Analog Out 2.0 mit Abweichungen (!?!?)

[markus5766h]

Moin

 

Ich habe zwei Industrial Dual Analog In neu kalibriert,

Genauigkeit +- 50µV.

Zwei Analog Out habe ich auf die Eingänge des Dual In geschaltet.

In folgendem Bild ergeben sich erhebliche Abweichungen :

 

leider habe ich in der Beschreibung keine Toleranz gefunden;

allerdings halte ich 34mV (bei 2,472 gemessener Spannung) und selbst

8mV (bei 554mV gemessener Spannung) für etliches zu viel.

Mit einem 5,5-stelligen Multimeter (im Januar kalibriert) liege ich gerade

mal 28µV und 33 µV daneben.

 

Ich könnte zwar einen Korrekturfaktor in der Software benutzen, allerdings

ist das ja so nicht gedacht . . .

 

Hat jemand genauere / längere Erfahrung mit den Analog Out 2.0 Modulen ?

 

Messtechnisch gesehen, ist das eine Katastrophe . . .

 

nur mal so als ergänzende Info : der Analog In 2.0 zeigt für beide Spannungen :

400mV

2320mV

 

alle Module haben natürlich ein gemeinsames Massepotential.

 

Test #2

 

Die Ausgangsspannungen verdoppeln :

aus 564mV --> 1128mV an Analog Out

Dual In : 1119 mV : Abweichung hier 9mV (fast identisch mit erster Messung)

 

aus 2438mV --> 4876mV an Analog Out

Dual In : 4905mV : Abweichung hier 29mV,

entspricht auch in etwa dem ersten Ergebnis,

 

wenn ich beide Analog Out auf 0mV stelle, habe ich an einem 19mV, am anderen 8mV --> also Offsetspannungen . . .

[markus5766h]

Moin,

 

weitere Merkwürdigkeit : ohne externe Versorgung (DC Step Down) bekomme ich

auf den Analog Out 2 Modulen keine Ausgangsspannung - dies weist irgendwie

auf einen Stromversorgungsfehler hin . . .

auch ein "Umstecken" auf den zweiten Master bringt da nichts . . .?

 

Kommunikation mit allen Bricks / Bricklets ist einwandfrei

1 * DC Step Down

2 * Brick Master

2 * Analog Out 2.0

2 * Industrial Dual Analog In

1 * Analog In 2.0

1 * IO-16

[borg]

Das Analog Out Bricklet 2.0 nutzt den MCP4725 ohne Kalibrierung unsererseits. Für die genauen Eigenschaften siehe Seite 3 hier: https://github.com/Tinkerforge/analog-out-v2-bricklet/raw/master/datasheets/MCP4725.pdf. Die Offsets die du hast sind noch in der Spezifikation, die kannst du allerdings rauskalibrieren, der Temperaturabhängige Drift ist wirklich gering.

 

Dazu kommen noch Übergangswiderstände an den Klemmen usw, sollte hier allerdings nicht schrecklich relevant sein.

 

Zur zweiten Frage: Das ist komisch. Wie ist denn das Analog Out 2.0 angeschlossen? Was ist bei VIN angeschlossen?

[markus5766h]

Moin,

 

Vin erhält eine gepufferte Gleichspannung von ca. 10V

(im endgültigen Aufbau sind's 15V)

Pi-Glied : 100µF-15Ohm-100µF und 100nF

 

Alle TF-Komponenten sind auf einer Streifenrasterplatine untergebracht,

es wird ein zentraler Massepunkt verwendet (max. Leitungsweg : 75mm)

 

Übersicht im Anhang

[markus5766h]

...Die Offsets die du hast sind noch in der Spezifikation, die kannst du allerdings rauskalibrieren...

 

wie, ich finde in der Unit nicht's dazu

und im Brick-Viewer ist auch nicht's dazu . . .

 

Hab' mal ein Screenshot vom Brick-Viewer drangehangen, hier kann man das

"Zusammenbrechen" der AUsgangsspannung an den Analog Out erkennen

(hab's auch nachgemessen).

Alle anderen Module arbeiten weiterhin einwandfrei.

[markus5766h]

So . . .

