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Linearitätsproblem ADS1232

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Contents

  Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-16 09:47 +0200
    Re: Linearitätsproblem ADS1232 Wolfgang Mahringer <yeti201@gmx.at> - 2019-08-16 12:17 +0200
      Re: Linearitätsproblem ADS1232 Gerhard Hoffmann <dk4xp@arcor.de> - 2019-08-16 12:39 +0200
        Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-16 12:59 +0200
          Re: Linearitätsproblem ADS1232 Wolfgang Martens <na3506b2013@t-online.de> - 2019-08-16 23:53 +0200
            Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-17 11:13 +0200
      Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-16 12:54 +0200
        Re: Linearitätsproblem ADS1232 Wolfgang Mahringer <yeti201@gmx.at> - 2019-08-17 10:29 +0200
          Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-17 11:20 +0200
    Re: Linearitätsproblem ADS1232 Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2019-08-16 18:36 +0200
    Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-16 18:49 +0200
      Re: Linearitätsproblem ADS1232 Andreas Weber <info@tech-chat.de> - 2019-08-17 11:58 +0200
        Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-17 12:56 +0200
          Re: Linearitätsproblem ADS1232 Andreas Weber <info@tech-chat.de> - 2019-08-18 08:09 +0200
            Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-19 13:19 +0200
              Re: Linearitätsproblem ADS1232 "Michael S." <michaely@bigfoot.de> - 2019-08-19 13:48 +0200
                Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-19 14:04 +0200
                  Re: Linearitätsproblem ADS1232 "Michael S." <michaely@bigfoot.de> - 2019-08-19 14:10 +0200
                    Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-19 16:47 +0200
                      Re: Linearitätsproblem ADS1232 Wolfgang Martens <na3506b2013@t-online.de> - 2019-08-20 00:16 +0200
                        Re: Linearitätsproblem ADS1232 Uwe Bonnes <bon@hertz.ikp.physik.tu-darmstadt.de> - 2019-08-20 09:46 +0000
                          Re: Linearitätsproblem ADS1232 Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-20 13:22 +0200
                            Re: Linearitätsproblem ADS1232 Wolfgang Martens <na3506b2013@t-online.de> - 2019-08-21 01:23 +0200
                              Re: Linearitätsproblem ADS1232 Gerhard Hoffmann <dk4xp@arcor.de> - 2019-08-21 02:37 +0200
                                Problem gelöst Stefan <df9bi@arcor.de> - 2019-08-21 16:59 +0200
              Re: Linearitätsproblem ADS1232 Günther Dietrich <gd.usenet@spamfence.net> - 2019-08-19 21:35 +0200
    Re: Linearitätsproblem ADS1232 Klaus Bahner <Klaus.Bahner@ieee.org> - 2019-08-17 22:09 +0200
      Re: Linearitätsproblem ADS1232 "Michael S." <michaely@bigfoot.de> - 2019-08-18 09:21 +0200

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#261758 — Linearitätsproblem ADS1232

Hallo,

wir haben hier eine Waage mit DMS Kraftaufnehmer gebaut. Ausgewertet 
wird das Signal mit einem ADS1232 von TI.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1232.pdf

Die Beschaltung entspricht im wesentlichen der in Fig. 42. Als 
Mikroprozessor setzen wir einen STM32 ein.

Abtastrate ist 80SPS.

Wir haben mehrere Platinen aufgebaut und diese an ein und demselben DMS 
angeschlossen.

Bei einigen Baugruppen schwanken die Werte stärker als bei anderen, 
außerdem gibt es Abweichungen bei der Linearität.

Der Wiegebereich liegt bei 0-10kg.

Die Empfindlichkeit beträgt etwa 200 Digits pro g, d.h. bei 10 kg 
müssten wir theoretisch 22 Bit haben.

Die Auflösung des ADS1232 beträgt 24 Bit.

Die Verstärkung des PGA sollte 128 sein, das muss ich gleich aber noch 
einmal prüfen.

vom ADU bekomme ich ungefähr die folgende Werte:

Bei 0 kg: 00 80 D5
Bei 1 kg: 03 9F BA
Bei 5 kg: 10 C0 A0

Meine Waage hat eine Auflösung von 1g. Das enstpricht ca. 212 Digits.

