Hej alla, det här är min första post på forumet. Hoppas man kan få lite hjälp och jag kan hjälpa andra!
Jag funderar på att bygga ett bänkinstrument med så hög noggrannhet som möjligt men det verkar inte helt lätt. Jag hade tänkt att den skulle kunna mäta spänning, ström, kapacitans, induktans, frekvens och kanske nåt mer. Har man en riktigt bra A/D med tillbehör och en D/A så kan man ju få fram det mesta i PIC:ens mjukvara sen.
Jag har läst på en del om A/D och spänningsreferenser mm men blir inte riktigt klok. Det verkar omöjligt att få en bättre noggranhet än en 1uV!?
Den bästa referensen jag har hittat hittills är MAX6341.
I skolan har vi en "semiconductor analyzer" (som jag inte törs fråga vad den kostar) som kan mäta ner i femtoA området. Hur sjutton går det till? (Inte för att jag behöver SÅ noggrannt men...)
Tacksam för alla tips och idéer!
Bygga bänkinstrument
hej och välkommen till forumet
jag frågar lite lätt varför du ska bygga den?
det är svåårt att bygga bättre eller billigare än vad man kan köpa, speciellt om man kollar beg på ebay
men ska du bygga för att lära dig så är det ju en annan sak
24 bitars ad går ju att få tag på och om jag inte minns helt fel så kan man få ut kanske 22 bitar nogranhet ur dom, ger 4 miljoner skaldelar, inte fy skam
men dom är ganska långsamma, i varje fall den modellen jag provade för 10 år sedan
hur noggrant hadde du tänk dig?
jag frågar lite lätt varför du ska bygga den?
det är svåårt att bygga bättre eller billigare än vad man kan köpa, speciellt om man kollar beg på ebay
men ska du bygga för att lära dig så är det ju en annan sak
24 bitars ad går ju att få tag på och om jag inte minns helt fel så kan man få ut kanske 22 bitar nogranhet ur dom, ger 4 miljoner skaldelar, inte fy skam
men dom är ganska långsamma, i varje fall den modellen jag provade för 10 år sedan
hur noggrant hadde du tänk dig?
Tack, tack.
Jo jag tänkte väl mest bygga för skojs skull. Jag har inte byggt nåt på många år och känner att det börjar bli dags igen. Jag vill också få ihop ett schysst lab och har bara en sunkig multimeter (förutom ett analogt skop) att mäta med i dagsläget så att bygga ett bättre mätinstrument vore både kul och nyttigt.
Jag har fått uppfattningen att 24bitars AD mest är för ljud och inte har så bra statiska egenskaper? Även om man får 4M skaldelar är det ju ingen vits om offsetspänningar och sånt är dåliga. Som jag har förstått det är väl just offsetspänningen på ADn och buffern/OPn det mest väsentliga?
Jag vill ha så hög noggrannhet som möjligt utan behöva hålla på med extrema lösningar som att köra spänningsreferensen i ugn eller vad man nu kan tänkas hitta på.
Vad är rimligt? 0.1uV? Eller är det för svårt?
Jo jag tänkte väl mest bygga för skojs skull. Jag har inte byggt nåt på många år och känner att det börjar bli dags igen. Jag vill också få ihop ett schysst lab och har bara en sunkig multimeter (förutom ett analogt skop) att mäta med i dagsläget så att bygga ett bättre mätinstrument vore både kul och nyttigt.
Jag har fått uppfattningen att 24bitars AD mest är för ljud och inte har så bra statiska egenskaper? Även om man får 4M skaldelar är det ju ingen vits om offsetspänningar och sånt är dåliga. Som jag har förstått det är väl just offsetspänningen på ADn och buffern/OPn det mest väsentliga?
Jag vill ha så hög noggrannhet som möjligt utan behöva hålla på med extrema lösningar som att köra spänningsreferensen i ugn eller vad man nu kan tänkas hitta på.
