maximum aus ADXRS150 holen

[Andreas Weber]

Hallo NG,
frohe Weihnachten erstmal.

Ich habe einen ADXRS150 Drehraten-Sensor
(http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/778386516ADXRS150_B.pdf)
Und ich frage mich schon seit längerem, wie ich den nun am Besten
betreibe um eine max. Winkelabweichung von 90°/h zu erreichen.
Die ganze Schaltung sollte über USB selbstversorgend sein oder
alternativ per ext.Power 9V und I˛C. Digitales Interface mit Atmega8 und
FTDI 232BM stellt kein Problem dar. Nun die eigentlichen Fragen/Probleme:

Versorgung des ADXRS150 ist mit Vcc 4.75V - 5.25V angegeben und die
Voltage Sensitivity beträgt 1 °/s/V. Deshalb denke ich, sollte ich die
USB-Spannung zuerst per Step-Up auf ca. 9V heraufsetzen und dann per
Linearregler auf 5V bringen. Oder was denk ihr? SEPIC halte ich für eher
ungeeignet.

Nun an den AD-Wandler. Dieser sollte SPI Interface haben. Ich habe einen
12-bit(LTC 1298) zu Hause, der aber leider supply-ratiometric ist. Nun
könnte ich zwar die 2.5Ref des ADXRS messen und dann per Software
abgleichen (wie in der App-Note beschrieben), aber die Ref. ist nicht
besonders temperaturstabil. Außerdem stellt sich mit die Frage ob ich
mit 16bit ADC nicht besser fahren würde. Tendeziell würde ich mir von
einem pseudo bipolaren wie den ADS1240 (Burr-Brown
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ads1240.pdf) bessere Ergebnise
erwarten. Dort könnte ich differenziell zwischen RateOut und VRef2.5
messen und hätte hoffentlich die Temperaturabhängigkeit kompensiert.
Und wo bekomme ich dann die Referenzspannung für den ADC her?
Andere Frage wäre ob es single-ended ADCs gibt welche die bis 2*VRef
Input können. Dann könnte man die 2.5V des ADXRS auf den ADC-Ref geben.

Welchen ADC würdet ihr für den ADXRS nehmen, wenn es temperaturstabil
uns so genau wie möglich sein soll?

Gruß Andy

 

[Joerg]

Hallo Andreas,

Versorgung des ADXRS150 ist mit Vcc 4.75V - 5.25V angegeben und die
Voltage Sensitivity beträgt 1 °/s/V. Deshalb denke ich, sollte ich die
USB-Spannung zuerst per Step-Up auf ca. 9V heraufsetzen und dann per
Linearregler auf 5V bringen. Oder was denk ihr? SEPIC halte ich für eher
ungeeignet.

Was spricht denn gegen SEPIC? Bei mir taten es diese Designs immer sehr
schoen, so wie berechnet. Kostet ja nur einen Kondensator und eine Spule
mehr. Erst rauf und dann per Linearregler herunter klingt wie Gas und
Bremse gleichzeitig.

ADCs gibt es in grosser Vielfalt von Analog Devices. Sehr praezise
Referenzen auch. Selbst mein Favorit, der gute alte TLV431 von TI und
vielen anderen weicht ueber den ueblichen Temperaturbereich nur ein paar
mV ab. Wenn er von 25C auf 50C geht war es IIRC so um 1mV, bis 80C dann
noch mal eines, aber da wird es eh langsam ungemuetlich. Und das fuer um
die 10 Cents in Stueckzahlen. Gegenueber meiner Jugendzeit komme ich mir
in Sachen Elektronik heute wie im Schlaraffenland vor.

Frohe Weihnachten, Joerg

http://www.analogconsultants.com

 

[MaWin]

"Andreas Weber" <spam@tech-chat.de> schrieb im Newsbeitrag
news:43ad6f13$0$9643$9b4e6d93@newsread2.arcor-online.net...

USB-Spannung zuerst per Step-Up auf ca. 9V heraufsetzen und dann per
Linearregler auf 5V bringen.

Ja, vor allem wegen der Alternative 9V und I2C.

wie den ADS1240 (Burr-Brown

Ja, vor allem weil sein Messprinzip Dual Slope ist, das wirkt
integrierend, passt hier besser. Natuerlich sind die 24 bit
nicht alle stabil, egal. Ist er dir billig genug ?
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Andreas Weber]

Hallo Manfred,

MaWin schrieb:

"Andreas Weber" <spam@tech-chat.de> schrieb im Newsbeitrag
news:43ad6f13$0$9643$9b4e6d93@newsread2.arcor-online.net...

wie den ADS1240 (Burr-Brown

Ja, vor allem weil sein Messprinzip Dual Slope ist, das wirkt
integrierend, passt hier besser. Natuerlich sind die 24 bit
nicht alle stabil, egal. Ist er dir billig genug ?

Ich habe ihn bei 8,44EUR bei farnell gesehen, das wäre zu verkraften.
Gibt es einen Vergleichbaren für weniger Geld bei Reichelt ;-) ?
Wenn ich effektive 16 bit raushole reicht das, denke ich.

Wie würdest du den dann anschließen?
Differenziell Rateout+ gegen VRef2.5- messen, V_ref+=5V per xxx aus den
9V erzeugen und V_ref- an AGND ? Temp vom ADXRS noch auf einen Channel,
sind ja 4 davon da.

Gruß Andy

 

[MaWin]

"Andreas Weber" <spam@tech-chat.de> schrieb im Newsbeitrag
news:43aea507$0$26925$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...

Ich habe ihn bei 8,44EUR bei farnell gesehen, das wäre zu verkraften.
Gibt es einen Vergleichbaren für weniger Geld bei Reichelt ;-) ?

Preise kenn ich nicht, die FAQ nennt aehnliche Chips:
24 bit A/D: LTC2400/2402 (Linear), AD771x/773x (Analog), ADS1242/1243 (TI)

Wie würdest du den dann anschließen?
Differenziell Rateout+ gegen VRef2.5- messen, V_ref+=5V per xxx aus den 9V
erzeugen und V_ref- an AGND ? Temp vom ADXRS noch auf einen Channel, sind ja 4
davon da.

Alles (rateout-Masse, temp-Masse, +5V/Masse) referentiell zu Vref-Masse
des ADXL.
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[Andreas Weber]

MaWin schrieb:

"Andreas Weber" <spam@tech-chat.de> schrieb im Newsbeitrag
news:43aea507$0$26925$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...
Wie würdest du den dann anschließen?

Alles (rateout-Masse, temp-Masse, +5V/Masse) referentiell zu Vref-Masse
des ADXL.

Hallo Manfred, das habe ich nun nicht verstanden.
Der ADXRS150 (nicht ADXL,das sind B-Sensoren) hat
AVCC,AGND,RATEOUT,2.5V,TEMP

Der ADS1240 hat 4 Inputs die wahlweise auch differenziell betrieben
werden können sowie AVDD,AGND,VREF+,VREF-.

Ich hätte jetzt per Referenzspannungsquelle 5V (da muß ich noch suchen,
Analog hat einiges, was widerum Reichelt oder Farenll nicht hat, oder
hat jemand einen Vorschlag?)
an VREF+ gehängt. AGND-AGND-VREF- zusammen nach GND.
RATEOUT,2.5V,TEMP,VREF+(zur selbstkalibration) auf Inputs.

Gruß Andy

 

[MaWin]

"Andreas Weber" <spam@tech-chat.de> schrieb im Newsbeitrag
news:43aebe0b$0$26894$9b4e6d93@newsread4.arcor-online.net...