Wenn ich die Waage jetzt tariere und dann mit einem 1kg Gewicht 
kalibriere schwanken meine Werte nach Mittelwertbildung um +- 1g.

Wenn ich dann ein 2kg Gewicht auflege, habe ich noch immer eine 
Schwankungen um +- 1g und eine Abweichung von ca. 2g.

Lege ich nun ein 5kg Gewicht auf, habe ich 12g Abweichungen bei +-1 g 
Schwankungen.

Wenn ich jetzt eine der schlechten Platinen an denselben DMS anschließe, 
habe ich Schwankungen um +-15g und Abweichungen bei 5kg von 50g.

Wir haben schon verschiedene Dinge ausprobiert, zusätzliche 
Kondensatoren an der Betriebsspannung und am DMS, Masseleitung am Biegestab.

Hat jemand eine Idee, wo das Problem liegen könnte?

Gruß

Stefan


	

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#261763

Hi Stefan,

Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:
> wir haben hier eine Waage mit DMS Kraftaufnehmer gebaut. Ausgewertet
> wird das Signal mit einem ADS1232 von TI.
> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1232.pdf
> ...
> Bei einigen Baugruppen schwanken die Werte stärker als bei anderen,
> außerdem gibt es Abweichungen bei der Linearität.

Wild guess:
Der A/D Wandler hat in Deiner Konfiuration (Gain=128, 80 SPS, AVDD=5V)
eine effektive Auflösung (ENOB) von nur 19.7 bits, nicht 24.
Siehe Seite 5 im von Dir verlinkten Datenblatt.
Du musst mit Samplerate und Verstärkung soweit wie möglich runter.
Bei so kleinen Spannungen können auch winzige Thermospannungen sowie das
PCB-Layout eine Rolle spielen.

Dass bei PGA=64 oder 128 der Eingangsspannungsbereich auf AGND+1,5V bis
AVDD-1,5V limitiert ist, hast Du beachtet (DB Seite 14)?

HTH,
Wolfgang

Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:
> Hallo,
> 
> wir haben hier eine Waage mit DMS Kraftaufnehmer gebaut. Ausgewertet
> wird das Signal mit einem ADS1232 von TI.
> 
> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1232.pdf
> 
> Die Beschaltung entspricht im wesentlichen der in Fig. 42. Als
> Mikroprozessor setzen wir einen STM32 ein.
> 
> Abtastrate ist 80SPS.
> 
> Wir haben mehrere Platinen aufgebaut und diese an ein und demselben DMS
> angeschlossen.
> 
> Bei einigen Baugruppen schwanken die Werte stärker als bei anderen,
> außerdem gibt es Abweichungen bei der Linearität.
> 
> Der Wiegebereich liegt bei 0-10kg.
> 
> Die Empfindlichkeit beträgt etwa 200 Digits pro g, d.h. bei 10 kg
> müssten wir theoretisch 22 Bit haben.
> 
> Die Auflösung des ADS1232 beträgt 24 Bit.
> 
> Die Verstärkung des PGA sollte 128 sein, das muss ich gleich aber noch
> einmal prüfen.
> 
> vom ADU bekomme ich ungefähr die folgende Werte:
> 
> Bei 0 kg: 00 80 D5
> Bei 1 kg: 03 9F BA
> Bei 5 kg: 10 C0 A0
> 
> Meine Waage hat eine Auflösung von 1g. Das enstpricht ca. 212 Digits.
> 
> Wenn ich die Waage jetzt tariere und dann mit einem 1kg Gewicht
> kalibriere schwanken meine Werte nach Mittelwertbildung um +- 1g.
> 
> Wenn ich dann ein 2kg Gewicht auflege, habe ich noch immer eine
> Schwankungen um +- 1g und eine Abweichung von ca. 2g.
> 
> Lege ich nun ein 5kg Gewicht auf, habe ich 12g Abweichungen bei +-1 g
> Schwankungen.
> 
> Wenn ich jetzt eine der schlechten Platinen an denselben DMS anschließe,
> habe ich Schwankungen um +-15g und Abweichungen bei 5kg von 50g.
> 
> Wir haben schon verschiedene Dinge ausprobiert, zusätzliche
> Kondensatoren an der Betriebsspannung und am DMS, Masseleitung am
> Biegestab.
> 
> Hat jemand eine Idee, wo das Problem liegen könnte?
> 
> Gruß
> 
> Stefan
> 
> 
>     


