DCG Abgleich per LabVIEW

[Fidel]

Hallo, ich schon wieder

Also ich bin gerade dabei das DCG 16Bit ohne DCP in Betrieb zu nehmen. Der Hardwareabgleich über die Widerstände hat schonmal geklappt. Nun will ich die Offset und Scale Paramter mit dem DCG-Abgleich.vi von c't abgleichen. Bei der Vorgehensweise orientiere ich mich dabei an der Beschreibung die in dem VI steht:

Zunächst für jeden Strom-Bereich Sollwert-"Offset"-Abgleich durchführen (Karteireiter auf "I soll" = D/A-Wandler Strom). Sollwerte mit 0% Ausgang, Last 10 kOhm, mit Multimeter gemessene Spannung (!) am Widerstand mit "Offset" in jedem Strombereich auf möglichst nahe 0 mV kalibrieren. Dann Strom-Scale-Abgleich mit 50 oder 100% durchführen (je nachdem, ob Kalibrierung für Skalenmitte oder Skalenendwert exakt sein soll), anhand Multimeter-Strom-Ablesung EEPROM-Parameter "Scale" kalibrieren. Programmierte EEPROM-Parameter werden mit jedem Bereichswechsel automatisch ausgelesen, aber auch manuell mit "Read".

Dann Karteireiter auf "I ist" und A/D-Wandler-Abgleich durchführen: "Offset" mit offenem Ausgang (Ist-Strom=0), "Scale" mit Multimeter im Strom-Bereich als Last. Prozent-Regler muss für diesen Abgleich auf 100% stehen. Abgleich für jeden "I soll"-Bereich wiederholen.

Spannungs-Kalibrierung: Reiter auf "U soll". Zunächst Umschaltspannung der jeweiligen Bestückungsvariante eintragen (Default 6V für 12-Bit-, 12V für 16-Bit-Version), damit entsprechender SubCh für Low/High-Bereich richtig zugeordnet wird. Offset-Abgleich bei 0V/0% (Low-Bereich) und 20V/0% (High-Bereich). Scale-Abgleich bei 12-Bit-Version: 5V/100% (Low-Bereich) und 20V/100% (High-Bereich). Scale-Abgleich bei 16-Bit-Version: 10V/100% (Low-Bereich) und 20V oder 30V/100% (High-Bereich, je nach Eingangsspannung). Spannungen mit Multimeter am Ausgang kontrollieren.

Dann Reiter auf "U ist" und A/D-Wandler-Abgleich durchführen: "Offset" und "Scale" mit angeschlossenem Multimeter im Spannungs-Bereich zur Kontrolle, Abgleich der Ist-Werte auf Anzeige des Multimeters. Prozent-Regler muss für diesen Abgleich auf 50% oder 100% stehen (je nachdem, ob Kalibrierung für Skalenmitte oder Skalenendwert exakt sein soll).

Frage zu Abschnitt 1: Ich soll den Strom-Scale Abgleich mit Hilfe des Multimeters durchführen. Ich habe die Werte im VI so eingestellt, dass am Multimeter immer möglichst 0A fließen. Habe dabei den 10k Widerstand als Last drangelassen. Ist das korrekt so?

Abschnitt 2: Offset-Abgleich (offener Ausgang, Strom auf 0) funktioniert soweit. Bei Scale versuche ich den mir vom VI angezeigten Ist-Strom des jeweiligen Bereichs auf den eingestellten Soll-Strom zu bringen (Multimeter als Last). Für den 2mA Bereich auf 2mA usw. (FullScale). Das geht auch bei 2mA noch gut (mal abgesehen davon das mir das Multimeter viel kleinere Werte anzeigt?), ab 20mA kann ich jedoch den Scale Paramter ändern wie ich will, da tut sich so gut wie nichts. Außerdem: Wie soll das dann beim 2A Bereich gehen...ich habe ja kein DCP und könnte hier sowieso maximal 1A rausholen...oder hab ich bei der Vorgehensweise etwas falsch verstanden?

Bei Abschnitt 3 bin ich noch nicht angekommen, würde erstmal die beiden ersten Probleme lösen wollen. Falls ich irgendwas falsch verstanden habe bitte ich um Aufklärung

mfg

[psclab38]

Frage zu Abschnitt 1: Ich soll den Strom-Scale Abgleich mit Hilfe des Multimeters durchführen. Ich habe die Werte im VI so eingestellt, dass am Multimeter immer möglichst 0A fließen. Habe dabei den 10k Widerstand als Last drangelassen. Ist das korrekt so?

