Messgerät auslesen

[Chrustinho]

Hallo zusammen!

Vorneweg: Ich bin kompletter Elektronikneuling. Ich kenne mich zwar Recht gut mit Computern aus, aber auf der tieferen Ebene kenne ich mich eigentlich kaum aus. Ich hatte also nur sehr selten einen Lötkolben in der Hand.

Nun mein Problem:
Ich habe mir 4 Spulen gewickelt (12000 Wicklungen). Diese möchte ich möglichst kostengünstig an den PC anschließen und auslesen. Es treten Spannungen aufgrund von Induktion zwischen -5 bis +5 Volt auf. Wichtig ist noch, dass ich die Werte sehr schnell und oft auslesen muss. Wie oft pro Sekunde ist das möglich und wie genau kann ich die Spannungen dann auslesen? Das ganze muss natürlich unter Linux ablaufen und evtl auch unter Windows möglich sein.

Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen und bedanke mich schonmal :)

[derguteweka]

Moin,


Wichtig ist noch, dass ich die Werte sehr schnell und oft auslesen muss. Wie oft pro Sekunde ist das möglich und wie genau kann ich die Spannungen dann auslesen? Das ganze muss natürlich unter Linux ablaufen und evtl auch unter Windows möglich sein.
Wie schnell und wie genau ist eine reine Kostenfrage - es geht sicher schneller und genauer, als du dir leisten kannst :D

Fuer sowas faellt mir auf Anhieb keine Schaltung ein, die ich gschwind ausm Aermel schuetteln koennt - hoechstens der Verweis auf PCI-Karten mit AD/DA Wandlern fuer irgenwelche industriellen Anwendungen. Aber da wird unter einigen EUR 100 erstmal nix gehen...
OOOps - da faellt mir grad auf: Mit ner Soundkarte koennt' da was gehen. Also wenn dir da die Abtastraten und -genauigkeit reichen...

Gruss
WK

[Chrustinho]

Also eine Genauigkeit von 1 mV würde mir wahrscheinlich dicke reichen. Ich müsste den Wert aber wahrscheinlich so mindestens 50 mal / Sekunde abfragen. Vielleicht langt auch 20 mal, das weiß ich erst, wenn ich die Ergebnisse sehe.

Ansonsten müsste ich das Ganze halt unter Windows mit Hilfe eines speziellen Gerätes (hach, jetzt fällt mir der Name nicht ein) realisieren, das an die serielle Schnittstelle angeschlossen wird und für den Laborbetrieb da ist.

Ich hatte gehofft, ich könnte das ganze unter Linux bewerkstelligen.

[derguteweka]

Moin,


Ich hatte gehofft, ich könnte das ganze unter Linux bewerkstelligen.

Naja, du brauchst in erster Linie irgendne Hardware - obs jetzt dein serielles Labormessdingens ist oder ne Soundkarte - das Betriebsystem, unter dem du das dann ausliest, ist erstmal wurst wuerd' ich sagen. Brauchst du gleich 4 Kanaele gleichzeitig fuer deine Spulen oder sind die irgenwie so verschaltet, dass im Endeffekt weniger Signale gemessen werden muessen?

1mV bei nem Bereich von +/-5 V sind 10 bit Genauigkeit, das koennte noch mit ner Soundkarte hinhauen, kommt halt drauf an, in welchem Frequenzbereich die Induktionsspannung aus deinen Spulen faellt - aber systembedingt kanns ja dann schonmal keine Gleichkomponente geben, d.h. irgendwelche Koppel Cs im Eingangsteil der Soundkarte sollten nicht stoeren und ggf. auch noch im nachhinein herausrechenbar sein. Mit 44.1 KHz oder 48 kHz Samplingrate biste im Zweifelsfall dann wohl auch auf der sicheren Seite :D

Gruss
WK

[suck]

Ich würd ma bei Conrad schauen.. Wenn du was von da möchtest, meld dich aber bitte nochma - ich krieg da Provision : ) ..und teile gern , )

[geronet]

Am besten ist da wohl ein Mikrocontroller geeignet, mit AD-Wandler der dir die Werte über die serielle Schnittstelle reinhaut. Musst aber dann zwei Programme schreiben, eins für den µC und ein Auswertprogramm für den PC.
Auf mikrocontroller.net (-Forum) gibts bestimmt was für dich.