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#261765

Am 16.08.19 um 12:17 schrieb Wolfgang Mahringer:
> Hi Stefan,
> 
> Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:
>> wir haben hier eine Waage mit DMS Kraftaufnehmer gebaut. Ausgewertet
>> wird das Signal mit einem ADS1232 von TI.
>> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1232.pdf
>> ...
>> Bei einigen Baugruppen schwanken die Werte stärker als bei anderen,
>> außerdem gibt es Abweichungen bei der Linearität.
> 
> Wild guess:
> Der A/D Wandler hat in Deiner Konfiuration (Gain=128, 80 SPS, AVDD=5V)
> eine effektive Auflösung (ENOB) von nur 19.7 bits, nicht 24.
> Siehe Seite 5 im von Dir verlinkten Datenblatt.
> Du musst mit Samplerate und Verstärkung soweit wie möglich runter.
> Bei so kleinen Spannungen können auch winzige Thermospannungen sowie das
> PCB-Layout eine Rolle spielen.
> 
> Dass bei PGA=64 oder 128 der Eingangsspannungsbereich auf AGND+1,5V bis
> AVDD-1,5V limitiert ist, hast Du beachtet (DB Seite 14)?


Zu Zeiten des ADS1210, also, als diese Abteilung noch Burr-Brown war,
gab es mal eine App-Note mit dem Titel "How to get 20 Bits of resolution
from your 24 bit A/D converter" oder so ähnlich. War als Verbesserungs-
vorschlag gedacht, aber sie versprühte nicht viel Optimismus.

Da wird wohl Kalibration über alles angesagt sein.

Gruß, Gerhard

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#261767

Am 16.08.2019 um 12:39 schrieb Gerhard Hoffmann:
> Am 16.08.19 um 12:17 schrieb Wolfgang Mahringer:

> Zu Zeiten des ADS1210, also, als diese Abteilung noch Burr-Brown war,
> gab es mal eine App-Note mit dem Titel "How to get 20 Bits of resolution
> from your 24 bit A/D converter" oder so ähnlich. War als Verbesserungs-
> vorschlag gedacht, aber sie versprühte nicht viel Optimismus.
> 
> Da wird wohl Kalibration über alles angesagt sein.
> 
> Gruß, Gerhard
> 

Die 20 Bit brauche ich gar nicht. Ich brauche ein Auflösung von 1g bei 
10kg. Das wären 14 Bit.

Wobei wir noch über 128 Abtastungen mitteln, was eine Verbesserung von 
rund 3 Bits bringen sollte.

Die Anforderungen an die absolute Genauigkeit/Linearität sind noch 
niedriger. Da liege ich bei 10g bei halber Maximalbelastung, also bei 
5kg. Das wären dann 10 : 5000 = 1:500 entsprechend 9 Bit.

Viel besser ist unser DMS dann auch nicht, aber wie geschrieben: Es 
liegt offenbar nicht am DMS sondern am ADU.

Ich vermute ein Problem mit der Versorgungsspannung. Wir haben einen 
Step-Up Wandler um aus 3,3V die 5V für den ADU zu machen. Aber auch ein 
zusätzlicher Elko hat da nichts gebracht.

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#261790

Am 16.08.2019 um 12:59 schrieb Stefan:

>> ...Messwerte nicht stabil...
> 
> Ich vermute ein Problem mit der Versorgungsspannung. Wir haben
> einen Step-Up Wandler um aus 3,3V die 5V für den ADU zu machen.
> Aber auch ein zusätzlicher Elko hat da nichts gebracht.

Zur Diagnose eine der schlechten Platinen umbauen auf Versorgung mit 
Batterien, kurzen Drähten und rauscharmen Linearreglern.

mfG W.Martens

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#261805

Am 16.08.2019 um 23:53 schrieb Wolfgang Martens:
> Am 16.08.2019 um 12:59 schrieb Stefan:
> 
>>> ...Messwerte nicht stabil...
>>
>> Ich vermute ein Problem mit der Versorgungsspannung. Wir haben
>> einen Step-Up Wandler um aus 3,3V die 5V für den ADU zu machen.
>> Aber auch ein zusätzlicher Elko hat da nichts gebracht.
> 
> Zur Diagnose eine der schlechten Platinen umbauen auf Versorgung mit 
> Batterien, kurzen Drähten und rauscharmen Linearreglern.