Der Offset-Abgleich erfolgt mit dem 10k-Widerstand als Last und dem Multimeter in Spannungsmeßbereich. Auf möglichst Null einstellen.
Der Scale-Abgleich erfolgt mit dem Multimeter im Strommeßbereich, da muß der 10k Widerstand natürlich weg, damit der ganze Strom durch das Multimeter fließen kann. Und es soll natürlich der Nennstrom fließen, nicht 0A. Sonst macht das keinen Sinn.

Am Besten den Hilfe-Text im VI nochmal in Ruhe durchlesen und versuchen, den Zweck der jeweiligen Einstellung zu verstehen. Generell werden für die Soll- und Istwerte jeweils der Nullabgleich (Offset) und die Skalierungsfaktor (Scale) eingestellt. Das sollte bei entsprechender Linearität der Schaltung und DAC/ADCs für eine ausreichende Genauigkeit über die ganze Skala sorgen.

Abschnitt 2: Offset-Abgleich (offener Ausgang, Strom auf 0) funktioniert soweit. Bei Scale versuche ich den mir vom VI angezeigten Ist-Strom des jeweiligen Bereichs auf den eingestellten Soll-Strom zu bringen (Multimeter als Last). Für den 2mA Bereich auf 2mA usw. (FullScale). Das geht auch bei 2mA noch gut (mal abgesehen davon das mir das Multimeter viel kleinere Werte anzeigt?), ab 20mA kann ich jedoch den Scale Paramter ändern wie ich will, da tut sich so gut wie nichts. Außerdem: Wie soll das dann beim 2A Bereich gehen...ich habe ja kein DCP und könnte hier sowieso maximal 1A rausholen...oder hab ich bei der Vorgehensweise etwas falsch verstanden?

Da vermute ich, daß der erste Schritt mit dem Sollstrom oben schon schiefgegangen ist. Oder es liegt ein Hardwarefehler vor.

Gruß
Paul

[Fidel]

Ok danke, diesmal scheint es zu klappen. Nur hab ich noch ein kleines Problem: Aktuell komme ich nicht über 20,57V Ausgang hinaus, egakl was ich einstelle. Im EEPROM stehen als max. 48V drin. Und noch eine Frage zur Kalibrierung: Zwar stimmen die angezeigten Werte von FW und Multimeter nun überein, allerdings wenn ich 5V anlegen will bekomme ich nur 4,97V...ist das ok so, dachte man müsste da etwas genauer arbeiten können? Stelle ich am Panel 10V ein korrigiert er sich selbst auf 9,942V...genau 10V sind da nicht drin? Habe mich eigtl. so gut wie möglich an die Abgleichanleitung gehalten.

mfg

[psclab38]

Ok danke, diesmal scheint es zu klappen. Nur hab ich noch ein kleines Problem: Aktuell komme ich nicht über 20,57V Ausgang hinaus, egakl was ich einstelle. Im EEPROM stehen als max. 48V drin.

Welche Spannung speist Du denn ein, an PL6 Pin1+4? Die Schaltung des DCG nimmt da ein paar Volt weg, ...

Und noch eine Frage zur Kalibrierung: Zwar stimmen die angezeigten Werte von FW und Multimeter nun überein, allerdings wenn ich 5V anlegen will bekomme ich nur 4,97V...ist das ok so, dachte man müsste da etwas genauer arbeiten können? Stelle ich am Panel 10V ein korrigiert er sich selbst auf 9,942V...genau 10V sind da nicht drin?

Nö, das kann das DCG besser.

Habe mich eigtl. so gut wie möglich an die Abgleichanleitung gehalten.

Vielleicht nicht genau genug?

Mal sehen:
1) angezeigte(Ist-) Spannungswerte stimmen mit Multimeter überein. Dann ist der Istspannungsabgleich ok.
2) eingestelle (Soll-)Spannungswerte stimmen nicht mit den Istspannungswerten überein? Dann ist wohl der Sollspannungsabgleich nicht ok...

Nicht vergessen, es gibt 2 Bereiche, die Umschaltung legt OPT 18 fest, beim 16bit-DCG 12.1V (oder so). Du mußt beide Bereiche getrennt abgleichen!

Gruß
Paul

[Fidel]

An PL6 habe ich über das Netzteil von Meanwell was auch bei Segor beliliegt 24,00V eingestellt...das Netzteil gibt also direkt vor wie hoch die max. Ausgangsspannung des DCG sein kann? Dann müsste ich mich ja um ein anderes Netzteil bemühen Gibt es da empfehlenswerte Alternativen mit Spannungen bis um die 50/60V? Wie gesagt habe ich die Widerstände auf dem DCG bezgl. der max. Abschwächung R20/23 bereits gegen 7,5k getauscht um die 48V zu ermöglichen...nur ohne passendes Netzteil wird das wohl nix. Und mit neuem Netzteil werd ich wohl auch nochmal kalibrieren müssen.

