Elektonik uppgift sista uppgift

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
suraj
Inlägg: 7
Blev medlem: 11 maj 2011, 16:09:27

Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av suraj »

http://www.eit.lth.se/fileadmin/eit/cou ... 5Facit.pdf
Min lösning

Vi vet att den har en utresistans på 1M ohm
om man gör en spänningsdelning
man kopplar in en resistans med värdet 1.5M ohm då kommer 3 V att hamman över den sen kan denna spänning matas till AD omvandlaren.

8 bitar => 256 nivåer
10G=3V
10G/256 =LSB
Frekvensen på signalen måste vara mindre än 0,5KHz enligt Nyquists teorem

Varje bitmönster svarar mot ett visst värde på accelerationen genom att omvandla bitmönster till decimal tal sen multipicera med lsb får man fram hur många G bitmönster motsvarar.

Räcker detta ?

En viktig fråga kan man göra som jag har gjort i början 1M ohm i serie med 1,5Mohm resistor som i sin tur är kopplad till AD omvandlaren eller borde jag sätta in en spännings följaren mellan AD och 1,5Mohm resistor.
I facit har dem skrivit något om Spänningsföljaren i Början av kretsen ?
Hade min krets fungerat?
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27416
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av danei »

Varför använder du inte samma tråd?

Du bör nog inte använda ut impedansen i en spännings delning. Du har inte särskilt bra koll på den. Så börja med någon typ av impedans anpassning.
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av bearing »

1MOhm är en väldigt hög impedans. Man får anta att AD-omvandlaren har relativt stor kapacitans på ingången, och även läckström, vilket gör det olämpligt att koppla accelerometern utan buffert (spänningsföljare) emellan.
suraj
Inlägg: 7
Blev medlem: 11 maj 2011, 16:09:27

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av suraj »

Man får anta att AD-omvandlaren har relativt stor kapacitans på ingången, och även läckström,
Skulle du kunna förklara hur du kom fram till detta och
varför hindrar detta oss från att koppla in direkt?
Vad har stor kapacitans på ingången, och även läckström med saken att göra?
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av bearing »

AD-omvandlare använder ofta en teknik som heter "sample and hold". Det betyder att omvandlaren inför varje omvandling kopplar in en kondensator på ingången under en kort stund. AD-omvandlingen utförs sedan på denna kondensators spänning. Ifall signalkällans impedans är hög kommer kondensatorn inte hinna laddas till samma spänning som signalkällan har, under den korta tid som den är inkopplad, vilket ger mätfel.

Läckström på AD-omvandlarens ingång innebär att det kommer gå en (låg) ström genom signalkällans utimpedans, vilket ger upphov till en spänning över impedansen, enligt U=R*I. Spänningen på AD-ingången blir summan av signalspänningen och spänningsfallet över utimpedansen. Med en läckström på, säg, 100nA kommer spänningsfallet över 1MOhm bli 0,1V, vilket ger ett betydande mätfel.
grubs
Inlägg: 257
Blev medlem: 6 juni 2007, 01:34:39
Ort: Göteborg

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av grubs »

Alla A/D-omvandlare har en kapacitans på ingången, oftast någon typ av sample-and-hold-krets, specifikationerna brukar finnas i databladet. Har inget bra exempel på en separat A/D-omvandlare just nu, men om man tittar i databladen för Microchips PIC-processorer som har inbyggd ADC så anges högsta rekommenderade impedans till 10 kOhm.
I databladet till PIC16F690 finns även räkneexempel (s.116):
http://ww1.microchip.com/downloads/en/D ... 41262E.pdf
suraj
Inlägg: 7
Blev medlem: 11 maj 2011, 16:09:27

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av suraj »

bearing skrev:AD-omvandlare använder ofta en teknik som heter "sample and hold". Det betyder att omvandlaren inför varje omvandling kopplar in en kondensator på ingången under en kort stund. AD-omvandlingen utförs sedan på denna kondensators spänning. Ifall signalkällans impedans är hög kommer kondensatorn inte hinna laddas till samma spänning som signalkällan har, under den korta tid som den är inkopplad, vilket ger mätfel.

Läckström på AD-omvandlarens ingång innebär att det kommer gå en (låg) ström genom signalkällans utimpedans, vilket ger upphov till en spänning över impedansen, enligt U=R*I. Spänningen på AD-ingången blir summan av signalspänningen och spänningsfallet över utimpedansen. Med en läckström på, säg, 100nA kommer spänningsfallet över 1MOhm bli 0,1V, vilket ger ett betydande mätfel.
Tack nu hänger jag med men en sak var lite konstigt
Spänningen på AD-ingången blir summan av signalspänningen och spänningsfallet över utimpedansen.
Borde inte spänning på AD-ingången vara signalspänning minus spänningsfallet över utimpedansen.