 

habe jetzt mal die beiden Analog Out Bricklets gegen neue ausgetauscht

--> gleicher Effekt, gleiche Offsetspannungen (19mV und 9mV) bei gesetzten

0 Volt Ausgangsspannung,

--> keinen Ausgangswert bei Abschalten der Versorgung durch den DC-Step-Down

 

... wenn die Bricklets nicht kalibriert werden, wie wahrscheinlich ist es,

das je zwei Bricklets (unterschiedlichen Kaufdatums) die gleichen Offsetwerte

haben - müsste eigentlich gegen NULL tendieren.

[batti]

Hallo,

 

ich denke wir sollten zuerst den offensichtlichen "Fehler" versuchen ausfindig zu machen, denn es ist nicht richtig, dass die Analog Outs keine Spannung ohne Step Down Power Supply ausgeben. Wer weiß welche Seiteneffekte dies hat.

 

Der elektrische Aufbau ist so, dass auf dem Analog Out 2.0 Bricklet mit dem MCP4724 eine Spannung im Bereich von 0-3.3V erzeugt wird. Als Versorgung werden die 3.3V des angeschlossenen Bricks genutzt. Aus dieser "Steuerspannung" wird mittels eines OpAmps die Ausgangsspannung erzeugt. Als Spannungsquelle dient hier die eingespeiste Spannung.

 

Sind die Analog Out Bricklets korrekt verdrahtet? Eine Erklärung könnte irgendeine wechselwirkung mit dem 5V Ausgang des Bricklets sein. Tritt das Problem auch auf, wenn die Bricklets einzeln, ohne externe Verdrahtung, benutzt werden?

 

VG,

 

Bastian

[markus5766h]

ohne externe Einspeisung (also Verbindung von 5V Out auf VIn) ist

das Verhalten gleich :

Ohne Verwendung des DC Step Down --> keine Ausgangsspannung

[batti]

Nicht das wir uns da missverstehen. Das Bricklet benötigt zur Spannungsausgabe immer eine Einspeisung. Z.B. dadurch, dass der 5V Ausgang des Bricklets mit dem Spannungseingang gebrückt wird.

 

Wichtig ist nur, dass du mal ohne irgendeine Schaltung am Ausgang des Bricklets testest. Quasi wie es hier beschrieben ist: Link

 

Dabei sollte es keinen Unterschied machen ob du nun das Bricklet nur am Master Brick alleine anschließt und das ganze per USB versorgst, oder ob du zusätzlich die Step Down Power Supply unter den Master Brick steckst und darüber das ganze elektrisch versorgst.

Bitte teste

[markus5766h]

Post #7,

Soll bedeuten

Externe Spannung abgeklemmt,

Einspeisung über den 5V Out vom Analog In

-gleiches Ergebnis.

 

Werde morgen den ganzen Stapel mal demontieren, komme vermutlich

aber erst am Nachmitrag dazu . . .

[batti]

Ok.

 

Das ist wirklich sehr merkwürdig und macht irgendwie überhaupt keinen Sinn. Ich fürchte, wenn du durch die Stapel demontage keine neuen Erkenntnisse gewinnst benötige ich die Hardware hier vor Ort.

[markus5766h]

Moin,

 

Folgende Tests habe ich durchgeführt :

alle Analog Out Module einzeln an beiden MasterBrick gestestet :

AnalogOut, Modul1 :

Set 555mV --> ist 585mV

Set 0mV  --> ist 20mV

 

AnalogOut, Modul2 :

Set 555mV --> ist 575mV

Set 0mV  --> ist 9mV

 

AnalogOut, Modul3 :

Set 555mV --> ist 544mV

Set 0mV  --> ist 3mV

 

AnalogOut, Modul4 :

Set 555mV --> ist 559mV

Set 0mV  --> ist 300µV

 

jeweils getestet mit externer Spannungsversorgung an VIn

und mit Brücke von 5V Out zu VIn

die Ergebnisse sind gleich.

 

Das beschriebene Verhalten ist nach Demontage und erneuter Montage des Stapels

nicht mehr aufgetreten, d.h. die Analog-Module funktionieren mit und ohne

DC-Step-Down --> ist zwar schön, aber irgendwie unbefriedigend, da ich hier

keine Erklärung finden konnte.

 

Die Abweichungen der Module 1 bis 3 halte ich auch nicht für "normal" während

sich bei Modul 4 Werte einstellten, die ich auch schon kannte - soll heißen :

die ich für "normal" hielt,

aber na ja . . . das Datenblatt gibt da andere Werte vor . . .

muß wohl auf die Industrielle Variante ausweichen.

 

... hab' mir auch die Kontakte min 10facher vergrößerung angesehen :

keine verbogenen oder beschädigten Kontakte.

[batti]

Hallo Markus,

 

diese Ergebnisse sind eher wie ich sie erwarten würde.

Die Analog Outs 2.0 sind von uns aus unkalibriert und diese Abweichungen stecken in der Schaltung aus DAC und Operationsverstärkerschaltung drin. Was auch immer das Problem war...

Falls du dieses Problem mal wieder reproduzieren kannst geb bitte Bescheid.

 

Bei dem Industrial Analog Out Bricklet ist im wesentlichen nur der DAC7760 involviert, so dass dessen Spezifikation gelten sollte.

 

Dir ein schönes Wochenende,

 

Bastian

[markus5766h]

Moin, Bastian,

 

der Stapel ist jetzt wieder so, wie im ersten Post in Betrieb,

bis jetzt keine Auffälligkeiten,

Stackwerte :

U in = 10V

I = 185 mA,

sollte stimmen, die angeschlossene Relaisplatine muss vom Stapel

nur die Eingänge versorgt bekommen, die Relaislast wird extern mit

5 Vdc gespeist.

Ich werde in den nächsten Tagen viel mit dem Stapel arbeiten (Programm schreiben) und diesen dabei genau beobachten . . .

 

Allen ein schönes Wochenende

 

[markus5766h]

... das war's dann mal wieder :

nach dem der Stapel zwei Tage gelaufen ist (ca. 2 * 6 Stunden) ließ er sich

heute morgen nicht mehr in Betrieb nehmen :

keine Initialisierungs LED's --> nichts, auch keine Softareerkennung.

Am Aufbau wurde absolut nichts geändert, der Stapel liegt hier neben dem Computer

und wird derzeit nur Softwareseitig "bearbeitet".

Nachdem ich beide Master-Bricks vom DC-Step-Down entfernt habe,

laufen sie wieder.

Wieder auf den DC-Step-Down aufgesteckt --> funktioniert wieder . . .

> > > >

 

die Reihenfolge (USB konnektieren, DC-Step-Down versorgen) oder

umgekehrt (DC-Step-Down versorgen, USB konnektieren) scheint hier keine

Rolle zu spielen, allerdings bricht die 5-Volt Busspannung

auf etwa 3,6V zusammen, wenn der Stapel nicht so funktioniert, wie er soll.

[batti]

Hallo Markus,

 

kannst du mal ein Foto von deinem Aufbau machen?

Wenn ich da nichts besonderes drauf sehe fürchte ich, dass es Sinn macht, dass du uns die Hardware mal zuschickst. So ist das ja nicht gewollt...

 

Sorry wegen den Problemen,

 

Bastian

[markus5766h]

Bitte sehr . . .

[markus5766h]

Der Stapel läuft nun mit 5,00 Volt am Anschluß U_Out des DC-Step-Down.

Im Gegensatz zur Versorgung über eine externe Gleichspannung mit 10 VDC zeigt

mir das Auslesen von I-Stack jetzt nur noch 140mA statt vorher 190mA,

die angeschlossenen Verbraucher sind die selben.

Misst I_Stack auch den Verlust im Wandler ? - so würde sich die Differenz erklären.

[batti]

Ja, es wird der gesamte Stromverbrauch gemessen (inkl. 5V Wandler).

Aus den Fotos bin ich leider noch nicht schlauer geworden.

[markus5766h]

...

Aus den Fotos bin ich leider noch nicht schlauer geworden...

 

ja, ist ziemlich voll auf der Platine,

im Eigentlichen ist die Platine nur der Träger mit zwei parallelen Leiterbahnen

als gemeinsamen Masseanschluss, die Spannungen für DC-Step-Down und die

Einspeisung für die Analog In werden nur "durchgereicht".

[markus5766h]

... bisher keine weiteren Auffälligkeiten . . .