Dann wirds wohl doch an meiner Ungenauigkeit liegen Den Abgleich mache ich mit dem passenden VI in LabVIEW, der auch die Umschaltbereiche berücksichtigt etc...werde mir das bei Gelegenheit nochmal ansehen...wenn ich das eh nochmal von vorn machen muss (neues NT) warte ich damit erstmal

Danke und mfg

[psclab38]

An PL6 habe ich über das Netzteil von Meanwell was auch bei Segor beliliegt 24,00V eingestellt...das Netzteil gibt also direkt vor wie hoch die max. Ausgangsspannung des DCG sein kann? Dann müsste ich mich ja um ein anderes Netzteil bemühen Gibt es da empfehlenswerte Alternativen mit Spannungen bis um die 50/60V? Wie gesagt habe ich die Widerstände auf dem DCG bezgl. der max. Abschwächung R20/23 bereits gegen 7,5k getauscht um die 48V zu ermöglichen...nur ohne passendes Netzteil wird das wohl nix. Und mit neuem Netzteil werd ich wohl auch nochmal kalibrieren müssen.

Achtung, Fidel, Achtung!
Man kann nicht nur durch Ändern eines Spannungteilers und Einstellen eines Parameters die Ausgangsspannung erhöhen. Wo soll die denn herkommen? Mit einer Erhöhung der Ausgangsspannung auf knapp 50V begibst Du Dich jenseits der Werte, für die das DCG gedacht war.
Ein anderes Netzteil mit 60 V ist nur die halbe Miete. Die verwendeten Transistoren in der Ausgangsstufe sind da schon grenzwertig belastet, was die CE-Spannungsfestigkeit angeht. Da muß Du Dir neue suchen. Und spätestens wenn Du Dir mal die Verlustleistung ausrechnest, wird mindestens der Q12 eine andere Leistungsklasse werden, der kriegt mehr als doppelt so viel Verlustleistung ab.

Ich hab die Belastung der restlichen Ausgangstreiberschaltung jetzt nicht durchgerechnet, aber da könnten bei 60V Versorgungsspannung noch mehr Teile zu heiß werden.

Und den SELV-Bereich bis 42V verläßt Du damit auch. Laß es bitte.

Stell das Meanwell so auf gut 25V, damit bei Belastung der Ausgangsstufe noch sicher 20V am Ausgang rauskommen und laß es beim Spannungsbereich 0-20V.

[Fidel]

Hallo

Hm, klingt erst mal nicht gut, da ich schon gerne auf Spannungen >30V zurückgreifen würde. Ich habe mich bisher an dem c't-Artikel hierzu orientiert:

Der mit U5 aufgebaute Differenzverstärker ermittelt den exakten Wert an den Ausgangsspannungsklemmen, teilt ihn durch drei und führt das Ergebnis der Regelschleife zu. Liegt beispielsweise an den Klemmen eine Spannung von 30 V an, sind an Pin 1 von U5 genau 10 V zu messen. Die Teilung ist deshalb nötig, weil die Regelschleife nur innerhalb ihrer Betriebsspannung arbeiten kann, und die beträgt hier ±15 V - sehr viel mehr vertragen die OpAmps auch nicht. Wer die Schaltung für höhere Ausgangsspannungen modifizieren möchte, greift am besten hier ein: Je größer die Abschwächung, desto höher wird die Ausgangsspannung bei gegebenem D/A-Wert. Die Vergleichsspannung im Regelkreis (d. h. am Ausgang von U6) sollte unter 12 V liegen, damit die OpAmps nicht in die Begrenzung fahren. Um die Abschwächung beispielsweise auf den Faktor vier zu vergrößern, sind R20 und R23 mit 7,5 kOhm zu dimensionieren, als maximale Ausgangsspannung sind dann 12 x 4 = 48 V drin.

Klar bekomme ich nur durch Spannungsteiler und FW-Einstellungen nicht mehr V an den Ausgängen, dafür müsste dann ein größeres NT her. Die Frage ist eben, welches geeignet wäre und auf bis wieviel V ich gehen kann. Ein zweites DCG wäre ja auch ne Möglichkeit, aber dann bekomme ich Platzprobleme Also die 60V hab ich nur mal in den Raum geworfen, mit ca. 40V wäre ich auch schon zufrieden

Danke für den Hinweis, ein neues NT hab ich erstmal noch nicht bestellt

mfg

[psclab38]

Um die Abschwächung beispielsweise auf den Faktor vier zu vergrößern, sind R20 und R23 mit 7,5 kOhm zu dimensionieren, als maximale Ausgangsspannung sind dann 12 x 4 = 48 V drin.

Der Text aus dem Artikel ist mehr als Ausgangspunkt für eine Umdimensionierung zu verstehen. Das ist keinesfalls eine abgeschlossene "Umbauanleitung"!

Der Q12 (des DCG ohne DCP) wird schon bei max. ca. 25W Verlustleistung (Ausgang 0.5V/1A) auf dem einfachen Plattenkühlkörper so knallheiß, daß ich das nicht noch mehr ausreizen würde. In der von Segor gelieferten Teilezusammenstellenung Meanwell+DCG ist das m.E. noch ok. Für mehr Spannung/Leistung muß man das alles aber nochmal überdenken.

Nochwas anderes: den "kleinen Bugfix" gegen den Einschaltspike hast Du auch drin? (4µ7-Elko über R37 bzw. LED3 (Minus in Ri. Basis Q5))
http://thoralt.ehecht.com/phpbb/viewtop ... 4&start=30 Ich weiß nicht, ob Segor den inzwischen mitliefert; sowohl Pascal- also auch C-Firmwaren unterstützen die Spikeunterdrückung.

[Fidel]

Guten Morgen.

Ok, dann hab ich mir das wohl etwas zu einfach vorgestellt. Ja, ich habe diese kleine Bugfixplatine mitgeliefert bekommen und eingebaut.

Mal noch eine andere Frage: Es sieht wohl doch so aus, dass ich ein zweites DCG ordern kann und dafür dann den DDS weglasse. Ich habe gelesen das sich 2 DCGs als Doppelnetzteil verschalten lassen, so dass ich nach meinem Verständnis die doppelte Spannung nutzen können müsste..korrekt? Nur wie wird das dann gemacht...werden die beiden intern verbunden oder draußen, vor dem c'tLab verschaltet? Und wie funktioniert das dann mit dem Abgleich und dem Ansprechen in LabVIEW? Muss ich jedes einzeln für sich abgleichen? Und es bekommen ja sicher auch beide eine eigene Adresse, also muss ich dann wohl immer beide DCGs ansprechen und kann sie nicht wie ein einzelnes behandeln?

mfg

[thoralt]

Mal noch eine andere Frage: Es sieht wohl doch so aus, dass ich ein zweites DCG ordern kann und dafür dann den DDS weglasse. Ich habe gelesen das sich 2 DCGs als Doppelnetzteil verschalten lassen, so dass ich nach meinem Verständnis die doppelte Spannung nutzen können müsste..korrekt?

Ja, geht.

Nur wie wird das dann gemacht...werden die beiden intern verbunden oder draußen, vor dem c'tLab verschaltet? Und wie funktioniert das dann mit dem Abgleich und dem Ansprechen in LabVIEW? Muss ich jedes einzeln für sich abgleichen? Und es bekommen ja sicher auch beide eine eigene Adresse, also muss ich dann wohl immer beide DCGs ansprechen und kann sie nicht wie ein einzelnes behandeln?

Verbinden musst Du die beiden natürlich außerhalb, d. h. Du schaltest sie mittels Laborkabel parallel (zur Stromerhöhung) oder in Reihe (zur Spannungserhöhung oder für symmetrische Spannungen). Für letzteres muss aber sichergestellt sein, dass die beiden _wirklich_ galvanisch getrennt sind, also aus zwei verschiedenen Netzteilen versorgt werden! Das ganze hat natürlich den Vorteil, dass man es jederzeit wieder umstecken kann, um zwischen Einzel- oder Doppelbetrieb zu wechseln.

Der Abgleich muss für jedes der beiden getrennt erfolgen, denn es sind ja zwei verschiedene Geräte mit verschiedenen Bauelementetoleranzen. Und ja, jedes bekommt seine eigene Adresse. Worauf Du vermutlich hinauswillst, ist das Tracking-Feature. Man kann damit ein DCG so einstellen, dass es automatisch den Änderungen an einem anderen DCG folgt (welches dann am Bus weiter vorn hängen muss, damit die Daten auch am zweiten DCG gelesen werden können). Damit kann man dann z. B. eine symmetrische Spannung erzeugen (- / GND / +) und muss nicht an beiden Netzteilen gleichzeitig Einstellungen tätigen. Das Feature ist auch sinnvoll, wenn man zwei DCGs parallel schaltet, dann fließen keine großen Ausgleichströme.

Viele Grüße
Thoralt

[psclab38]

Hi Fidel!

Ja, ich habe diese kleine Bugfixplatine mitgeliefert bekommen und eingebaut.

Das meinte ich NICHT, bitte nochmal genau lesen:

Nochwas anderes: den "kleinen Bugfix" gegen den Einschaltspike hast Du auch drin? (4µ7-Elko über R37 bzw. LED3 (Minus in Ri. Basis Q5))
http://thoralt.ehecht.com/phpbb/viewtop ... 4&start=30 Ich weiß nicht, ob Segor den inzwischen mitliefert; sowohl Pascal- also auch C-Firmwaren unterstützen die Spikeunterdrückung.

Wegen der Zusammenschaltung der beiden DCGs: Bestelle bitte ein Doppelnetzteil PS3-2 mit, das brauchst Du für die Stromversorgung der DCGs: Die beiden Ausgänge (+5V;+/-15V) sind potentialgetrennt. Und natürlich auch nochmal ein Meanwell. Ansonsten kann ich mich den Erklärungen von Thoralt nur anschließen.

Dein DDS kannst Du dann zwecks Stromversorgung an die IFP anschließen.

[Fidel]

Hallo.

Erstmal wegen der Konfiguration: Im Moment läuft das Gerät bei mir bestehend aus IFP, PS3-2, ADA-IO (mit AD/DA/IO) und 1xDCG. Der DDS ist zwar soweit auch fertig, passt dann aber bei 2xDCG nicht mehr ins Gehäuse (da ist der Kühler des DCG im Weg), außerdem reicht die Stromversorgung dann ja nicht mehr da ich nur 3 Module versorgen kann. Da der DDS im Moment aber nicht so wichtig ist wie ein zweites DCG geht das so schon in Ordnung. Der kommt dann einfach später mal in ein kleines ctlab

Wegen dem Bugfix muss ich nochmal schauen, Melde mich dann.

Noch eine kleine Frage: Ich habe noch einen 80mm PC Lüfter rumliegen den ich gerne mit einbauen würde. Frage ist, wo kann ich den, am besten intern, anschließen. Also Standard will er ca. 12V bei 100mA. Er läuft aber auch bei 5V 50mA oder 15V...Einfach am IFP/PS3-2 abgreifen will ich eigtl. nicht, es sei denn es spricht nix dagegen.

mfg

[psclab38]

Wegen dem Bugfix muss ich nochmal schauen, Melde mich dann.

Das ist "nur" ein zusätzlicher Elko an der richtigen Stelle.

Noch eine kleine Frage: Ich habe noch einen 80mm PC Lüfter rumliegen den ich gerne mit einbauen würde. Frage ist, wo kann ich den, am besten intern, anschließen. Also Standard will er ca. 12V bei 100mA. Er läuft aber auch bei 5V 50mA oder 15V...Einfach am IFP/PS3-2 abgreifen will ich eigtl. nicht, es sei denn es spricht nix dagegen.

Probier's mal mit Pin1/2 am Stromversorgungsstecker des DCG. Da liegt DVgl+ an, das ist die Spannung vor dem 7805, die Du schon mal gemessen hattest. Ist unstabilisiert und je nach Last wohl so zwischen 9 und 11V. Daran hängt beispielsweise bei der EDL der Lüfter.

[HSiebrecht]

@Hallo Fidel,

Fidel hat geschrieben:
Wegen dem Bugfix muss ich nochmal schauen, Melde mich dann.

Hoffe das nachfolgende hilft zum Verständiss. Bugfix ist nicht gleich Bugfix.

Die Bugfix-Platine die Du von Segor erhalten und eingebaut hast mildert das Problem
der Peak's beim Lastabwurf durch kleinere / mittlere Hardwareänderungen.

Der Bugfix auf den sich Paul ( psclab ) in diesem Thread bezieht beschreibt das Problem
des Peak's beim " Einschalten ". Voraussetzung dafür ist der oben beschriebene Elko 4µ7
parallel zu R37 bzw. LED3 UND die aktuelle DCG-C_ Firmware ODER
Pascal Firmware von cm / Carsten Meyer c't Version 2.93.

Siehe hierzu den Link aus diesem Thread

Leider ist die Pascal Firmware Version 2.93 nicht im c't Wiki verfügbar, nur die Vorgängerversion 2.92.
Hatte diesbezüglich schon einmal eine E-Mail an cm geschickt, leider ist bis heute kein update erfolgt.

@All, hat jemand von Euch Pascal Firmware Version 2.93 wie auch immer bekommen und könnte es
hier "uploaden".

[Fidel]

Hallo. Der zusätzliche Elko ist bei mir nicht dabei. Habe auch die Firmware von der c't Seite, also die 2.92...

mfg