Grüsse, Stefan

[E S]

Hi,

Zunächst mal: Was soll das werden?
Die Frage ist wichtig, vermutlich gibt es einen wesentlich einfacheren Weg Dein Problem zu lösen.

Das größte Problem sind die negativen Spannungen. Die meisten A/D Wandler können nur mit positiven Spannungen umgehen. Um auch negative Spannungen messen zu können, muss man einen Offset einbringen.
In Deinem Fall bedeutet dass, dass man die Spannungen halbiert, so dass nur noch -2,5V bis +2,5V erscheinen. Im nächsten Schritt schiebt man die Spannung um +2,5V nach oben. Dadurch bewegt sich der Bereich zwischen 0 und +5V, was jeder standart A/D Wandler umsetzen kann. +2,5V bedeuten hier dann 0V, das Programm braucht das nur zu berücksichtigen, also umzurechnen.
Problematisch ist hier, dass die Schaltung, die die Spannung anpasst Tolleranzen unterliegt. Also handelt man sich einen gewissen Meßfehler ein.
Daher sind negative Spannungen zu vermeiden.

Eine andere Möglichkeit ist ein sogenanter Meßgleichrichter. Die negative Spannung wird zu einer positiven Spannung. Im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Gleichrichter hat man hier keinen Spannungsabfall an den Gleichrichterdioden, die würden zwischen 0 und 1,4V alles wegschneiden.
Durch den Meßgleichrichter entfällt das Vorzeichen, die resultierende Spannung bewegt sich also rein zwischen 0 und +5V. Genau passend für den A/D Wandler. Eine weitere, simple Schaltung detektiert dann, ob die Spannung negativ oder positiv ist. So wird dann das Vorzeichen bestimmt, zusammen mit dem Betrag, den der A/D liefert erhält man dann den Wert der Spannung mit Vorzeichen.

Wenn man aber statt der Magnete was anderes verwenden kann, oder es reicht, nur die postitven Spannungen zu messen, dann wird die Sache wesentlich einfacher.
Natürlich kann man A/D Wandlerkarten kaufen, die auch negative Signale messen können, aber das wird teuer.

Bleibt noch das Problem, die Daten in den Rechner zu bekommen. Der Gameport kann zwar 4 Analoge Größen messen, aber leider nur Widerstandswerte, keine Spannungen.
Man kann einen A/D Wandlerchip an den Druckerport hängen, aber dieser kann nur zwischen 0 und +5V messen, wenn man den was anderes anbietet, kann der kaputt gehen und den Druckerport womöglich auch noch mit in den Tod reißen. Da braucht man eine Schutzschaltung.

ELV beitet für ca. 25 Euro ein Meßmodul an, das wird auf eine serielle Schnittstelle gesteckt. Das Modul bietet 6 A/D Wandler (zwischen 0 und +5V) sowie 8 frei programmierbare I/O Schnittstellen an. Das schöne an dem Modul ist, dass es fertig ist, man nuss sich nur den passenden Stecker löten um dieses Modul an seine Schaltung anschließen zu können. Außerdem wird es mehr oder weniger im Klartext über RS232 Zeichen gesteuert, was beim Programmieren die Sache sehr einfach macht.

Gruß
Elmar

[r00t043]

[...]
1mV bei nem Bereich von +/-5 V sind 10 bit Genauigkeit

log(10V / 1*10^-3V) / log2 > 13
-> du willst14 Bit Aufloesung und das wird teuer.
Ich wuerde dir auch zum einem Mikrokontroller raten, haben oft schon einen 10-Bit ADC (10mV Aufloesung) eingebaut und gibts fuer wenig Geld.

[derguteweka]

Moin,


log(10V / 1*10^-3V) / log2 > 13

Oops stimmt - da habbich mich um 'ne Zehnerstelle vertan - nix fuer ungut :)

Gruss
WK

[Chrustinho]

Ich danke euch für eure Vorschlage! Allerdings wird das nichts für mich sein. Ich werde mal lieber erst mit diesem Labordingens arbeiten, da es mir primär nicht um das Einlesen der Messungen geht. Ich hatte halt gedacht es gäbe vielleicht einen ganz einfachen Weg - einfach an die RS232 anlöten oder so - mit dem ich dann Linux hätte nutzen können. So werde ich erstmal schauen, dass ich gescheite Messungen mit diesem Laborgerät hinbekomme und wenn ich dann noch Zeit und Muse habe werde ich versuchen das in Eigenregie einzulesen.