Suche Standalone Datenlogger

Hallo Georg,

schau Dir doch einmal das Beaglebone Black (~45?) an:

- 7 Kanäle

- 12 Bits

- 125ns Sample time

- 0-1.8V Eingangsspannung

...

Nur sind 1.8V/(2¹²) deutlich mehr als 50µV. Ein 16-Bit ADC würde bei einem Meßbereich 0..3.3V knapp die 50µV schaffen.

Aber so lange Georg nicht sagt, für welchen Meßbereich die 50µV Auflösung gelten sollen, ist das sowieso alles Kaffeesatzleserei. Und da ihm das beim Schreiben seiner Frage anscheinend nicht klar war, ist auch so jede Antwort zwecklos.

XL

Sollten die 12-Bit nicht ausreichend sein, dann kann man immer noch einen externen ADC mittels I2C oder SPI anschließen. Dann reicht auch ein Raspberry Pi.

Bei Netzteil kein Problem, bei Batteriebetrieb potentiell mühevoll. Dafür braucht der Pi fast ein bißchen zuviel Strom.

Eventuell wäre für sowas auch die bald vorgestellte "Wolfson Pi"- Soundkarte zu mißbrauchen (keine Ahnung, was die am Eingang noch alles vor dem AD-Wandler hat):

/ralph

Da 10 Hz Samplerate reichen, wird es wohl eher Richtung DC gehen, da sind Soundkarten nicht so gut geeignet. Auch wenn man den Eingangskondensator überbrücken würde, haben viele dieser Codec-Chips noch einen digitalen Hochpassfilter integriert. Beim TLV320AIC23B, den ich demnächst mal testen will, mit einer Grenzfrequenz bei 4 Hz. Ist dort allerdings per Register ausschaltbar. Vielleicht ginge es dann.

Gute Erfahrungen habe ich mit dem AD7793 gemacht. Hat 24 Bit Auflösung, kann mit 4,7 Hz bis 500 Hz samplen und problemlos Gleichspannung messen. Er hat auch eine Konstantstromquelle, die in Verbindung mit einem externen Multiplexer und einem Präzisionswiderstand sehr genaue ratiometrische Messungen von Widerständen erlaubt, sodaß nur der Referenzwiderstand genau sein braucht und man den Rest dann per Software rausrechnen kann (das war wofür ich den eingesetzt hatte). Ich hatte damit über 18 Bit Auflösung hinbekommen, mit eigenem Spannungsregler für den Wandler und Hilfe beim Platinenlayout (je höher die Samplerate, desto ungenauer wurde es und das war ein guter Kompromiss).

Wenn Batteriebetrieb nicht erforderlich ist, dann kann man diesen (oder einen anderen) Chip leicht per Raspberry Pi oder Beagle Bone anbinden und dann tagelang auf der SD-Karte aufzeichnen. Ein Kanal mit 3 Bytes pro Wert z.B. bei 100 Hz ca. 2 Jahre lang auf einer 16 GB SD-Karte. Sowas kann man in einem Tag aufbauen und programmieren.

Kann man aber auch mit preiswerteren Microcontrollern machen. Das mbed-Framework für LPC-Microcontroller bietet eine gute SD-Card Library, womit man das auch programmieren könnte. Das läuft dann auch per Batterie. Würde auch ein Tag dauern, sowas zu bauen, aber man hätte nicht die gleiche Flexibilität wie bei der Raspberry Pi / Beagle Bone Lösung, also keine Abfrage der aufgezeichneten Wertedatei und Steuerung des Wandlers per Netzwerk, oder schönes GUI auf einem Touchscreen oder Monitor.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de 
electronics and more: http://www.youtube.com/user/frankbuss

Frank Buss :

Mhh ich glaube, der OP wollte ne fertige Lösung. Unfertige hätte ich auch, z.B. einen MSP430 mit seinem integrierten 16bit 3ch ADC und ne SD-Karte dran. Lässt sich total minimal im Stromverbrauch trimmen, so das dass dann womöglich sogar noch von Batterie laufen könnte (auch so ne SD-Karte braucht nur sehr wenig Strom im Standby, im Gegensatz zu nem USB-Stick); naja aber gibs ihmo nicht fertig, müsste er ein wenig basteln und programmieren ...

