Linearitätsproblem ADS1232

Hallo,

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

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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.

Der Wiegebereich liegt bei 0-10kg.

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

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.

habe ich Schwankungen um +-15g und Abweichungen bei 5kg von 50g.

Kondensatoren an der Betriebsspannung und am DMS, Masseleitung am Biegestab.

Stefan

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Stefan
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Hi Stefan,

Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:

Wild guess: Der A/D Wandler hat in Deiner Konfiuration (Gain=128, 80 SPS, AVDD=5V)

Siehe Seite 5 im von Dir verlinkten Datenblatt.

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:

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Wolfgang Mahringer

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

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Gerhard Hoffmann

Am 16.08.2019 um 12:17 schrieb Wolfgang Mahringer:

Das entspricht 200 Digits, d.h. fast 8 Bits.

bei 50g bei halber Maximallast.

Ordnung.

Das ist das Projekt eines Kollegen. Die Infos die ich habe beziehen sich

Einzelmessungen.

Das sollte bei dem DMS kein Problem sein. Der liefert an beiden

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

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Stefan

Am 16.08.2019 um 12:39 schrieb Gerhard Hoffmann:

rund 3 Bits bringen sollte.

niedriger. Da liege ich bei 10g bei halber Maximalbelastung, also bei

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

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Stefan

Am 16.08.2019 um 09:47 schrieb Stefan:

DoDi

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Hans-Peter Diettrich

Am 16.08.2019 um 12:59 schrieb Stefan:

Zur Diagnose eine der schlechten Platinen umbauen auf Versorgung mit

mfG W.Martens

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Wolfgang Martens

Am 16.08.2019 um 12:54 schrieb Stefan:

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

vg, Wolfgang

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Wolfgang Mahringer

Am 16.08.2019 um 23:53 schrieb Wolfgang Martens:

Wandler.

Ich hab momentan einen anderen Verdacht. Mein Verdacht ist, dass

Mist, der hat Montag Urlaub und ist Dienstag beim Kunden. Wobei, ich

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Stefan

Am 17.08.2019 um 10:29 schrieb Wolfgang Mahringer:

nachmessen.

liegt irgendwo in meiner Schaltung oder in der Software. Wie weiter oben geschrieben vermute ich momentan, dass der SPI Takt zu

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Stefan

Am 16.08.19 um 18:49 schrieb Stefan:

Die 4 Rs sind also leicht verstimmt und wenn du da deine (wieviele)

Mittelwert und die Standardabweichung?) und/oder von ADC-Platine zu ADC-Platine ?

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

Batterie anzulegen, gerne DVDD auch aus getrennter Batterie.

Das sollte dir helfen das Problem einzugrenzen.

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Andreas Weber

Am 17.08.2019 um 11:58 schrieb Andreas Weber:

Es gibt gute Platinen, da schwanken die Werte nicht und es gibt schlechte Platinen bei denen die Ergebnisse stark schwanken und zwar so

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.

aufgebaut hat.

Ich hab da nur versucht zu helfen und konnte nicht die ganze Zeit daneben stehen.

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

Problems ist.

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Stefan

[snip]

Das ist natuerlich Glaskugellesen, aber ich wuerde mir mal die Referenzspannungen ansehen. Wenn die wie in Fig. 42 gleich AVDD ist und AVDD - wie du an anderer Stelle schreibst - aus einem Step-up Umsetzer kommt, dann kann das eigentlich nicht funktionieren. Selbst bei 13 Bit effektiver Aufloesung muesste das Rauschen des Step-up Umsetzers kleiner als 600 uV sein. Nun weiss ich nicht auf welcher Frequenz der Step-up laeuft, aber da der ADS 1232 selbst eine interne Modulationsfrequenz von

76.8 kHz waere meine Hypothese das kein Step-Up Umsetzer bei dieser Frequenz so rauschfrei ist. Die Variabilitaet zwischen den Boards koennte dann von Variationen des Verhaeltnisses zwischen Switcher und ADC Modulationsfrequenz verursacht sein.

Das ist zumindest der Vorschlag meiner Glaskugel :-)

Gruss Klaus

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Klaus Bahner

Am 17.08.19 um 12:56 schrieb Stefan:

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

Das war mir klar.

ist, nicht definiert ist und floatet.

180R nach REFN. Ich gehe von einer 350R DMS aus.

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?

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Andreas Weber

noch zu einem Offset-Fehler. Das geht aber mit den ganzen modernen Chips nicht mehr.

Falls das wirklich die Ursache ist, sollte man sich mal anschauen, in

Manchmal liefern IIR-Filter bessere Ergebnisse als Mittelwertfilter.

Michael

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Michael S.

Am 18.08.2019 um 08:09 schrieb Andreas Weber:

Es sind zeitliche Schwankungen. Die Eingangsfrage im Thread war zwar

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

0.5V unter VSS wenn es auf L geht.

waren es Nadeln auf dem Taktsignal.

hab dem Kollegen jetzt empfohlen, da einen 10pF parallel zum Takt-Eingang des ADU zu schalten. Mal sehen, ob die Spikes dann weg

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Stefan

Am 19.08.2019 um 13:19 schrieb Stefan:

Oszi-Tastkopf bitte nicht mit Masseschwanz anbinden, sondern so:

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Clock-Eingangs.

--
Michael
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Michael S.

Am 19.08.2019 um 13:48 schrieb Michael S.:

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

Der ADC liegt friedlich alleine auf der Platine, Abstand zu allem

angeschlossen. Kondensatoren direkt am IC.

>
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Stefan

Am 19.08.2019 um 14:04 schrieb Stefan:

Mal ohne DCDC versorgt?

--
Michael
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Michael S.

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