Ja, daran haben wir auch schon gedacht. Das Gerät wird aktuell aus einer 
LiIon Zelle versorgt, aber die 5V für den ADU kommen aus einem Step-up 
Wandler.

Ich hab momentan einen anderen Verdacht. Mein Verdacht ist, dass 
eventuell der SPI Takt zu hoch sein könnte. Ich kann das am WE aber 
nicht prüfen weil das das Projekt eines Kollegen ist.

Mist, der hat Montag Urlaub und ist Dienstag beim Kunden. Wobei, ich 
habe auf meinem Rechner eine ältere Version der Software, da könnte ich 
das zumindest prüfen.


> 
> mfG W.Martens
> 

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#261766

Am 16.08.2019 um 12:17 schrieb Wolfgang Mahringer:
> Hi Stefan,
> 
> Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:
>> wir haben hier eine Waage mit DMS Kraftaufnehmer gebaut. Ausgewertet
>> wird das Signal mit einem ADS1232 von TI.
>> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1232.pdf
>> ...
>> Bei einigen Baugruppen schwanken die Werte stärker als bei anderen,
>> außerdem gibt es Abweichungen bei der Linearität.
> 
> Wild guess:
> Der A/D Wandler hat in Deiner Konfiuration (Gain=128, 80 SPS, AVDD=5V)
> eine effektive Auflösung (ENOB) von nur 19.7 bits, nicht 24.

Das wäre noch nicht das Problem. Die Auflösung der Waage liegt bei 1g. 
Das entspricht 200 Digits, d.h. fast 8 Bits.

Wir haben aber Schwankungen nach Mittelwertbildung über 128 
Einzelabtastungen von mehr als 4g. Die Linearitätsabweichungen liegen 
bei 50g bei halber Maximallast.

Wir haben eine Auflösung von ca. 200 Digits je Gramm, d.h. wenn nur die 
untersten 8 Bits schwanken, wir hätten dann noch 16 Bits, wäre alles in 
Ordnung.

Das ist das Projekt eines Kollegen. Die Infos die ich habe beziehen sich 
aktuell auf das angezeigte Endergebnis nach Mittelwertbildung über 128 
Einzelmessungen.

> Siehe Seite 5 im von Dir verlinkten Datenblatt.
> Du musst mit Samplerate und Verstärkung soweit wie möglich runter.
> Bei so kleinen Spannungen können auch winzige Thermospannungen sowie das
> PCB-Layout eine Rolle spielen.
> 
> Dass bei PGA=64 oder 128 der Eingangsspannungsbereich auf AGND+1,5V bis
> AVDD-1,5V limitiert ist, hast Du beachtet (DB Seite 14)?

Das sollte bei dem DMS kein Problem sein. Der liefert an beiden 
Ausgängen ca. 2,5 V mit einer Differenzspannung im mV-Bereich.

Erstaunlich ist, dass einige Platinen aus derselben Charge sehr viel 
bessere Ergebnisse liefern sind als andere, am selben DMS.

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#261802

Am 16.08.2019 um 12:54 schrieb Stefan:
> Am 16.08.2019 um 12:17 schrieb Wolfgang Mahringer:
>> Wild guess:
>> Der A/D Wandler hat in Deiner Konfiuration (Gain=128, 80 SPS, AVDD=5V)
>> eine effektive Auflösung (ENOB) von nur 19.7 bits, nicht 24.
> 
> Das wäre noch nicht das Problem. Die Auflösung der Waage liegt bei 1g.
> Das entspricht 200 Digits, d.h. fast 8 Bits.

So darfst Du das nicht rechnen. Wieviele mV kommen denn pro kg am ADC an?

vg,
Wolfgang

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#261806

Am 17.08.2019 um 10:29 schrieb Wolfgang Mahringer:
> Am 16.08.2019 um 12:54 schrieb Stefan:
>> Am 16.08.2019 um 12:17 schrieb Wolfgang Mahringer:
>>> Wild guess:
>>> Der A/D Wandler hat in Deiner Konfiuration (Gain=128, 80 SPS, AVDD=5V)
>>> eine effektive Auflösung (ENOB) von nur 19.7 bits, nicht 24.
>>
>> Das wäre noch nicht das Problem. Die Auflösung der Waage liegt bei 1g.
>> Das entspricht 200 Digits, d.h. fast 8 Bits.
> 
> So darfst Du das nicht rechnen. Wieviele mV kommen denn pro kg am ADC an?
> 
> vg,
> Wolfgang
> 

Schon klar, aber man könnte das durchaus zurückrechnen. Muss ich mal 
nachmessen.