M.

Georg Hartinger schrieb:

Hallo,

wenn Du 50 µV Auflösung willst, über welchen Spannungsbereich denn? Bei 0 bis 10 V wären das immerhin 200000 Schritte, also 17 bis 18 Bit, bei -10 bis +10 V dann 18 bis 19 Bit. Das wird nicht ganz billig.

Bye

Klaus Henftling schrieb:

Hallo,

wenn es 50 µV Auflösung und 12 Bit sein sollen, dann reicht das nur für

0 bis 204,8 Millvolt, oder -102,4 bis 102,4 mV.

Bye

Der AD7793 mit 24 Bit würde 8,51 Euro kosten. Man braucht dann noch eine gute Spannungsreferenz und ggf. einen Raspberry Pi. Sollte man insgesamt mit vielleicht 60 Euro Bauteilkosten hinkommen, falls man es selber bauen wollte.

Wenn man sowas fertig kauft, dann ist das allerdings tatsächlich erstmal eine Größenordnung teurer.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de 
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Und wieviel der unteren Bits sind Rauschen ? Meist sind nur die oberen 16 nutzbar...

Traditionell neigt man zu 50Hz und A/D-Wandler-Varianten die Netzbrumm unterdrücken, soweit Zuleitung vorhanden ist die anfällig ist.

Mal hoffen, daß kein kurzer Aussetzer in den 220V über den Zeitraum das Ding stoppt. Bei der Sorte "unwiederholbare Experimente" wäre Speichern und parallel Abholen der Daten über Modem/www ratsam.

MfG JRD

Hallo,

Bitte entschuldigt, der Spannungsbereich in dem gemessen werden soll, ist 0-5V DC. Hab's vergessen mit anzugeben.

Es sollte schon ein fertiges Gerät sein, da ich den Logger unter anderem zur Überwachung eines Gerätes während eines Umwelttestes (Gerät auf dem Shaker/Gerät im Klimaschrank) benötige. Dieser Test wird in einem professionellen Prüflabor durchgeführt. Das ist sowieso sehr teuer. Da will ich es nicht drauf ankommen lassen, dass der Logger zwischendrin abstürzt und die aufgezeichneten Daten nicht ausgewertet werden können.

Preislich rechne ich da schon im Bereich von 1k bis 2k Euros. Der Graphtec kostet z.B. auch knapp 1300 Euro.

Ich finde die Lösung mit dem Beagle/Rasperry und dem externen 24Bit AD Wandler allerdings auch schön. Werde das mal im Hinterkopf behalten. Für das aktuelle Projekt, ist das allerdings zu kurzfristig.

Schöne Grüße Georg

Frage mal diese Jungs:

Den Eingang kann man ja von 5V max auf das Limit des Loggers runterteilen.

Gibt auch noch andere:

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Gruesse, Joerg 

http://www.analogconsultants.com/

Am 02.12.2013 20:38, schrieb Rafael Deliano:

Bei 5V würden 17 Bits reichen für Traditionell neigt man zu 50Hz und A/D-Wandler-Varianten

Da habe ich leider keine Erfahrung drin. Bis jetzt messen wir immer mit den Agilent 34410 Multimetern bei 5 Hz und relativ langer Gate-Zeit, da wir praktisch statische Pegel messen. Störungen sind da keine mehr zu beobachten.

Unwiederholbar sind die Experimente nicht, nur teuer. Ein Aussetzer selbst wäre nicht so tragisch, sofern keine Daten verloren gehen (speichern auf Flash/USB-Stick). Ich sehe da eher ein Problem darin, dass bei einer Beagle/Raspberry Lösung überprüft werden muss, ob das Teil nach dem Reboot wieder aufzeichnet. Nicht jeder Labormitarbeiter kann mit Linux Kommandozeile umgehen.

18 Bit bekommt man mit dem AD7793 hin, aber das war auf einer Mehrlagenplatine mit guter Masse-Plane, extra Spannungsregler für den ADC und in einem geschirmten Metallgehäuse eingebaut. Aber das Gerät was Jörg vorgeschlagen hat sieht sehr brauchbar aus und kostet weniger, als wenn man ein Tag lang daran selber baut (zu üblichen Stundensätzen).

