Datenlogger: Wie Genauigkeit der Sensordaten verbessern?

Update:

Auf zwei Eingänge Spannungsteiler (einige Kiloohm) mit Festwiderständen geklemmt. Eingangsspannung rund 1,6 Volt. Sampling Rate 10 Hz.

Einer direkt am Gerät (Zuleitungen kürzer 10 cm) und ein Teiler über eine ungeschirmte NYM-Leitung mit 3 Metern Länge.
Bei letzterer habe ich gegen Ende einen Kerko mit 0,1 µF parallel zum Eingang geschalten, was bereits eine deutliche Besserung brachte:



An den Ausgang eines Op-Amps darf ich sowas natürlich nicht hängen, die kapazitive Last wäre zu hoch.

Wie hast du den Eingang erfasst?
Mit nen Scope? Bandwith-Limit ein ?
Wenn ja, über Trenner ?

Schau Dir die Versorgung vom SNT dann auch noch an, ob Taktreste vorhanden sind.
Nicht genutzte Eingänge zu "deckeln" ist nie schlecht.
Wir hatten mal eine fehlfunktion von einem PLD, dessen nicht genutzen Eingänge irgendwas undefiniertes "reinrotzten"..

Die Daten für obiges Diagramm stammen vom oben verlinkten Datenlogger. Ich hab leider kein digitales Oszi, um die Werte zu vergleichen.
Auf dem Oszi kann ich auf der 5V-Versorgung noch einen Ripple von 0,08 V bei 83 kHz erkennen, dürften wohl Reste der Schaltfrequenz des Schaltnetzteils sein. Heute gehe ich aber nicht mehr in den Keller, um die Versorgung vor dem 7805 zu messen.

Für die Thermistoren funktioniert der Kerko zur Funkentstörung, aber bei einem LM35 kann ich ihn nicht verwenden - die Last mag dieses IC nicht.
Ich könnte etwas Hilfe bei der Auslegung eines passenden RC-Filters brauchen. Verwende ich da einfach die Formel für ein Tiefpassfilter und setze die Grenzfrequenz auf < 50 Hz?

Ich überlege desweiteren, wie ich die Steckverbinder der Eingänge ausführe. Habe vorerst mal 4mm Bananenbuchsen (ohne verschraubbares Querloch ) verwendet, aber das ist nicht das Wahre, weil man bei wechselnden Aufgaben immer Bananenstecker an die Kabel ranschrauben muss. Für geschirmte Leitungen (falls nötig) natürlich auch nicht optimal ...

Habe mich jetzt für ein RC-Glied aus R=68 Ohm und C=1µF entschieden.
Grenzfrequenz dürfte damit bei ~ 2 kHz liegen.

Meine LM35-Temperatursensoren liefern grundsätzlich zu wenig Signal (0,2X Volt), um den ADC hinreichend auszusteuern.
Es wird dann wohl auf KTY-Thermistoren hinauslaufen.

Der Stromsensor müsste noch so ergänzt werden, dass aus AC eine stabile DC wird. Das geht natürlich nicht mit einem einfachen Brückengleichrichter, weil ich die 0,7V nicht verlieren darf. Mal sehen, was es da an Tricks mit OP-Amps gibt.


Hier meine letzte Messung mit 2 Temperatursensoren (man sieht, dass der ADC bei so wenig Eingangsspannung Treppchen produziert) und einem Stromsensor AC714, der jetzt Netzspannung (AC) mit 1 Hz abtastet. Natürlich totaler Blödsinn, aber für eine Ein/Aus-Erkennung reichts gerade eben.


Die Verwendung einer geschirmten Leitung (rote Kurve) scheint die Störungen ebenfalls (ggü. grüne Kurve) zu reduzieren. An beiden hängt jetzt das RC-Glied.

Eine ähnliche Konstellation betreiben wir an unserem aktuellem Projekt, der Tempsensor ist mit verdrillten Leitungen bedrahtet- war bis dato die beste Lösung- und geht via Spannungsteiler direkt auf einen Pic.
Wenn es die Zeit erlaubt, werde ich entsprechende Messungen veranstalten und evtl. Vorteile unserer Konstellation mitteilen.

Hier noch was nettes gefunden zum KTY:
http://www.mikrocont...1-Linearisierung.pdf
aus
http://www.mikrocontroller.net/topic/55781#431007

R-Type schrieb:

Eine ähnliche Konstellation betreiben wir an unserem aktuellem Projekt, der Tempsensor ist mit verdrillten Leitungen bedrahtet- war bis dato die beste Lösung- und geht via Spannungsteiler direkt auf einen Pic.

Kannst/darfst du mir verraten, welche Maßnahmen dort zur Funkentstörung vorgenommen wurden?

Hallo,
zusätzlich sollte der interne ADC "oversampeln", also eine Integrationszeit über mehrere Takte bekommen. Das half bei einem MSP430 (12Bit ADC), wenn man ihm wenigstens 5 Takte gönnte. Das kann doch der ARM7?!
Das große C am Eingang bildet ein Reservoir für den internen S/H. Der R darf je nach Grenzfrequenz durchaus höher sein, sofern ausreichend C dahinter ist. Die Größtfehler beim sample kann man über das C-Verhältnis Csample/Csieb abschätzen.
Full-Wave-Rectifier sind im Datenblatt des AD8036 als schnelle Variante und u.a. der AD8510, AD708, in der AN763 (Analog.com) enthalten.

tiki schrieb:

Hallo, zusätzlich sollte der interne ADC "oversampeln", also eine Integrationszeit über mehrere Takte bekommen. Das half bei einem MSP430 (12Bit ADC), wenn man ihm wenigstens 5 Takte gönnte. Das kann doch der ARM7?!

Kann er, aber ich möchte vorerst nicht an der Firmware rumspielen (da möchte ich erst mit dem Arduino üben). Meine jetzigen Messungen sollen über Stunden und Tage laufen, die minimale Abtastfrequenz "out of the box" ist aber 1 Hz - also sowieso viel zu viele Samples. Ich mittle jetzt die Werte per Excel-Makro arithmetisch.

Die Größtfehler beim sample kann man über das C-Verhältnis Csample/Csieb abschätzen.

Ist die "analog input capacitance" (1 pF) aus dem Datenblatt hier der richtige Wert?
Besondere Genauigkeit ist nicht gefordert, aber grobe Schnitzer will ich schon vermeiden, wo es geht.

Hallo,
1pF scheint mir wenig, der sample-C hat üblicherweise einige pF. Wenn aber ein Analogpuffer davor ist, was ich nicht weiß... Der MSP430F2618 hat z.B. max. 40pF.

So, das Macro in Visual Basic für die Mittelwertbildung wäre auch fast fertig.

Nebenbei suche ich jetzt noch Steckverbinder. Wenn DAS keine Ergebnisse liefert, werde ich vielleicht einen alten Ethernet-Switch besorgen und die Sensoren über Patchkabel anschließen. Ist geschirmt und Twisted Pair, könnte sich also ganz gut eignen.

heyho leute. genau mein ding hier

ich arbeite auch gerade an einer beschleunigungsmessgeschichte von daher interessiert es mich natürlich auch brennend, was drumherum so abgeht. zu dem datenlogger sage ich mal nix, weil ich mich selbst mit arduino beschäftige. dieser hat zwar nur 6 analoge eingänge, aber auch bei 10Bit. geloggt wird (später)dann auf das SD-Shield von lady_ada. aber gewisse techniken sollten zumindest generell vergleichbar sein.

wie gut kann man den datalogger logomaticV2 konfigurieren? folgendes problem hatte ich bei arduino, dass ich beim schnellen lesen der kanäle noch restladungen der vorhergehenden kanäle mitgemessen habe. eine kurze wartezeit war hierfür zielführend.

