Ist es nicht egal ob ich es AD-Wanlde oder einen Komperator benutze? Entweder meine letzen Bit's vom AD-Wandler wackeln oder der Komperator wackelt. Ausserdem brauche ich dann noch einen rel. guten DA-Wandler den ich nicht auf dem uC integriert habe. Ich könnte es noch via geglätteten PWM versuchen. Aber das wird wohl nicht unbedingt genauer.
Gut. Für große Stückzahlen sicherlich am Ende günstiger.
Sicher? Es gibt NTC's mit 1% Genauigkeit. Damit komme ich in einem begrenzte Temperaturbereich auf ca. 1/4K. (Rein vom der Widerstands- und B-Wert-Toleranz)
Aehh. Guck Dir doch die Schaltung einfach an. Fuer Gleichspannung wird das ein reiner Spannungsfolger - weil Du ja hoffentlich beachtet hast, dass die Verstaerkung V gleich Eins sein muss.
Wieso sollte die Verstaerkung dann nicht gleich Eins sein?
Lt. Literatur eine praktische. Die Rueckkopplung geht ja auf den Plus-Eingang, ist also keine Gegen-, sondern eine Mitkopplung. Da schlagen die Toleranzen zu, und die Geschichte wird nicht mehr stabil. (Sagen meine Buecher.)
Gilt bei Sallen/Key-Struktur allgemein fuer hoehere Filterordnungen, nicht nur speziell fuer 5. Ordnung.
Tietze/Schenk ist so selbstverstaendlich, dass es fast unnoetig zu erwaehnen ist ;-)
Bemerkenswerter ist dies: Hans-Juergen Kowalski, "Berechnung und Aufbau aktiver RC-Filter", Militaerverlag der DDR, 1988. ISBN 3-327-00552-4
Ist eine relativ duenne Broschuere. Sehr kompakte Darstellung (liegt deutlich schwerer im Magen als Tietze/Schenk), viele Formeln, viel Ingenieurmathematik, alles auf der Schiene "ange- wandte Systemtheorie" - also wenig nachbaufertige Schaltungen, andererseits auch keine abstrakt-mathematische Darstellung.
Vorm Studium fand ich's voellig unverstaendlich; im Moment bin ich der Meinung, dass an Grundlagen alles ueber RC-Filter drinsteht, was man wissen muss. Ist bestimmt in irgendeiner der Dresdner Bibliotheken zu finden.
Wenn Du schnell zum Ziel kommen willst, dann schau Dir mal auf der Texas-Instruments-Website an, was dort f=FCr den guten alten UAF42 zur Verf=FCgung steht. Den IC selbst gibt es kaum noch (hab vor 2 Jahren mal probiert, welche zu bekommen, der Disti meldete sich dann nach Monaten, weil er endlich welche hatte), l=E4=DFt sich aber problemlos mit einem TL084, ein paar 49.9k-Widerst=E4nden und 1000pF/2% Kondensatoren nachbauen. Dazu gibts ein Progr=E4mmchen, mit dem Du Filter div. Konfiguration fix berechnen kannst. Zur =C4nderung der Grenzfrequenzen m=FCssen 2 (max. 4) Widerst=E4nde ge=E4ndert werden, von denen 2 gleiche Werte haben. F=FCr h=F6here Ordnungen als 2 einfach noch eins 1. Ordnung davorschalten, oder mehrere dieser Schaltungen in Serie. Ist zwar nicht bauelementeoptimiert, f=FChrt aber schnell zur L=F6sung. Und hat nat=FCrlich V=3D1.
Danke. Hatte mich schon gewundert, wie Du einen DC-Fehler nachträglich wegfiltern willst, der im Signal drin aber nicht als solcher erkennbar ist. Trostpreis: Mit 100Hz/3, 100Hz/5, 100Hz/7... funktionierts natürlich auch, also hauptsache es liegen immer (n + 0,5) Perioden des Störsignals zwischen den Messungen.
Wozu den DA-Wandler? Ich glaube, Du hast das Prinzip noch nicht verstanden. Die Rampe lässt man mit einem RC Glied laufen, ganz analog. Wenn man daann den Kondensator zum Laden und Entladen und ggfs auch zum Vergleich mit einem Referenzwiderstand benutzt, dann rechnet sich die Kapazität als solche wieder heraus. Ebenso die Schaltschwelle als solche. Du brauchs also eigentlich noch nicht einmal einen Komparator im engeren Sinne, ein Digitaleingang mit Schmittrigger reicht schon und den sollten gute µCs doch schon haben. Wenn man dann die Messzeit kurz genug halten kann, dann stört auch das Netzbrummen nicht, weil quasi gleichzeitig gemessen wird. Alternativ macht man die rampe sehr langsam (>> 20 ms) und mittelt damit die Brummstörung aus, das der RC ja als solcher schon ein Tiefpass ist
Mir hat man seinerzeit gesagt, man sollte sich auf NTC lieber nicht verlassen, schon allein wegen der Drift über die Jahre. Allerdings war bei mir auch 0,1 K gefordert. Im Bereich der Wohnungstemperatur würde ich aber wohl eher auf 1N4148 gehen. Die 2mV/Kelvin lassen sich in einer Brücke recht einfach messen und seien auch relativ reproduzierbar, wenn Du schon den AD-Wandler übrig hast. Wenn Du ohne auskommen kannst (Billigerer µC) dann schau Dir wirklich das Slope-Verfahren an, das ist einfach und sehr robust. Viele Messgeräte verwenden dieses Verfahren schon lange, weil einfach billig und sehr genau.
aha, also parametrische Filter, aber als Anti-Alias-TP sowas Schweres?
Der Pol- Nullstellenplan wird doch eigentlich nur für theoretische Betrachtungen benötigt, die Polstellen müssen doch nur in der negativen Halbebene liegen, Grenzfall Integrator.
Für geringe Empfindlichkeit bezüglich Toleranzen gibt es bessere Schaltungsstrukturen als Sallen-Key, da nimmt man besser die State-Variablen-Synthese. Mir ging es um minimalen Schaltungsaufwand. Mit 1 OP ein Filter 5. Ordnung zu synthetisieren hat offenbar mathematische Grenzen. Die Verstärkung von 2.5 im Durchlaßbereich läßt sich scheinbar nur wenig variieren, weil sonst keine Lösung mehr gefunden wird, zumindest nicht von mir. Ich habe das einmal vor langer Zeit erfolgreich in der Praxis eingesetzt, die Gleichungen hatte ich letztens noch gefunden, den mörderischen Aufwand hätte ich sonst für ein Programm nicht getrieben. Aber wenn es Dich interessiert, für Ordnung 5 sieht das so aus:
Ich hoffe Dein Zeilenumbruch ist lang genug eingestellt. Die Bauteile mußt Du hier schon genau ausmessen, die Cs dürfen auf keinen Fall keramisch sein, sondern Polypropylen, Styroflex oder sowas, sonst wird's instabil. Für Richtigkeit kann ich nicht garantieren, aber teste es mal mit Spice.
Dann nimm die OPs einfach mal heraus und überlege Dir was passiert.
Die Programme habe ich selbst geschrieben, weil ich die Gleichungen noch gefunden hatte und ich grade so in der Übung war. Falls Du Interesse daran hast, kann ich sie Dir per PM zuschicken, eine Webseite oder sowas habe ich leider nicht.
Du kannst es sicher mit einem eigenen Programm simulieren. Da Du einen Regelkreis hast, geht das Filter mit ein, deshalb ist ein sehr tief liegender Pol in irgenwelchen Filtern für die Stabilität ungünstig, genauso wieder laufzeitbehaftete Filterstrukturen wie FIR, falls Du es digital machen möchtest.
Dafür ist der Antialias-TP ja auch da.
Das wird in Deinem Fall sicher nicht so kritisch sein, schließlich arbeitest Du nicht mit 16 Bits. Ansonsten sind bei AD-Wandlern die Bits >11 sowieso immer gestört.
mit Multislope-Verfahren kann man IMHO sehr hohe Genauigkeiten erreichen, sowas ist glaube ich in den 6-stelligen Digitalmultimetern drin. Ich hatte mal so eins geliehen und meine, das brauchte Minuten Einschwingzeit auf 6 Stellen oder so, genau weiß ich es nicht mehr.
Ich sehe da keinen Unterschied zu irgendeinem DA-Wandler, außer daß Du den Rekonstruktions-TP etwas tiefer legen mußt.
Ich meine, bei KTYxxx hab ich im Datenblatt eine Meßwertreihe gesehen, aus der Du Dir eine genaue Gleichung ermitteln kannst, die supergenau sein müßte, wenn diese Werte stimmen. Vorausgesetzt, ich verwechsle das jetzt nicht.
das ist schon extrem, ohne Linearisierung sicher nicht zu erreichen. Halbleitersensoren sollten jedoch IMHO nicht driften, solange sie nicht zu heiß werden.
Ich hab vor ewigen Zeiten mal einen Temperatursensor mit als Diode geschaltetem Transistor gebaut. Wenn Du Basis und Kollektor verbindest, bekommst Du eine fast ideale Diode, die sich sehr genau an die Gleichungen hält und Du kannst sie anhand der Stromverstärkung auch recht genau reproduzieren. So eine Diode hab ich mal mit OP und Brückenschaltung linearisiert, rechnerische Linearität ca. 1K über den Bereich 0-100 Grad Celsius. Das war übrigens meine erste Schaltung, die ich mit Rechnerhilfe optimiert habe, PC war damals ein ZX81 mit 2K Ram ;-).
Allerdings lag die Hauptschwierigkeit beim Temperaturabgleich. Eis hat keineswegs 0 Grad und kochendes Wasser auch nicht 100 Grad Celsius. Das hängt z.B. vom Luftdruck und der Zusammensetzung ab. Außerdem hatte ich kein Thermogefäß, sodaß in dem blubbernden Wasser die Temperatur mit 0.1 K Genauigkeit gemessenem Referenzthermometer je nach Stelle um mehrere K schwankte. Dabei mußte ich es dann belassen und für eine Heizungsregelung sollte das aber ausreichen.
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