Vad är rimligt? 0.1uV? Eller är det för svårt?
ta en titt på ADS 1211 , elfa nr 73-212-43
det var den som jag experimenterade lite med för en halv evighets sen
tror man kan dela upp dom i två grupper, ljud och industri
dom sistnämnda har ofta inbyggda bra filter och har bra statisk stabilitet
resten vågar jag inte svara på , det har hänt för mycket sedan jag klabbade med det, det finns säkert andra på forumet som kan det bättre
men, vad är det för fel på temperaturkontrollerade ugnar?
ska du mäta frekvens noggrant lär du behöva en ändå
ska du sen ha bra frekvensreferens så kan du ju alltid pll'a mot en gpsmottagre
det var den som jag experimenterade lite med för en halv evighets sen
tror man kan dela upp dom i två grupper, ljud och industri
dom sistnämnda har ofta inbyggda bra filter och har bra statisk stabilitet
resten vågar jag inte svara på , det har hänt för mycket sedan jag klabbade med det, det finns säkert andra på forumet som kan det bättre
men, vad är det för fel på temperaturkontrollerade ugnar?
ska du mäta frekvens noggrant lär du behöva en ändå
ska du sen ha bra frekvensreferens så kan du ju alltid pll'a mot en gpsmottagre
-
funkis
- Utsparkad, på semester
- Inlägg: 1158
- Blev medlem: 28 januari 2006, 16:15:54
- Ort: Lite här och lite där!
*Det verkar omöjligt att få en bättre noggranhet än en 1uV!?
1uV DC över vilket spann?
Tipps:
Ta och jämmför dina krav med HP's/Aligents abolut bästa bänk Multimeter,
kolla specen och kolla sen priset och ta sedan en rejäl funderare.
Designa kring 100tals uV är milt sagt jobbigt, designa kring 1uV är
fyll i egenvalt beskrivning.........................!
>Vad är rimligt? 0.1uV? Eller är det för svårt?
Nu börjar du bli smått rolig!
Som lite underhållande läsning ta och läs lite om
temp drifter i OP förstärkare till att börja med.
Om du i alla fall har gett dig fan på att hygga nått, vilket är helt okejj
så kolla i papper som beskriver DC mätning och generering med
16bits DA/AD (finns drösvis) där får du en första glimt i hur knepigt
bara 16bitar kan vara.
1uV DC över vilket spann?
Tipps:
Ta och jämmför dina krav med HP's/Aligents abolut bästa bänk Multimeter,
kolla specen och kolla sen priset och ta sedan en rejäl funderare.
Designa kring 100tals uV är milt sagt jobbigt, designa kring 1uV är
fyll i egenvalt beskrivning.........................!
>Vad är rimligt? 0.1uV? Eller är det för svårt?
Nu börjar du bli smått rolig!
Som lite underhållande läsning ta och läs lite om
temp drifter i OP förstärkare till att börja med.
Om du i alla fall har gett dig fan på att hygga nått, vilket är helt okejj
så kolla i papper som beskriver DC mätning och generering med
16bits DA/AD (finns drösvis) där får du en första glimt i hur knepigt
bara 16bitar kan vara.
Vad jag inte förstår är vad du skall ha 1µV noggranhet till? Om du skalar upp från sunkig multimeter till det så har nog dina behov ändrats mycket. Jag menar, hur ofta måste man mäta en skillnad på mera än en 1000-dels volt?
Dock finns ju möjligheten att jag missat nåt otroligt grundläggande och ställer en helt idiotisk fråga....
Dock finns ju möjligheten att jag missat nåt otroligt grundläggande och ställer en helt idiotisk fråga....
-
MicaelKarlsson
- Inlägg: 4669
- Blev medlem: 18 juni 2004, 09:16:07
- Ort: Aneby
- Kontakt:
"hur ofta måste man mäta en skillnad på mera än en 1000-dels volt?"
Skulle jag också vilja veta.
steppen7: Om jag vore som du skulle jag börja med att bygga en "halvtaskig" eller kanske mer standardvariant med mer realistiska krav (för hemmabygge) på noggrannhet. Alltså enbart standardkomponenter. Är det inte roligare att bygga något som fungerar helt okej än något som bara kostar pengar och ligger och skräpar.
Tänk på något som min moster brukade säga: "Man måste lära sig krypa innan man går"
Vad är det för spänningar du vill mäta med en noggrannhet på en mikrovolt?
Skulle jag också vilja veta.
steppen7: Om jag vore som du skulle jag börja med att bygga en "halvtaskig" eller kanske mer standardvariant med mer realistiska krav (för hemmabygge) på noggrannhet. Alltså enbart standardkomponenter. Är det inte roligare att bygga något som fungerar helt okej än något som bara kostar pengar och ligger och skräpar.
Tänk på något som min moster brukade säga: "Man måste lära sig krypa innan man går"
Vad är det för spänningar du vill mäta med en noggrannhet på en mikrovolt?
Nej ni missförstår mig, jag spånar på vad som är rimligt, och tydligen är den allmäna uppfattningen att 1uV är på tok för stora krav. Nej jag vet inte vad jag ska med det till, men det känns meningslöst att bygga nåt med noggrannhet på säg 10 mV för då är jag säkert uppe i vad min multimeter klarar av.
Det här var tänkt som ett kul, nyttigt och lärorikt projekt. Jag tänkte inte konkurrera med Agilents värsting (som jag kollad upp efter uppmaning) som hade 8½ användbara siffror och upplösning på 10nV! Jag vill dock att den ska bli så bra det går med "standardkomponenter", alltså en riktigt bra AD, en precisionsreferns och en riktigt bra OP.
ADS1211 verkar ju riktigt bra även statiskt.
Det verkar som det finns flera fina AD som kalibrerar bort eventuell offset. En op jag hittade (MAX4238) har 1,5uV brus och 0.1uV offset. Referensen verkar vara den svaga länken med sina 4,096V +-1mV. Jag hittade dessa fina komponenter nästan på en gång sen hittade jag inget bättre, det kanske beror på att jag hittade bland det bästa på en gång... Jag kanske hittade en ferrari och blev fartblind på en gång sas?
Det här var tänkt som ett kul, nyttigt och lärorikt projekt. Jag tänkte inte konkurrera med Agilents värsting (som jag kollad upp efter uppmaning) som hade 8½ användbara siffror och upplösning på 10nV! Jag vill dock att den ska bli så bra det går med "standardkomponenter", alltså en riktigt bra AD, en precisionsreferns och en riktigt bra OP.
ADS1211 verkar ju riktigt bra även statiskt.
Det verkar som det finns flera fina AD som kalibrerar bort eventuell offset. En op jag hittade (MAX4238) har 1,5uV brus och 0.1uV offset. Referensen verkar vara den svaga länken med sina 4,096V +-1mV. Jag hittade dessa fina komponenter nästan på en gång sen hittade jag inget bättre, det kanske beror på att jag hittade bland det bästa på en gång... Jag kanske hittade en ferrari och blev fartblind på en gång sas?
-
funkis
- Utsparkad, på semester
- Inlägg: 1158
- Blev medlem: 28 januari 2006, 16:15:54
- Ort: Lite här och lite där!
Och då ska du veta att Aligents siffror är glädje nummer
skapade av försäljnings nissarna på Aligent! Det finns en
rolig tråd om detta på ett annat forum!
Aligents siffror är lite löjliga faktiskt!
När du läsaer datablad ta alltid dem med en nypa salt, när de specar
sina komponenter så sker det under deras testmiljö och i deras labb.
Och de talar inte om hur dessa tester ser ut, dvs hur är de kopplade
och på vilket sätt mätningarna görs, i *real life* så kommer du sällan
ens nära dessa mätvärden. Tänk *marketing' när du läser datablad.
Om du vill få en innblick i hur det går till på halvledarfabrikerna ta och läs
lite av de material Bob pease har skrivit, i ett kapittel beskriver han hur
deras numera döde OP guru gick till väga när de skulle mäta drifter i nV
området på 70 talet! Kul läsning!
skapade av försäljnings nissarna på Aligent! Det finns en
rolig tråd om detta på ett annat forum!
Aligents siffror är lite löjliga faktiskt!
