AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Hier werden Themen zur Elektronik und Abgleich des Port-Motherboards ADA-IO und seiner Tochterplatinen IO8-32, Optoschaltstufe, AD16-8 und DA12-8 diskutiert.
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AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 18.12.2017, 17:46

Hallo zusammen,

nach vielen Jahren möchte ich wieder das c't-Lab nutzen, um an einer Schaltung die verschiedenen Spannungen zu messen, zu speichern und als Grafik sichtbar zu machen, damit ich das Verhalten der Schaltung bei verschiedenen Eingangsspannungen analysieren kann.

Das erste Problem ist, das ich eine Eingangsspannung von 12V einstellen kann, die AD16-8 Karte allerdings " nur " +/- 10V verarbeitet. Da ich keine negativen Spannungen messen muss, ist es da möglich irgendwie einen Offset einzustellen, damit dies funktioniert ?

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bart » 18.12.2017, 20:08

Prinzipiell sollte das gehen. Wenn man sich auf die -10V bezieht, könnte man Spannungen von 0 bis +20V messen. Dummerweise gibt es die -10V beim ADA-IO nicht.
Alternativ kannst Du einen geeigneten Spannungsteiler verwenden, um die 12V runterzuteilen.
Mit Schaltungseingriffen könnte man auch dem OPA2107 einen Offset verpassen. Das zieht dann aber einiges an Abgleich und Korrekturrechnung nach sich.

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 18.12.2017, 22:04

Bart hat geschrieben:Prinzipiell sollte das gehen. Wenn man sich auf die -10V bezieht, könnte man Spannungen von 0 bis +20V messen. Dummerweise gibt es die -10V beim ADA-IO nicht.
Hab mir mal auch den Plan vom Mainboard angeschaut ( ADA-IO ). Brauch ich da überhaupt die -10V ? Ich mein, die Werte werden doch sowieso mittels SPI von der AD16-8 Karte dorthin übertragen. Wenn ich die Masse der zu messenden Schaltung mit V-- der AD16-8 Karte irgendwie verbinde, habe ich dann die 0 bis 20V Messung schon realisiert oder schiess ich mir da was ab ?

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bart » 18.12.2017, 23:04

Die V-- kommen von einem 7915 von der IPF. D.h. Dein Signal muß mindestens 5V groß sein, damit es vom AD16-8 als -10V gemessen wird.
Für den Anfang kannst Du ja einen Angstwiderstand (1 kOhm) dazwischenhängen. Aber eigentlich dürfte da nichst kaputtgehen.
Und Du mußt damit Leben, das der Meßfehler +/- 0,6V beträgt (Datenblatt 7915).

Grüße,
Bart

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 19.12.2017, 10:29

Bart hat geschrieben:Die V-- kommen von einem 7915 von der IPF. D.h. Dein Signal muß mindestens 5V groß sein, damit es vom AD16-8 als -10V gemessen wird.
Für den Anfang kannst Du ja einen Angstwiderstand (1 kOhm) dazwischenhängen. Aber eigentlich dürfte da nichst kaputtgehen.
Und Du mußt damit Leben, das der Meßfehler +/- 0,6V beträgt (Datenblatt 7915).

Grüße,
Bart

Na dann will ich es in den nächsten Tagen mal ausprobieren. Ist natürlich blöd, das das Signal mindestens 5V groß sein muss und ein Messfehler von +/- 0,6V bleibt, aber ich bin erstmal daran interessiert, ob es so überhaupt möglich ist bis 20V zu messen.

Danke für deine Hilfe.

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 26.12.2017, 13:16

Mein erstes " ernstes " Problem habe ich mit LabVIEW 6.1. Bei der Installation hiervon kommen Fehlermeldungen, aber davon möchte ich später genauer berichten.

Jetzt geht es im Moment für mich erstmal darum, eine vernünftige Verbindung mit der IFP-Karte aufzubauen. Vorher hatte ich mich nochmals zur AD16-8-Karte belesen und meine erste Maßnahme aus dem Bericht " Ergänzungen und Berichtigungen " aus dem c't-Artikel war, den Widerstand R12 gegen einen 3k9 1% Widerstand zu tauschen. Auch wenn dies eigentlich nicht notwendig wäre, wollte ich damit aber auch Sonderfälle abdecken, wie es im Artikel erwähnt wurde.

Mittlerweile hat mein PC natürlich keine serielle RS232-Schnittstelle mehr. Den USB-RS232-Wandler konnte ich erfolgreich testen, in dem ich mir eine Adapterplatine ( 10-Pol Pfostenstecker & 10-Pol Wannstecker + Jumper zum Brücken von RxD und TxD ) bastelte.