bei temperatursensoren und lichtsensoren, die möglicherweise schnell ihre werte ändern konnten habe ich dann einfach 10 werte hintereinandergemessen und habe dann dort direkt gemittelt und dann den gemittelten wert aufgezeichnet. somit enfällt auch die visualbasic-nacharbeit.

bei excel habe ich nix mit VB gemacht, sondern einfach die liste genommen (messwerte in A1:A1000) und rechts in B5 dann den mittelwert von A1:A5 ausgegeben. das ganze habe ich dann bis ganz runtergeführt (bis B1000). kurze klicks und kein VB.

bei den jetzigen beschleinigungssensoren habe ich die grenzfrequenz der beschleunigungen ebenfalls mit einem C runtergedreht. somit sind HF komponenten messbar herausgefiltert worden.

stichwort geringe auflösung und treppchenbildung bei temperaturmessung: beim arduino ist es möglich gerade den LM35 wunderschön zu vermessen, da man die interne spannungsreferenz auch auf intern generierte 1,1Volt legen kann. da raumtemperatur eben nur 0,2V ausgibt (20°C) und man seltenst mit dem lm35 330°C misst und somit volle auflösung fährt, bringt der wechsel der referenzsspannung schon merkliche vorteile.

lg kore

Ich habe mittlerweile auch eine Funktion integriert, die mit der Geradengleichung aus der Kalibration aus den Rohdaten gleich die "echte" Temperatur umrechnet.
Wer das Excel-File haben möchte, möge mir eine PN schreiben.

Der Bootloader des Logomatic sei laut Forum eigenständig von der Firmware und schwer zu zerschießen, weshalb ich (wenn Zeit ist) doch mal einen Blick auf die Firmware werfen werde. Die Verwendung der Real time clock für mitgeloggte Timestamps wäre schon was nettes, ein Pufferakku ist dabei vonnöten.

Ich habe nun die tage einen logger gebastelt/modifiziert, der nun knapp alle 25ms auf eine SD-Karte speichert. hierbei werden alle 6 analoge Ports aufgezeichnet. selbstverständlich kann der logger auch mit viel geringeren Raten schreiben. nun folgt noch die verifizierung der daten. offene eingänge mit der hand berührt, liefern lustige werte. werde wohl noch ein paar Rs gegen masse schalten müssen.

Ja, offene Eingänge sollte man auf GND ziehen. Allein schon, weil man sonst bei der Auswertung Verwirrung stiftet.
Woher beziehst du das SD-Shield?

Das SD-Shield, ja das ist ne lustige Sache.

Ich habe mir damals das GPS-Shield gekauft, was auf der Unterseite eine SD-Karte hat. Und das shield funktioniert wunderbar auch mit der Beispielsoftware für das Loggershield, das zusätzlich einen aktiven Pegelwandler 5V-3,3V für SD-Karte und eine RTC besitzt. Natürlich habe ich das aber auch erst festgestellt, als ich mir 2 neue shields bestellt habe. anyway, hab sie für den Arbeitgeber gekauft und der zahlt dann porto und gebühren


das braune ding ist ein stückchen platinenmaterial, das mit scotch-tape an die SD-karte geklebt wurde. damit lässt sich nun also die SD-karte wunderbar entfernen und einsetzen.

kore schrieb:

das braune ding ist ein stückchen platinenmaterial, das mit scotch-tape an die SD-karte geklebt wurde. damit lässt sich nun also die SD-karte wunderbar entfernen und einsetzen.

Das ist am Logomatic schön gelöst. Da steckt man nur ein USB-Kabel an und die Kiste fungiert direkt als Wechselspeicher/Kartenleser.

das ist in der tat sehr praktisch. das neue shield hat zumindest die karte obenauf am rand liegen, sodass ein leichtes entfernen möglich ist.

ps: du hast ne pm amperlite