Meine Überlegung war: Ich brauche eine Auflösung von 1g bei einem 
Maximalausschlag von 10kg, also ca. 13 Bits effektive Auflösung.

Der ADC hat theoretisch 24 Bits, davon nutze ich 22. Ich könnte mir also 
9 Bits Rauschen leisten. Außerdem manche ich eine Mittelwertbildung über 
128 Abtastungen, was das Rauschen um rund 3 Bits reduzieren müsste.

d.h. der ADU müsste meine Anforderungen locker erfüllen. Das Problem 
liegt irgendwo in meiner Schaltung oder in der Software.
Wie weiter oben geschrieben vermute ich momentan, dass der SPI Takt zu 
schnell sein könnte. Wir setzen einen STM32F103 ein. Ich kann das hier 
aber nicht prüfen.

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#261777

Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:

> Wenn ich jetzt eine der schlechten Platinen an denselben DMS anschließe,
> habe ich Schwankungen um +-15g und Abweichungen bei 5kg von 50g.
>
> Wir haben schon verschiedene Dinge ausprobiert, zusätzliche
> Kondensatoren an der Betriebsspannung und am DMS, Masseleitung am
> Biegestab.
>
> Hat jemand eine Idee, wo das Problem liegen könnte?

Am Lieferanten, der Produktionsausschuß vertickt?

DoDi

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#261778

Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:

kleiner Nachtrag:

Wir haben den DMS durch 4 Widerstände á 1k ersetzt. Die Schwankungen 
bleiben gleich. Kurzschluss an den ADU Eingängen macht auch keine Änderung.

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#261808

Am 16.08.19 um 18:49 schrieb Stefan:
> Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:
> kleiner Nachtrag:
> 
> Wir haben den DMS durch 4 Widerstände á 1k ersetzt. Die Schwankungen
> bleiben gleich.

Die 4 Rs sind also leicht verstimmt und wenn du da deine (wieviele)
Platinen dran hängst, schwanken die Werte zeitlich (da bildest du einen
Mittelwert und die Standardabweichung?) und/oder von ADC-Platine zu
ADC-Platine ?

> Kurzschluss an den ADU Eingängen macht auch keine Änderung.

Das ist für die Fehlersuche natürlich super, nur wäre die Frage, was für
einen Kurzschluss du machst?

Hast du dann effektiv 0 Ohm zwischen AINP1 und AINN1 und jeweils 500R
gegen REFP und REFN?

In einem anderen Posting lese ich, dass du die 5V durch einen Step-Up
erzeugst, was IMHO eine ganz schlechte Idee ist. Ich würde dringend
empfehlen testweise den StepUp lahmzulegen und die AVDD nur über eine
Batterie anzulegen, gerne DVDD auch aus getrennter Batterie.

Das sollte dir helfen das Problem einzugrenzen.

Gruß Andy

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#261810

Am 17.08.2019 um 11:58 schrieb Andreas Weber:
> Am 16.08.19 um 18:49 schrieb Stefan:
>> Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:
>> kleiner Nachtrag:
>>
>> Wir haben den DMS durch 4 Widerstände á 1k ersetzt. Die Schwankungen
>> bleiben gleich.
> 
> Die 4 Rs sind also leicht verstimmt und wenn du da deine (wieviele)
> Platinen dran hängst, schwanken die Werte zeitlich (da bildest du einen
> Mittelwert und die Standardabweichung?) und/oder von ADC-Platine zu
> ADC-Platine ?

Es gibt gute Platinen, da schwanken die Werte nicht und es gibt 
schlechte Platinen bei denen die Ergebnisse stark schwanken und zwar so 
stark, dass diese auch nach Mittelwertbildung über 128 Abtastungen zu 
hoch sind.
Die Schaltung mit den 4 Rs diente nur dazu, sicherzustellen, dass es 
nicht am DMS und auch nicht am Kabel zum DMS liegt.

>> Kurzschluss an den ADU Eingängen macht auch keine Änderung.
> 
> Das ist für die Fehlersuche natürlich super, nur wäre die Frage, was für
> einen Kurzschluss du machst?

Der Kollege hat die Differenzeingänge des ADU kurzgeschlossen. Das hat 
er allerdings als erstes gemacht, also bevor der die Brücke aus 4 Rs 
aufgebaut hat.

> Hast du dann effektiv 0 Ohm zwischen AINP1 und AINN1 und jeweils 500R
> gegen REFP und REFN?

Ersteres ja, letzteres nicht, es wäre natürlich leicht gewesen, das bei 
eingebautem DMS bez. R-Brücke zu machen. Ist das Projekt eines Kollegen. 
Ich hab da nur versucht zu helfen und konnte nicht die ganze Zeit 
daneben stehen.

> In einem anderen Posting lese ich, dass du die 5V durch einen Step-Up
> erzeugst, was IMHO eine ganz schlechte Idee ist. Ich würde dringend
> empfehlen testweise den StepUp lahmzulegen und die AVDD nur über eine
> Batterie anzulegen, gerne DVDD auch aus getrennter Batterie.

Ja, das ist sicherlich ein guter Tipp, wobei wir den Step-Up dann doch 
benötigen. Aber um das Problem einzugrenzen ist das natürlich sinnvoll.

> 
> Das sollte dir helfen das Problem einzugrenzen.

Man könnte so zumindest ausschließen, dass der Step-Up die Ursache des 
Problems ist.

> 
> Gruß Andy
> 

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#261831

Am 17.08.19 um 12:56 schrieb Stefan:
> Am 17.08.2019 um 11:58 schrieb Andreas Weber:
>> Am 16.08.19 um 18:49 schrieb Stefan:
>>> Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:
>>> kleiner Nachtrag:
>>>
>>> Wir haben den DMS durch 4 Widerstände á 1k ersetzt. Die Schwankungen
>>> bleiben gleich.
>>
>> Die 4 Rs sind also leicht verstimmt und wenn du da deine (wieviele)
>> Platinen dran hängst, schwanken die Werte zeitlich (da bildest du einen
>> Mittelwert und die Standardabweichung?) und/oder von ADC-Platine zu
>> ADC-Platine ?
> 
> Es gibt gute Platinen, da schwanken die Werte nicht und es gibt
> schlechte Platinen bei denen die Ergebnisse stark schwanken und zwar so
> stark, dass diese auch nach Mittelwertbildung über 128 Abtastungen zu
> hoch sind.

Meine Frage war, ob die "Schwankungen" zeitlich gemeint sind, oder
Streuung zwischen den Platinen.

> Die Schaltung mit den 4 Rs diente nur dazu, sicherzustellen, dass es
> nicht am DMS und auch nicht am Kabel zum DMS liegt.

Das war mir klar.

>> Hast du dann effektiv 0 Ohm zwischen AINP1 und AINN1 und jeweils 500R
>> gegen REFP und REFN?
> 
> Ersteres ja, letzteres nicht, es wäre natürlich leicht gewesen, das bei
> eingebautem DMS bez. R-Brücke zu machen.

Das ist blöd weil dann der Mittelwert (=CM), der ja normalerweise 2,5V
ist, nicht definiert ist und floatet.

Deshalb solltest besser +/- kurzschließen und dann 180R nach REFP und
180R nach REFN. Ich gehe von einer 350R DMS aus.

> Ja, das ist sicherlich ein guter Tipp, wobei wir den Step-Up dann doch
> benötigen.

Klar, ich werdet nicht aus Jux und Tollerei nen StepUp in einem
Messaufbau haben.

Habt ihr schon ne Immisionsmessung gemacht? Habt ihr ein angeschlossenes
EMV Labor?

Gruß Andy

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#261876

Am 18.08.2019 um 08:09 schrieb Andreas Weber:
> Am 17.08.19 um 12:56 schrieb Stefan:
>> Am 17.08.2019 um 11:58 schrieb Andreas Weber:
>>> Am 16.08.19 um 18:49 schrieb Stefan:
>>>> Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:
>>>> kleiner Nachtrag:
>>>>
>>>> Wir haben den DMS durch 4 Widerstände á 1k ersetzt. Die Schwankungen
>>>> bleiben gleich.
>>>
>>> Die 4 Rs sind also leicht verstimmt und wenn du da deine (wieviele)
>>> Platinen dran hängst, schwanken die Werte zeitlich (da bildest du einen
>>> Mittelwert und die Standardabweichung?) und/oder von ADC-Platine zu
>>> ADC-Platine ?
>>
>> Es gibt gute Platinen, da schwanken die Werte nicht und es gibt
>> schlechte Platinen bei denen die Ergebnisse stark schwanken und zwar so
>> stark, dass diese auch nach Mittelwertbildung über 128 Abtastungen zu
>> hoch sind.
> 
> Meine Frage war, ob die "Schwankungen" zeitlich gemeint sind, oder
> Streuung zwischen den Platinen.

Es sind zeitliche Schwankungen. Die Eingangsfrage im Thread war zwar 
nach der Linearität, aber das Problem sind die Schwankungen.

>> Die Schaltung mit den 4 Rs diente nur dazu, sicherzustellen, dass es
>> nicht am DMS und auch nicht am Kabel zum DMS liegt.
> 
> Das war mir klar.
> 
>>> Hast du dann effektiv 0 Ohm zwischen AINP1 und AINN1 und jeweils 500R
>>> gegen REFP und REFN?
>>
>> Ersteres ja, letzteres nicht, es wäre natürlich leicht gewesen, das bei
>> eingebautem DMS bez. R-Brücke zu machen.
> 
> Das ist blöd weil dann der Mittelwert (=CM), der ja normalerweise 2,5V
> ist, nicht definiert ist und floatet.


> Deshalb solltest besser +/- kurzschließen und dann 180R nach REFP und
> 180R nach REFN. Ich gehe von einer 350R DMS aus.

Wir haben inzwischen einen Kurzschluss zwischen die Ausgänge der Brücke 
geschaltet. Keine Änderung.

> Habt ihr schon ne Immisionsmessung gemacht? Habt ihr ein angeschlossenes
> EMV Labor?

nein

Ich habe mir aber mal die Signale auf der SPI Schnittstelle angesehen.
Meine Vermutung war ja, dass da zu schnell ausgelesen wird. Das ist 
nicht der Fall. Die unteren 10 Bits springen wild hin und her, so wie 
aufgrund der ausgelesenen Werte zu erwarten.

Aber es gibt Spikes auf den Taktsignalen, also wenn das Signal auf H 
geht, gibt es einen Überschwinger ca. 0,5V über VCC und ca.
0.5V unter VSS wenn es auf L geht.

Die Länge des Spikes habe ich jetzt nicht gemessen, auf dem Oszilloskop 
waren es Nadeln auf dem Taktsignal.

Wir haben die CLK Leitung mit 10k nach GND belastet, keine Änderung. Ich 
hab dem Kollegen jetzt empfohlen, da einen 10pF parallel zum 
Takt-Eingang des ADU zu schalten. Mal sehen, ob die Spikes dann weg 
sind, als nächstes kommt dann ein RC Tiefpass.

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#261880

Am 19.08.2019 um 13:19 schrieb Stefan:

> Aber es gibt Spikes auf den Taktsignalen, also wenn das Signal auf H 
> geht, gibt es einen Überschwinger ca. 0,5V über VCC und ca.
> 0.5V unter VSS wenn es auf L geht.
> 
> Die Länge des Spikes habe ich jetzt nicht gemessen, auf dem Oszilloskop 
> waren es Nadeln auf dem Taktsignal.

Solche Überschwinger bedämpft man mit Serienwiderständen in der 
Taktleitung. Würde mich aber nicht wundern, wenn die Nadeln gar nicht da 
wären sondern nur schlecht gemessen wurde.

Oszi-Tastkopf bitte nicht mit Masseschwanz anbinden, sondern so:
https://images.vogel.de/vogelonline/bdb/512600/512672/4.jpg

Im Übrigen liegt die Tastkopkapazität üblicherweise höher als die die 
Clock-Eingangs.

Würde mich aber wundern, wenn das was mit den eigentlichen Problemen zu 
tun hätte.