Also Hterm gestartet, 38400Baud, 8-Data, None Parity und ein Stoppbit eingestellt, sowie bei Newline at ( CR+LF ) ausgewählt. Danach die Spannungsversorgung der IFP-Karte eingeschaltet und es kamen leider nur kryptische ASCII-Zeichen. Also unter Hterm das Input-Control-Fenster genutzt und dort Ascii, als TYP ASC eingestellt und mit dem ASend-Botton den vorher eingetippen Buchstaben losgeschickt. Das Zeichen erschien jedoch nicht im Received Data Fenster.

Jetzt den Pfostenstecker zur IFP-Platine gezogen und den Jumper auf der Adapterplatine ( RxD & TxD brücken ) gesteckt und nun ging es. Verbindung zur IFP-Platine wieder hergestellt, Jumper gezogen und am OPTO-BUS ( PL2 ) der IFP-Karte 1&7, sowie 4&10 gebrückt. Auch jetzt sind die gesendeten Zeichen im Received Data Fenster zu sehen.

Auf der ADA-IO-Karte habe ich zuerst den OPTO-BUS IN ( PL3 ) benutzt und auch den OPTO-BUS OUT mit jeweils beiden gesteckten Jumpern ( JP1 & JP2 ). Kriege einfach keine gescheite Rückmeldung. Siehe Bild.

Leider bin ich nicht mehr in der Lage, das Bild, das sich auf meinem Desktop befindet hier einzubinden. Ich klicke es an und benutzte kopieren, dann dieses hier : " Bild einfügen => Img " und will dann dazwischen einfügen. Geht das jetzt nicht, weil ich einen Entwurf geladen, habe den ich gerade weiter bearbeite ?

[img]C:\Users\Surfer\Desktop\c't-Lab%20RS232%20Fehler%20IFP.jpg[/img]

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 27.12.2017, 22:09

Tja, mit den Bildern einfügen bin ich zwar nicht weiter gekommen, aber dafür mit der RS232-Geschichte.
Mein Rechner hat nämlich doch noch diese serielle Schnittstelle. Also dort im Geräte-Manager auch 38400 Baud eingestellt, ein 1:1 Sub-D-Kabel genommen und bei Hterm im Input Control Fenster => ascii einen Haken verpasst, Type = ASC und bei Send on Enter ein CR ausgewählt, die übrigen Einstellungen kontrolliert, Connect-Button gedrückt und im selben Fenster das eingegeben was hier unter Plug & Play steht :

https://www.heise.de/ct/artikel/Modulba ... 91034.html

" Modulbaukasten
Projekt c't-Lab: A/D-, D/A- und Port-Motherboard ADA-IO

...
Plug & Play

Für einen ersten Test verbinden Sie das IFP mit der seriellen Schnittstelle Ihres Rechners und starten dort ein Terminal-Programm (HyperTerm oder Ähnliches reicht völlig), das Sie auf die Parameter 38400/8n1 und den verwendeten COM-Port einstellen. Alternativ ginge auch der USB-Port, doch dafür müssen Sie wie im letzten Teil beschrieben erst einmal die FTDI-Treiber installieren. Verbinden Sie den IFP/PL2 mit ADA-IO/PL3, IFP/PL1 mit ADA-IO/PL1 über Flachbandkabel (Polung/Richtung beachten) und stecken Sie die Jumper IFP/JP1 sowie ADA-IO/JP1 und JP2, die Adress-Einsteller JP3 bis JP5 bleiben offen. Nach dem Einschalten wird LED1 auf der ADA-IO-Platine aufblinken. Auf ein paar getippte „Returns“ sollte ADA-IO mit „#0:255=0 [OK]“ antworten, auf „0:IDN?“ mit Name und Anschrift, sprich „#0:254=1.28 [ADA by CM/c't 04/2007; Modules: IO]“. Die Versionsnummer ist natürlich nur beispielhaft und spiegelt den Stand zum Zeitpunkt des Artikelschreibens wider. Die (vorerst) komplette Befehlsübersicht finden Sie unten.
... "

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bart » 28.12.2017, 20:20

Ich vermisse irgendwie die Frage bzw. das Ergebnis.
Funktioniert nun die Komunikation mit UART oder nicht?
Bei HTerm gibt es ziemlich viele Einstellungen, da kann man beliebig viel falsch konfigurieren (nicht falsch verstehen, ich nehme es trotzdem gern).
Hast Du bei "Send on Enter" was sinnvolles ausgewählt?

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 28.12.2017, 22:37

Bart hat geschrieben:Ich vermisse irgendwie die Frage bzw. das Ergebnis.
Funktioniert nun die Komunikation mit UART oder nicht?
Bei HTerm gibt es ziemlich viele Einstellungen, da kann man beliebig viel falsch konfigurieren (nicht falsch verstehen, ich nehme es trotzdem gern).
Hast Du bei "Send on Enter" was sinnvolles ausgewählt?

Bart
Da ich ja jetzt dank deine Hilfe wieder weiß, wie man Bilder einfügt, kann ich mich wahrscheinlich wieder besser verständlich machen. Ja, jetzt funktioniert die UART bzw. RS232-Verbindung, wenn ich diese über die Einsteckkarte vom PC benutze.

Und zwar mit einem 1:1 Sub-D-Kabel. Beim Einschalten der IFP-Karte, sendet die ADA-IO ihre " Kennung ", dies ist in den Bildern einmal nur als ASCII und ASCII mit HEX-Darstellung zu sehen ( Habe das zweimal getan ) Das Andere Foto zeigt praktisch das gleiche, nur über das Input Control Fenster gesendeten "0:IDN?" Befehl im Feld Send on Enter.
Und ein Bild zeigt die " kryptischen " Zeichen, die beim USB-Seriell-Wandler gesendet wurden. Sieht aus wie bei einer falsch eingestellten Baudrate. Ah, das könnte es gewesen sein. Musste ich ja auch bei der UART-Einsteckkarte im Geräte-Manager von Windows 7 einstellen. Werde es morgen mal testen.

http://www.thoralt.de/phpbb/viewtopic.p ... =878#p5114

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UART_Befehl_IDN.jpg
RS232-ADA-IO_HEX_OK.jpg
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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 28.12.2017, 22:45

Ach ja man kann nur drei Bilder hochladen. Hier also Hterm mit den kryptischen Zeichen.

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c't-Lab RS232 Fehler IFP.jpg
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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 29.12.2017, 11:19

Bernd_Stein hat geschrieben: Und ein Bild zeigt die " kryptischen " Zeichen, die beim USB-Seriell-Wandler gesendet wurden. Sieht aus wie bei einer falsch eingestellten Baudrate. Ah, das könnte es gewesen sein. Musste ich ja auch bei der UART-Einsteckkarte im Geräte-Manager von Windows 7 einstellen. Werde es morgen mal testen.

Es scheint einfach nicht mit diesem USB-Seriell-Wandler zu gehen. Es kommen immer noch die kryptischen Zeichen. Wenn ich RxD & TxD tausche, wird nichts gesendet.

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USB-RS232_38400Baud.jpg
Hterm_USB-Mist.jpg
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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bart » 29.12.2017, 16:35

Geht der Wandler, wenn Du eine Brücke von TX zu RX machst?
Hast Du ein Oszilloskop um mal die Signale anzuschauen?
Welche Pegel kommen aus dem Wandler raus?
Passen die zur Gegenseite?
Hast Du neben RX und TX auch GND mit verbunden?
(RX und TX getauscht hast Du ja testweise schon. Gelegentlich gibt es bei den Herstellern verschiedene Sichtweisen, wo RX und TX liegen.)

Grüße,
Bart

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 30.12.2017, 08:30

Bart hat geschrieben:Geht der Wandler, wenn Du eine Brücke von TX zu RX machst?
Ja.
Bart hat geschrieben:Hast Du ein Oszilloskop um mal die Signale anzuschauen?
Ja, aber dazu habe ich keine lust, denn es funktioniert ja nicht und den vergossenen USB-Stecker werde ich sicherlich nicht öffnen. Habe schon öfters gelesen, daß solche Wandler nicht immer zu gebrauchen sind.
Bart hat geschrieben:Welche Pegel kommen aus dem Wandler raus?
Das hatte ich heute morgen auch überlegt mir mal anzuschauen. Aber was soll es bringen ?
Bart hat geschrieben:Passen die zur Gegenseite?
Dito.
Bart hat geschrieben:Hast Du neben RX und TX auch GND mit verbunden?
Ja. Frage mich nur was ich mit der roten Ader soll, die mit 5V gekennzeichnet ist. Wenn ich RxD und TxD vertausche,
dann bekomme ich beim Einschalten der IFP-Karte keine Zeichen gesendet.

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bart » 30.12.2017, 14:12

Gut der Wandler geht. Ob die Baudrate stimmt, bekommt man mit der RX-TX-Brücke nicht raus.
Es ist gut, das Du ein Oszilloskop hast. Mach mal bitte ein Bild von dem Wandler.
Mit dem Oszilloskop würde ich die Ausgangssignale des Wandlers prüfen. Damit bekommt man raus, auf welchen Pin das TX-Signal anliegt und wie die Bitrate ist.
Dazu kann man im HTerm z.B. alle 100 ms ein 'U' (hex = 0x55, bin = 0b01010101) schicken.
Wenn bei dieser Messung die Bitrate stimmt, kannst Du den Wandler mit dem IPF verbinden.
Dort würde ich mir die RX und TX-Pegel anschauen und auf Plausibilität prüfen. Du kannst gern auch Bildschirmfotos vom Oszi hier einstellen.