Hallo Manfred, das habe ich nun nicht verstanden.
Der ADXRS150 (nicht ADXL,das sind B-Sensoren) hat
AVCC,AGND,RATEOUT,2.5V,TEMP

Der ADS1240 hat 4 Inputs die wahlweise auch differenziell betrieben werden
können sowie AVDD,AGND,VREF+,VREF-.

Ich hätte jetzt per Referenzspannungsquelle 5V (da muß ich noch suchen, Analog
hat einiges, was widerum Reichelt oder Farenll nicht hat, oder hat jemand
einen Vorschlag?)
an VREF+ gehängt. AGND-AGND-VREF- zusammen nach GND.
RATEOUT,2.5V,TEMP

Der ADXL liefert doch seine Referenzspannung, du brauchst du keine zweite,
und die Mitverwendung der ADXL-Referenzspannung 2.5V als Referenz fuer den
A/D-Wandler hat den Vorteil, das jegliche Referenzspannungsungenauigkeit
wegfaellt (weil eben ratiometrisch zur Referenzspannung gemessen wird),
daher stoeren dich auch nicht deren Toleranzen und temp-Abhaengigkeiten,
und du sparst ein Bauteil.
VCC des ADXL mitzumessen (in Bezug auf die REF vom ADXL) hat den Vorteil,
eventuelle Abhaengigkeiten des Ausgangssignals von VCC wegrechnen zu
koennen, wenn in der Abhaengigkeit eine gewisse Systematik zu erkennen
ist (du hast so was im ersten Posting angedeutet).

,VREF+(zur selbstkalibration) auf Inputs.

Eben das ist nicht noetig.

Wozu liefert der ADXLS wohl seine 2.5V Referenzspannung nachn draussen ?
--
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[Andreas Weber]

MaWin schrieb:

Der ADXL liefert doch seine Referenzspannung, du brauchst du keine zweite,
und die Mitverwendung der ADXL-Referenzspannung 2.5V als Referenz fuer den
A/D-Wandler hat den Vorteil, das jegliche Referenzspannungsungenauigkeit
wegfaellt (weil eben ratiometrisch zur Referenzspannung gemessen wird),
daher stoeren dich auch nicht deren Toleranzen und temp-Abhaengigkeiten,
und du sparst ein Bauteil.
VCC des ADXL mitzumessen (in Bezug auf die REF vom ADXL) hat den Vorteil,
eventuelle Abhaengigkeiten des Ausgangssignals von VCC wegrechnen zu
koennen, wenn in der Abhaengigkeit eine gewisse Systematik zu erkennen
ist (du hast so was im ersten Posting angedeutet).

Ja, der ADXRS hat eine angegebene "Voltage Sensitivity von 1% °/s/V" ob
man eine Systematik erkennen kann muß ich erst untersuchen.

,VREF+(zur selbstkalibration) auf Inputs.
Eben das ist nicht noetig.

Ich habe nur im Datenblatt des ADS1240 gelesen:
CALIBRATION
The offset and gain errors can be minimized with calibration. The
ADS1240 and ADS1241 support both self and system calibration.
....System calibration corrects both internal and external offset
and gain errors. While performing system calibration, the
appropriate signal must be applied to the inputs. The system
offset calibration command (SYSOCAL) requires a zero input
differential signal (see Table IV, page 18). It then computes
the offset that nullifies the offset in the system. The system
gain calibration command (SYSGCAL) requires a positive
full-scale input signal. <- und genau da käme nun VRef2.5V ins Spiel.

Wozu liefert der ADXLS wohl seine 2.5V Referenzspannung nachn draussen ?

Klar, um kompensieren zu können. Ich konnte nur nicht so recht aus dem
"Functional Block Diagram" erkennen ob sich auch die "SENSITIVITY" bei
Referenzspannungsänderung ändert, oder ob die Referenzspannung nur dazu
addiert wird. Aber mittlerweile glaube ich ersteres, da ja auch eine
Verbindung zum Demodulator eingezeichnet ist.

Gruß Andy