Wäre ich nicht so faul, dann hätte ich schon längst mein Gerät mal produktreif gemacht:

Sollte ich wirklich mal angehen.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de 
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Am 02.12.2013 21:29, schrieb Joerg:

Der schaut für mich auf den ersten Blick aus wie die Raspberry/Beagleboard Variante, nur eben schon fertig :-)

Den schau ich mir morgen nochmals genauer an, wobei die niedrige Eingangsspannung ein Problem ist. Messen muss ich eine Stromquelle mit max. 25mA über eine 100 Ohm Bürde (0,01%). Da ist das "teilen" nicht so einfach.

Der gefällt mir eigentlich schon besser. Allerdings geben die als Accuracy leider auch nur 0.05% Messwert und 0.025% Skalenendwert an. Nehme ich die 0.6 bis 2.4V (die knapp reichen würden) bin ich leider wieder bei 1,6mA Genauigkeit bei dem Analogeingang. Das sind doch nur knapp 11 Bit effektiv. Keine Ahnung wo die die restlichen Bits hin vermurksen.

Der Teil ist relativ einfach: - entweder die Datenlogger-Software als Daemon auslegen und im Rahmen des Bootprozesses starten, - oder aber halt gleich brutal unter init hängen - hätte den Vorteil, daß init den Prozess wieder startet, falls er crasht (mit rate limit) - laufende Aufzeichnung signalisieren indem per GPIO eine grüne LED blinkt, die vom Datenloggerprogramm langsam gepulst wird - hört sie auf zu blinken, ist der Datenlogger tot

Man liest sich, Alex.

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 looks like work."                                      -- Thomas A. Edison

Wenn Du mit Praezisionswiderstaenden teilst, kann man den Effekt des Parallelwiderstands herausrechnen. Ist auch nicht so teuer. Z.B. kostet ein 10k 0.01% Widerstand bedrahtet im Zehnerpack knapp $7/Stueck:

Da waere es gut, mit dem Support zu sprechen. Sollte man bei Deinen Anforderungen vor dem Kauf eh tun. Meist sind dies pessimistische Werte und z.B. durch Toleranzen in der Referenz gegeben. Da wird normalerweise keine ofenstabilierte Schaltung verwendet wie in Bench Meters. Mein Fluke 8845A muss deshalb "vorgeheizt" werden, bis es die Datenblattwerte erreicht.

Selbst wenn etwas Nichtlinearitaet mit drin waere, kann man oft einen sehr grossen Teil davon herauskalibrieren. Da muesste man nachhalten, von welchem Data Logger ein entsprechender Datensatz kommt und diesen Datensatz spaeter im PC normalisieren.

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Gruesse, Joerg 

http://www.analogconsultants.com/

Aua. Aua. AUA!

Kann es sein, daß du Genauigkeit und Auflösung durcheinander haust? Du hast im Eröffnungspost explizit von *Auflösung* gesprochen.

24Bit bei -3V..+3V hat eine Auflösung von *deutlich* besser als 50µV.

In die Genauigkeit gehen aber noch Teilerwiderstände, Referenz- spannung u.ä. mit ein. Und das über den spezifizierten Temperatur- bereich von -30°C bis +65°C. Da sind die angegebenen 0.05% reading 0.025% full scale schon super Werte.

Allerdings wird dir der Speicherplatz nicht reichen. 128MB sind über

100 Tage gerade mal 15 Byte pro Sekunde. Darin kriegst du keine 24 Bit Meßwert + Timestamp bei 10Hz Abtastrate unter.

Eine SD-Karte sollte es zum Loggen schon sein. Im Prinzip würde ein µC der Atmega Klasse + SD-Karte + 24-bit ADC + RTC dafür reichen. Ein RasPi oder BB ist schon Overkill.

XL

Man kann eine SD Karte reinschieben. Allerdings wohl nur welche bis 1GB.

BTW, nochmal danke fuer den Tip mit den Shimano-Hebeln. Die fluppen seit Wochen wieder bestens.

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Gruesse, Joerg 

http://www.analogconsultants.com/