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Träume weiter, Pius
Wie so oft verstecken sich die Probleme in den Details. Nachdem nun die ADC Messung korrekt arbeitet, versuchte ich mir eine Vorstellung über Verbesserungen des Voltmeters zu machen. Da mein Gerät später einmal ein Labornetzgerät steuern soll, vieles digital gelöst sein soll und damit den Verdrahtungsaufwand und den Komfort der Anwendung optimieren soll, meinte ich, eine Erhöhung der Genauigkeit mit der Software alleine zu erreichen.
Gehe ich von einem Labor Netzgerät mit einem einstellbaren Ausgangsspannungsbereich von 0-30V aus, dann erreiche ich eine Auflösung von (30V/1000) = 30mV.
(10Bit AD entspricht 210 Schritten 0-1023, benutzen möchte ich den Bereich aber nur bis 1000, da auch Spannungen knapp darüber noch messbar bleiben. Vorsicht, dies ist lediglich die Auflösung und hat nichts mit der Genauigkeit zu tun)
Stelle ich nun eine Spannung von 5V ein, dann müsste der ADC Wert bei runden 167 (167 * 30mV= 5.1V) liegen. Da kam mir die Überlegung, dass wenn ich für Messungen unter 10V anstelle der 2.56V Referenz die 1.1V Referenz benütze, dann könnte ich für den Bereich 0-10V eine höhere Anzeigeauflösung erreichen. Die Software müsste dann lediglich den ADC Wert mit dem entsprechenden Faktor korrigieren. Die Kalibrierung müsste dann z.B: bei 20V mit der 2.56V Referenz erfolgen (20V ist 2/3 des Bereiches), wozu ich ein Poti für die Korrektur im Eingangsspannungsteiler vorgesehen habe. In der Annahme, dass die beiden Referenzen (2.56V und 1.1V) eine gleiche oder zumindest ähnliche Genauigkeit aufweisen würden, müsste dies funktionieren.
Pustekuchen, ein Blick ins Datenblatt der ATmega644 (Seite 325) zeigt die folgenden Daten:
ATmega644_Reference.png
Da kann sich bereits die 2.56V Referenz im Bereich von 2.4V – 2.8V bewegen. Dies lässt sich mit der Kalibrierung locker korrigieren, aber die Annahme, dass sich dann die 1.1V Referenz gleich verhält ist wohl zu optimistisch. Einzige Hoffnung wäre, die Kalibrierung mit der 2.56V Referenz und dem Trimmer vorzunehmen und die Kalibrierung der 1.1V Referenz anschliessend per Software zu erledigen. In Anbetracht der Fehler bei der AD Wandlung von bis zu 2 Bit LSB (bei 200kHz) erscheint mir der Aufwand für die Software viel zu hoch und der resultierende Nutzen minimal.
Tja, da habe ich wieder einige Stunden mit Ausprobieren und der Suche nach Lösungen investiert, mit der logischen Konsequenz es mir zu sparen.
und weil es Andere auch schon bemerkt haben hier zwei Links: