Kohina lyijyakun mittauksessa


#21

Noniin, vihdoinkin edistystä! Kokeiltuani kaikenlaista, laitoin 100 nF konkat ADC:n sisääntuloon (siis 3 kohm vastusten ja ADC:n välistä maahan). Nyt kohina on 3 uV p-p ja ~0,5 uV RMS teki mitä tahansa! Hauska katsella viiveettä päivittyvää 10+ A virtaa 1 mA resoluutiolla ja skaala ulottuu satoihin ampeereihin.

Pitää vielä yrittää ymmärtää tuota Easy-Drive delta-sigmaa, sillä välissä oli pelottava tilanne. Kun laitoin ko. konkan vain yhteen sisääntuloon eli sisääntulot olivat epäsymmetrisiä, offset oli yli 3 mV (siis ei uV!) ja kohina ei vielä vaimentunut. Offset korjaantui muutaman uV:n tasolle laittamalla toisellekin puolelle sama konkka, mutta epävarmuudeksi jäi miten stabiili tuo offset on lämpötilan ja ajan funktiona. Siis tuleeko 1% erosta konkkien välillä 1% offset-virhe, mikä pilaisi mittauksen.


#22

Alipäästösuodin siis kuitenkin toimi?


#23

Toimii se, mutta saattaa tosiaan aiheuttaa ongelmia noilla sigma-delta -muuntimilla. Tässä on Easy-Drive, jonka toimintaa olen yrittänyt tavata ja sainkin kai laskettua, mistä tuo 3 mV offsetti syntyy. Näytevirta on ko. tapauksessa 1,0 uA ja 3 kohm + 100 nF:n aikavakiolla se ei ehdi stabiloitua juuri lainkaan (lopussa 97% tuosta), jolloin 3 kohm vastuksen yli jää n. 3 mV jännite. Kun konkkaa ei ole toisessa päässä, se ehtii stabiloitua eli näytevirtaa ei ole näytteenoton lopussa.

Tuosta sain laskettua, että 1% ero vastusten välillä aiheuttaa 30 uV offsetin ja 1% ero konkkien välillä aiheuttaa 0,9 uV offsetin. Vastukset ovat varmasti hyvin stabiileja (0,1%, pieni lämpötilakerroin ja lähellä toisiaan), mutta konkista (X7R) en ole niin varma.


#24

Heräsi mielenkiinto, saatko kykentää esille?


#25

Ei ole nykyistä kokoonpanoa vastaavaa kytkentää, mutta tässä ketjussahan tuo on jo selitetty. Eihän tuossa montaa komponenttia ole ADC:n ympärillä ja loppu on vain SPI-väylän käyttöä sekä tietysti joku prossu tai yhteys tietokoneeseen tms.


#26

Kannatan AD-muuntimen eteen laitettua RC-alipäästösuodinta. Digitaalisuodatuksessa pitää ottaa niin paljon näytteitä, että viiveestä tulee ongelma. Kannattaa muistaa, että akun, elektrolyyttien, yms. sisäinen vastus voi suurilla taajuuksilla (yli 100 kHz) olla paljon suurempi kuin tasavirralla. Mikrovolttijännitteillä kondensaattorit ja kaapeli alkava toimia mikrofonina, joten nekin pitää valita huolella. Venymäliuskamittauksissa käytetään puhdasta jännitettä tuottavia tehonlähteitä ja varmaankin alipäästösuotimia. RC-suodin on siitä hyvä, ettei siihen kytkeydy magneettikenttiä, kuten LC-suotimiin. Ainakin jotkut lineaaristabilisaattorit ovat innokkaita värähtelemään kymmenien MHz taajuuksilla, jos kondensaattorit ovat vähänkään kauempana. Kannattaa käyttää low-ESR-konkkia jos tarvitset elektrolyyttejä. Lämpösähköilmiötkin kannattaa muista mikrovolttihommissa.


#27

Oon sitä mieltä, että jos C on hanskassa, niin paras tapa oppia on ottaa ohjelmoitavan prossun datasheet kätöseen ja tavailla sitä. Tämä on siis vain oma mielipide. Itse juuri opettelen C/C++ @ MBED. Ammatiltani olen elektroniikkasuunnittelija eli tämä on vain harrastus :unamused: Koulussa aikoinaan on kyllä tullut käytyä C ja Java peruskurssit.

Joskus kesätöissä ohjelmoin PICejä assemblyllä ja se oli kyllä opettavaista ainakin rautasuunnittelijan näkökulmasta. Samalla ymmärsi millaista koodia se C-kääntäjä suoltaa ulos. Samoin osaa nyt arvostaa korkeamman tason (C:hän ei vielä ole kovin korkean tason kieli) kielen tuomaa etua ilmaisuvoimassa - perus-tyyppimuunnokset ja loopit tekee muutamalla rivillä koodia :slight_smile: