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Nullpunktabweichung - Jurcic - 27.08.2010 16:27
Hallo,
ich benutze das NI USB-6008 Gerät und hab ohne eine Signalquelle anzuschließen mit MAX
die Werte aus den analogen Eingängen im Differentiell-Modus ausgelesen.
Erwartet hätte ich eine Null als Signalwert.
Doch leider ist dem nicht so, die Werte sind bei allen Eingängen unterschiedlich und
meist kleiner als das LSB vom A/D-Wandler.
Nun kann ich mir das nicht erklären. Ein Nullpunktfehler soll ja eigentlich die Größe eines LSBs haben.
Wenn mich jemand über diese Nullpunktabweichung aufklären könnte, wäre ich ihm sehr dankbar!
MfG Jurcic
Nullpunktabweichung - Lucki - 27.08.2010 17:12
Die Eingänge sind sehr hochohmig und floaten, wenn man sie offen läßt. Erst wenn man beide Eingänge kurzschließt und außerdem das Ganze noch mit Masse verbindest, hast Du Null Volt.
Selbst wenn Du eine isolierte Sannungquelle, z.B eine Batterie, an die differentiellen Eingänge schaltest, dann floaten die Eingänge auch - wenn auch gemeinsam. Es muß eine Letung mit Masse verbunden werden.
Nullpunktabweichung - Jurcic - 27.08.2010 19:04
Meinst du mit Masse, den GND-Eingang?
Weil irgendwie will es einfach nicht.
Ich hab eine Bilddatei erstellt mit der Schaltung und dem zugehörigen Signalverlauf.
Nullpunktabweichung - Lucki - 28.08.2010 09:11
' schrieb:Meinst du mit Masse, den GND-Eingang?Ja, den meine ich, und es "will" durchaus: Die Signalschwankungen sind rechts genau 1 Digit, oder kannst Du das Diagramm nicht lesen? Durch das eingeschaltete "Autoscaling Y" wird der Massstab bis zum Extrem gezoomt, irritieren dich das? Dann schalte es doch ab.
Weil irgendwie will es einfach nicht.
Nullpunktabweichung - Jurcic - 28.08.2010 16:06
Natürlich sehe ich die Schwankung von einem LSB und die extreme Auflösung des Graphen ist auch so gewollt.
Mich irritiert nur dieser Versatz zum Nullpunkt…(im Anhang durch das "?" dargestellt)
Mir ist es schleierhaft wie der A/D-Wandler auf einen Wert von 1,5mV, bei einem LSB von 4,88mV kommen kann.
Ändere ich den Eingangsbereich, dann ist der Versatz kleiner oder größer.
Nullpunktabweichung - Lucki - 28.08.2010 22:33
' schrieb:Mir ist es schleierhaft wie der A/D-Wandler auf einen Wert von 1,5mV, bei einem LSB von 4,88mV kommen kann.Alle ADCs haben Linearitäts- Offset- und Gainfehler. Lt. Spezifikation darf die 6008 bei +-10V differentiell einen absoluten Fehler von 7,73mV haben. (Die 6008 ist kein Präzisionsgerät.) Da bist Du mit 1.5mV/-3.5mV noch sehr gut bedient.
Auszug aus der Spezifikation:
[attachment=29074]
Nullpunktabweichung - Jurcic - 29.08.2010 13:55
Störgrößen wirken sich doch nur auf das analoge Signal aus.
Beim A/D-Wandler mag die Referenzspannung bei Temperaturänderungen variieren, was aber die A/D-Wandler Auflösung nicht beeinträchtigen sollte.
Die Quantisierung hat ein LSB von 4,88mV, also sollte der A/D-Wandler einen Wert von 1,5mV garnie ausgeben können.
Aufjedenfall ist der Nullpunktversatz im Labor wie auch bei mir zu Hause gleich.
Der Versatz bleicht auch bestehen, wenn ich meinen Notebook im Akkubetrieb laufen lasse.
Nullpunktabweichung - Lucki - 29.08.2010 19:13
Zitat:Die Quantisierung hat ein LSB von 4,88mV, also sollte der A/D-Wandler einen Wert von 1,5mV garnie ausgeben können.
So eine Argumentation passt zwar manchmal, z.B hier "Der kleinste Geldwert ist 1 Cent, also kann man nicht 1.2 Cent ausgeben". Aber in Bezug auf ADC zeugt sie lediglich von Unkenntnis der Funktionsweise
Nur so viel: Ein ADC nach dem Prinzip der sukzessiven Aproximation kann eigentlich nur unipolar messn, z.B. im Bereich 0..2.5V. Um bipolar im Berech -10v..+10 messen zu können, ist dreierlei notwendig: a) Die Eingangsspannung muß um den Faktor 8 geteilt werden. b) die geteilte Spannung im Berech -1.25V..+1.25V muß mit einem positiven analogen Offset von 1.25V beaufschlagt werden, so daß der ADC 0..2.5V angeboten bekommt. c) nach der Digitalisierung müssen bei 12bit (0..4095) 2048 subtrahiert werden. Damit entspricht der digitale Bereich -2048..2047 dem Bereich -10..10V.
Wenn nun beispielsweise der Spannungsteiler, der aus der Referenzspannung 2.5V die Offsetspannung 1.25V bereitstellt, nicht extrem präzise ist, dann kommt es eben genau dazu, daß die Quantisierungsstufen in Bereich des Nullpunktes eben nicht ..,-4mV, 0, +4mV,... betragen, sondern z.B ..,-3mV, 1mV, 5mV,..
Kansst Dich ja selbst mal tiefergehend mit der Funktionsweise von ADCs befassen. Wenn Du dazu ein spezielle Frage hast, helfe ich gern.