 2.5V. Man muss sich den Shunt 2-geteilt vorstellen, wobei der obere Teilwiderstand 85Ω [(270+100)/ | ||
+ | |||
+ | Es ergibt sich ein linear ansteigendes Rauschen mit ca. 1.1ug/g mit einem Grundrauschen von ca. 30ug. | ||
+ | |||
+ | **Edit 2015-10-08: | ||
+ | In Anbetracht der eher schnellen Abtastrate von 30S/s könnte man durch Abtastratenreduktion die Rauschspannung noch ca. um den Faktor 16 reduzieren, wenn man auf 10s/S geht. Dadurch würde sich eine Rauschspannung von ca. 3uV/ | ||
+ | |||
+ | ** Edit 2015-11-11: **\\ | ||
+ | {{ : | ||
+ | Das " | ||
+ | Eine theoretische Ableitung der zu erwartenden Rauschspannung, | ||
+ | |||
+ | ==== Die Spannungsreferenz des ADCs ==== | ||
+ | Das Rauschen der Spannungsreferenz wurde bisher außer Acht gelassen. Das Evalboard des AD7190 verwendet den **ADR421** als Referenz (2.5V). Laut Datenblatt hat diese ein Spannungsrauschen von typisch 1.75uVpp (0.1-10Hz), was **ca. 290nVeff** entspricht. Diese Spannungsangabe ist einigermaßen mit den Rauschspannungen vom 12.3.2015 vergleichbar, | ||
+ | |||
+ | 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 " | ||
+ | |||
+ | Die beste Spannungsreferenz, |