När du läsaer datablad ta alltid dem med en nypa salt, när de specar
sina komponenter så sker det under deras testmiljö och i deras labb.
Och de talar inte om hur dessa tester ser ut, dvs hur är de kopplade
och på vilket sätt mätningarna görs, i *real life* så kommer du sällan
ens nära dessa mätvärden. Tänk *marketing' när du läser datablad.
Om du vill få en innblick i hur det går till på halvledarfabrikerna ta och läs
lite av de material Bob pease har skrivit, i ett kapittel beskriver han hur
deras numera döde OP guru gick till väga när de skulle mäta drifter i nV
området på 70 talet! Kul läsning!
Lastcellsbryggor. Fast de brukar man oftast, om man får välja, använda med dedikerade instrumentförstärkare som ger något trevligare, exempelvis 0-5V eller 4-20mA ut...Stuggi skrev:Vad jag inte förstår är vad du skall ha 1µV noggranhet till? Om du skalar upp från sunkig multimeter till det så har nog dina behov ändrats mycket. Jag menar, hur ofta måste man mäta en skillnad på mera än en 1000-dels volt?
Dock finns ju möjligheten att jag missat nåt otroligt grundläggande och ställer en helt idiotisk fråga....
Haha, jo 8½ användbara siffror låter som ett skämt faktiskt, det krävs väl ungefär 28bitar i sann noggrannhet för att det ska vara sant. Så vitt jag vet inom audio kommer man inte upp i mer än typ 21-22 bitar sen blir det termiska bruset i motsånd och liknande för stort.
Hur som helst, om vi vänder på steken, vilken DC-noggrannhet kan man få med följande komponenter tex: (bortsett från PCB-layout och annat störjunk)
Referens:
4,096V +-0,02%
1,5uV p-p brus
1ppm/C drift
OP:
2,5uV max Offset
10nV/C drift
1,5uV p-p brus
AD:
+-8ppm FSR linjäritet (INL/DNL)
+-20LSB gain error
+-5LSB zero error
+-0.3ppm/C drift
Detta är specarna för hela temp.området alltså worst case. Gain error är tex typiskt +-0.5LSB
Hur som helst, om vi vänder på steken, vilken DC-noggrannhet kan man få med följande komponenter tex: (bortsett från PCB-layout och annat störjunk)
Referens:
4,096V +-0,02%
1,5uV p-p brus
1ppm/C drift
OP:
2,5uV max Offset
10nV/C drift
1,5uV p-p brus
AD:
+-8ppm FSR linjäritet (INL/DNL)
+-20LSB gain error
+-5LSB zero error
+-0.3ppm/C drift
Detta är specarna för hela temp.området alltså worst case. Gain error är tex typiskt +-0.5LSB
En tanke... Om man använder flera spänningsreferenser borde man väl kunna öka den absoluta noggrannheten?
Om man tex låter två 0.02% referenser mata varsin ände av en spänningsdelare så borde man väl få 0.01% noggrannhet "i mitten"? 4st referenser borde ge 0.005% osv.
Så räknar man väl på motstånd tex? istället för ett motsånd på 10ohm/10% så kan man parallellkoppla två 20ohm/10% och får då 10ohm/5% eller?
Om man tex låter två 0.02% referenser mata varsin ände av en spänningsdelare så borde man väl få 0.01% noggrannhet "i mitten"? 4st referenser borde ge 0.005% osv.
Så räknar man väl på motstånd tex? istället för ett motsånd på 10ohm/10% så kan man parallellkoppla två 20ohm/10% och får då 10ohm/5% eller?
Den refen jag har tittat på har "Initial Accuracy +-0.02%". Är inte det en slumpmässig variabel från tillverkningen? Det känns som att dessa fel borde ta ut varandra om man adderar flera. 
Jag förstår att det är annat med temperaturberoende och så för då driver dom väl åt samma håll? Hur kompenserar man för det? Brygga skriver du, förklara gärna närmare!
Jag förstår att det är annat med temperaturberoende och så för då driver dom väl åt samma håll? Hur kompenserar man för det? Brygga skriver du, förklara gärna närmare!