-- 
Michael

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#261881

Am 19.08.2019 um 13:48 schrieb Michael S.:
> Am 19.08.2019 um 13:19 schrieb Stefan:
> 
>> Aber es gibt Spikes auf den Taktsignalen, also wenn das Signal auf H 
>> geht, gibt es einen Überschwinger ca. 0,5V über VCC und ca.
>> 0.5V unter VSS wenn es auf L geht.
>>
>> Die Länge des Spikes habe ich jetzt nicht gemessen, auf dem 
>> Oszilloskop waren es Nadeln auf dem Taktsignal.
> 
> Solche Überschwinger bedämpft man mit Serienwiderständen in der 
> Taktleitung. Würde mich aber nicht wundern, wenn die Nadeln gar nicht da 
> wären sondern nur schlecht gemessen wurde.
> 
> Oszi-Tastkopf bitte nicht mit Masseschwanz anbinden, sondern so:
> https://images.vogel.de/vogelonline/bdb/512600/512672/4.jpg
> 
> Im Übrigen liegt die Tastkopkapazität üblicherweise höher als die die 
> Clock-Eingangs.

Stimmt schon, muss mal prüfen, ob der Tastkopf auf 1:10 oder auf 1:1 stand.

Die Spikes sieht man übrigens nur auf dem Clk Signal, nicht auf den Daten.

> 
> Würde mich aber wundern, wenn das was mit den eigentlichen Problemen zu 
> tun hätte.

Mich eigentlich auch, aber so langsam gehen mir die Ideen aus.

Der ADC liegt friedlich alleine auf der Platine, Abstand zu allem 
anderen mehrere cm. Beschaltet nach Datenblatt. Durchgängige Massefläche 
auf der Platinenunterseite und alles analoge über kurze Leitungen 
angeschlossen. Kondensatoren direkt am IC.

> 

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#261883

Am 19.08.2019 um 14:04 schrieb Stefan:

> Mich eigentlich auch, aber so langsam gehen mir die Ideen aus.
> 
> Der ADC liegt friedlich alleine auf der Platine, Abstand zu allem 
> anderen mehrere cm. Beschaltet nach Datenblatt. Durchgängige Massefläche 
> auf der Platinenunterseite und alles analoge über kurze Leitungen 
> angeschlossen. Kondensatoren direkt am IC.

Mal ohne DCDC versorgt?


-- 
Michael

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#261900

Am 19.08.2019 um 14:10 schrieb Michael S.:
> Am 19.08.2019 um 14:04 schrieb Stefan:
> 
>> Mich eigentlich auch, aber so langsam gehen mir die Ideen aus.
>>
>> Der ADC liegt friedlich alleine auf der Platine, Abstand zu allem 
>> anderen mehrere cm. Beschaltet nach Datenblatt. Durchgängige 
>> Massefläche auf der Platinenunterseite und alles analoge über kurze 
>> Leitungen angeschlossen. Kondensatoren direkt am IC.
> 
> Mal ohne DCDC versorgt?
> 
> 

Das kommt als nächstes. Geht aber erst am Mittwoch.
Ich hab mit heute mal die 5V Leitung angesehen. Da ist deutlich das 
Signal des DCDC zu sehen. Geht so Richtung 50mV. Eigentlich sollte sich 
das rauskompensieren, aber wer weiß...

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#261934

Am 19.08.2019 um 16:47 schrieb Stefan:

>> Mal ohne DCDC versorgt?
> 
> Das kommt als nächstes. Geht aber erst am Mittwoch. Ich hab mit
> heute mal die 5V Leitung angesehen. Da ist deutlich das Signal des
> DCDC zu sehen. Geht so Richtung 50mV. Eigentlich sollte sich das
> rauskompensieren, aber wer weiß...

Also die 5V Referenzspannung hat schon 1% Rauschen! Da ist dann ein 
24bit Wandler verschwendet.

Wenn der Versuch ohne DCDC Erfolg zeigt:

 > zusätzliche Kondensatoren an der Betriebsspannung und am DMS
Wie weit sinkt das Rauschen mit den Kondensatoren, die keine Wirkung 
hatten?
Was für Kondensatoren, Elkos? Zu viel ESR! Dann mal ein RC Glied mit 
10R und 22µF SMD Keramik probieren.
Besserung könnte auch ein 5V Linearregler nach dem auf 7V 
hochgestellten Schaltregler bringen, wenn er denn schnell genug ist.

mfG W.Martens

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