Ska man göra så här då
Accelerometer - buffert-spänningsdelaren (två resistor sådanna att +-3 volt hamnar over en av dessa) sen är denna kopplad till en buffert(unviker läckström ) sen är detta kopplad till A/D omvandlaren.
Behöver man den andra buffert om man har den första?
Man skulle ju kunna ta bort första buffert och behålla andra?
danei
EF Sponsor
Inlägg: 27416
Blev medlem: 2 juni 2003, 14:21:34
Ort: Östergötland
Kontakt:

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av danei »

Den andra behöver du nog inte. Men den första behöver du med tanke på en höga utgångs impedansen.
suraj
Inlägg: 7
Blev medlem: 11 maj 2011, 16:09:27

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av suraj »

Om man inte har den andra hur blir det med läckström som ni berättade om tidigare.
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av bearing »

suraj skrev:Borde inte spänning på AD-ingången vara signalspänning minus spänningsfallet över utimpedansen.
Jo, så är det nog oftast. Det beror på åt vilket håll ingångsströmmen går. Jag skrev "summan" för att uttrycka mig mer allmänt. Ifall läckströmmen går in på ingången och ner mot jord kommer det bli en lägre spänning på ingången än signalspänningen. Men ifall strömmen går från AD-omvandlarens matningsspänning och ut ur ingången blir det tvärtom.
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av sodjan »

>> Man får anta att AD-omvandlaren har relativt stor kapacitans på ingången, och även läckström,

> Skulle du kunna förklara hur du kom fram till detta och
> varför hindrar detta oss från att koppla in direkt?

Så som uppgiften är formulerad så behövs inte den frågan.
Samt det som anges som krav på svaret :

"Svar: För full poäng så krävs det minst: anpassning till givarens höga impedans..."

Du anser alltså att det inte är korrekt och att det behövs ? Det kan man tycka, men
det krävs uppenbarligen ändå för att få full poäng så det är inte så mycket val där... :-)

I uppgiften står även :

> Du vill mäta denna signal med en mikrokontroller....
> Du har tillgång till de komponenter som vi använt i kursen...

Det är uppgifter som vi inte har en aning om vad det är, och alltså är
det hela inte möjligt att svara på för någon här.

Ni måste ha hållit på med mikrokontrollers tidigare under kursen, och då
borde det vara helt klart att alla miktokontrollers brukar ange ett par 10-tal
kohm som max ingångsimpedans, annars är det ju snabbt att slå upp.
Hur som helst långt från dina Mohm från givaren...
suraj
Inlägg: 7
Blev medlem: 11 maj 2011, 16:09:27

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av suraj »

Det står att ange hur bitmönster ska tolkas är mitt svar rätt eller är den fel?
jag är helt osäker på denna fråga.
Vi hade en liten boebot som vi använde i lab.(http://www.parallax.com/go/boebot)
men visste inte att mikrokontroll hade 10 tal ohm som in impedans
men om den har 10 tal ohm och accelerometer har 1 M ohm
vad spelar det för roll,om jag nu använder en 1.5M resistor för att dela upp spänning sen är det bara att parallel koppla AD till 1,5M resistor.

sen så vill jag veta hur ska man göra med signal från AD ska den kopplas vidare till mikrokontollen
Hur mäter mikrokontroller en signal?

Boebot är det enda vi har använt, sen har vi haft komponenter som resistor kondensator osv. men dessa är ju vanliga komponenter.
bearing
Inlägg: 11675
Blev medlem: 2 mars 2006, 01:01:45
Ort: Ängelholm

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av bearing »

Läs nu vad som står. Det står att max rekommenderad impedans är ett tiotal kilo-ohm. Anledningen till det är antagligen just att sample&hold-kondensatorn ska hinna laddas. Ifall du inte känner till hur en kondensator laddas genom en resistor står det på wikipedia.
Bild
http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor

Resistorer i storleksordningen 1Mohm är inte någon bra ide alls för det här, vilket dels beror på det som nämnts tidigare i tråden. Men det finns även många andra nackdelar. T.ex. kommer fukt på kretskortet påverka resistansen. Stora resistorer ger mer brus än små.

AD-omvandlaren kommer ge värdet 0 när spänningen är -3V, och 255 nära 3V. Vid 0V bör värdet bli 128. Jag antar att det är detta som menas med bitmönstret.

Har ni inte fått någon undervisning i det som tentan handlar om?
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Re: Elektonik uppgift sista uppgift

Inlägg av sodjan »

> men visste inte att mikrokontroll hade 10 tal ohm som in impedans...

Förrutom att det ska vara kohm, så är det fel i alla fall.
Det är spänningskällan som ska mätas som specifikationen gäller...

> sen så vill jag veta hur ska man göra med signal från AD ska den kopplas vidare till mikrokontollen

Du behöver en kurs i rättskrivning istället för elektronik.
Saknas det inte en punkt där någonstans och kanske ett frågetecken ?

Om jag fattar frågan rätt, så har du helt missförstått. ADC'n sitter *i* mikrokontrollern.
Det finns inget att "koppla vidare". Eller så fattar jag inte frågan... :-)

> Hur mäter mikrokontroller en signal?

RFTM för den specifika processorn, *VI* vet ju inte vilken den är.
Skriv svar