Wie mit 10Bit ADC einen Anzeigeumfang von 3000 erreichen?

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Wie mit 10Bit ADC einen Anzeigeumfang von 3000 erreichen?

Beitragvon dussel07 » 21.02.2011, 18:05

Huhu
Kurze Frage:
Bastel ja momentan mit meinem Attinyboard eine Spannungsanzeige.
Sie hat einen Anzeigeumfang von 0 - ca. 30V.
Der ADC des Attiny26 (und auch des Atmega8) hat einen 10BIT Messbereich, was meinem Verständniss nach soviel heißt wie - er liefert Messwerte im Bereich 0 bis 1023 (insg. 1024 Messwerte).
Wenn ich jetzt die Maximale Voltzahl(30) durch 1000 rechne, bekomme ich als Ergebniss: 0,03
Beim hochdrehen der Voltzahl von Null an habe ich also eine Abstufung in 0,03Volt Schritten ->
0 - 0,03 - 0,06 - 0,09 - 0,12 - 0,15 .................
Dem ist bei meinem Board auch so.
In meinem Netzteil, das ich zum testen am Attinyboard angeschlossen hab ist diese, schon mehrfach hier vorgestellte Spannungsanzeige verbaut.
Sie verwendet als Prozessor den Atmega8.
Und Oh Wunder - - - - diese Anzeige deckt den Spannungsbereich von 0 - 30Volt in 0,01Volt Schritten ab?????
Macht nach meinem Ermessen: 3000 Messwerte am 10BIT ADC.
Wie geht das???????
Gruß vom verwundertem Heinz
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Re: Wie mit 10Bit ADC einen Anzeigeumfang von 3000 erreichen?

Beitragvon Berger » 21.02.2011, 18:59

Hallo!

Das ganze ist relativ einfach. Dein ADC Eingang kann max. 5V ab.
Also 5/1023 ergibt rund 4,9mV. Ergibt sogar die doppelte Auflösung
gegenüber Deinem angeführten Beispiel.

MfG
Gerhard
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Re: Wie mit 10Bit ADC einen Anzeigeumfang von 3000 erreichen?

Beitragvon topas » 21.02.2011, 19:32

dussel hat 30V max. Eingangsspannung - keine gute Erklärung - denk nochmal darüber nach! So weit ich die Schaltung überblicke, hat sie auch keine Hardware zur Messbereichsumschaltung.
Ein Trick den Messbereich und die Auflösung zu erweitern ist: man schalte die Referenzspannung um. Bringt ein zusätzliches Bit Auflösung (Vref = 2,56V oder Vref = 5V, ideal wären 5,12V Betriebsspannung ). Macht 2046 Messwertstufen.
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Re: Wie mit 10Bit ADC einen Anzeigeumfang von 3000 erreichen?

Beitragvon Berger » 21.02.2011, 21:01

Ist natürlich richtig.
Hab den Faktor 6 vergessen mitzuberechnen.

MfG
Gerhard
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Re: Wie mit 10Bit ADC einen Anzeigeumfang von 3000 erreichen?

Beitragvon topas » 21.02.2011, 22:17

War mir schon klar das Du das übersehen hast, Dein Programmierbeispiel für dussels Tiny-Hardware hat gezeigt, dass Du nicht zum erstenmal programmierst.
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Re: Wie mit 10Bit ADC einen Anzeigeumfang von 3000 erreichen?

Beitragvon alterhase » 22.02.2011, 10:34

@Topas:
... Macht 2046 Messwertstufen ...
Hast du da einen Link zu einer detailierten Erklärung oder sonstiges zum Nachlesen?

Ich kann mir - ohne mich vorher schlau gemacht zu haben - nur vorstellen dass man Spannungen <2,5V mit 2,5V Referenz und =>2,5 bis <5V mit 5V Referenz wandelt. Was durchaus Sinnhaft erscheint aber doch nur ein halbes Bit mehr Auflösung bringt. 1023 Stufen im <2,5V plus 511 Stufen im =>2,5V <5V Bereich. = 1534 Quantisierungsstufen.



Edit: Meine Erklärung: Er (der Mega8) macht nicht eine, sondern (Hausnummer) 255 Messungen der (Spannung plus dem überlagerten analogen Rauschen). Er hat ja sonst nichts zu tun, außer den Durchschnitt daraus zu berechnen und auf 10mV gerundet anzeigen :wink:

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Re: Wie mit 10Bit ADC einen Anzeigeumfang von 3000 erreichen?

Beitragvon topas » 22.02.2011, 11:12

Du hast ja (wiedereinmal) recht. Meine Idee stammt aus den Zeiten des 80535. (Da ist sie wieder die Lade!)
http://www.goblack.de/desy/mc8051chip/datenblatt/adwandl/index.html#10bitAD
Da konnte auch der untere Wert des Messbereichs eingestellt werden. Übertragen auf das Beispiel hier: 0...2,56V und 2.56...5.12V. (und sogar noch feiner) Das geht bei den Atmegas leider nicht. Aber man kann trotzdem die Genauigkeit der Wandlung in der unteren Hälfte des Messbereichs erhöhen.
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Re: Wie mit 10Bit ADC einen Anzeigeumfang von 3000 erreichen?

Beitragvon alterhase » 22.02.2011, 11:15

topas hat geschrieben:... Aber man kann trotzdem die Genauigkeit der Wandlung in der unteren Hälfte des Messbereichs erhöhen.
Und genau da macht es ja auch Sinn :wink: Was bringt mir 10mV bei 20V und was bei 1V :wink:

Edit: ^oben^
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