Die rote Ader (5V) vom Wandler ist vermutlich mit +V USB verbunden. Kann man für kleine Geräte nutzen die weniger als 100 mA benötigen.
Im IPF braucht man die nicht, da ja dort die Stromversorgung sichergestellt ist.

Ansonsten habe ich auch schon einen von diesen billigen (~50 ct) USB-Seriell-Chinawandlern auf dem Gewissen.
Der wurde einfach warm und wollte nicht mehr funktionieren. Kein Ahnung warum...

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Re: AD16-8 nutzen um verschiedene Spannungen einer Schaltung

Beitrag von Bernd_Stein » 31.12.2017, 16:19

Hallo Bart,

sei mir bitte nicht böse, aber der USB-Seriell-Wandler interessiert mich im Moment nicht, da ich ein Problem mit dem DG408 bzw. DG508 ( Analogmultiplexer U3 ) habe. Zu Anfang habe ich schon gemerkt, das der Trafo TR3 (für die +/- 15V ) auf der IFP-Karte verdammt heiß wurde.
Nun - da ich die ADA-IO-Karte ansprechen kann und diese sich vernünftig meldet, ging ich zum nächsten Schritt über und habe die interne Referenzspannung vom µC der ADA-IO-Karte mit den Befehlen : " 0:WEN=1! und REF=0! " ausgeschaltet, da ja die Referenzspannung die durch U2 ( LT1019 ) auf der AD16-8-Karte erzeugt wird um einiges besser ist. Das dies geklappt hat konnte ich an der Abfrage : " 0:ref? " und der Modulantwort " #0:246=0 CR LF " erkennen. Ich denke die kyrptischen Zeichen die ich da sehe stehen für CR und LF. Ja stehen sie, habe es gerade nochmal in einem Buch gefunden ( Escape-Sequenzen und ASCII-Steuercodes ) und zwar \r ( CR = 13 bzw. $0D ) und \n ( LF = 10 bzw. $0A ).

Nun ging ich daran, bei der gesteckten AD16-8-Karte am TPref ( JP2 ) mein Pluspol des Mulitmeters ( MM ) anzuklemmen und die Bezugsmasse am Tigger Input Vebindungsstecker PL1 Pin2 zu wählen. Über R13 ( Trimmer RefAdj ) konnte ich jedoch nur Spannungen von 0,743V bis 0,748V einstellen.
Irgendwann kam ich darauf die +/- 15V an der VG-Leiste ( CONN1 ) mal zu überprüfen und dort waren gegen den Bezugspunkt Masse ( Pin 2&3 ) am Pin 1 nur 1,4V anstatt 15V ( V++ ) vorhanden. Deshalb wurde der Trafo auch so warm und bei meinen nachträglich angebrachten Low-Current-LEDs die mir die 15V, -15V, 5V und Interface 5V anzeigen, war auch zu erkennen das die beiden +/- 15V LEDs dunkler waren. Ich dachte es läge evtl. an falsch dimensionierten Widerständen ( 6k8 Vorwiderstand ), aber dem ist nicht so, da sie bei gezogener AD16-8-Karte genauso hell erscheinen wie die 5V-LEDs ( 1k5 Vorwiderstand ). Auch der Trafo TR3 wird nicht mehr heiß. Er hat sich anscheinend schon ein wenig gewölbt, wie ich es erfühlen kann.

Um die Sache jetzt mal abzukürzen. Der Analogmultiplexer ( U3 ) erzeugt die Probleme, wenn er auf der AD16-8-Karte eingelötet ist. Versorge ihn gerade mit +/- 15V und habe auch Ena ( Pin 2 ) mit Vdd ( Pin 13 ) gebrückt, sowie 5V nacheinander auf A, B, und C gegeben. Aber nie sind die 15V zusammen gebrochen. Habe vorher schon die selbstgeätzte Platine nach Kurzschlüssen penibelst abgesucht, aber alles i.O. Auch Ohmmäßig ist gegen Masse nichts zu messen. Werde jetzt gleich noch zum gesockeltem LT1019 ( U2 ) den OpAmp ( U1 ) wieder einlöten und dann wieder die +/- 15V überprüfen.

Bernd_Stein
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Referenzspannungsabfrage.jpg
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