Dac Delta Sigma E Arduino

[roberto8303]

salve, ho acquistato un convertitore analogico digitale delta sigma ads1115

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1115.pdf

ora dovrei collegarlo ad arduino uno, e usare la libreria I2c, per essere sicuro di collegarlo correttamente volevo sapere se questo schema è corretto per il mio caso

ovviamente a me serve solo un ingresso analogico per misurare una tensione da 0-5 volt dc in questo caso la tensione da misurare devo collegarla ai pin GND 0volt e AN1 +5volt? ed inserire i condensatori come da schema?ù

grazie

[Livio Orsini]

A parte il fatto che non è un DA_C, ma un A/D_C, l'uso di un A/D_C da 16 bits non è semplice, specie se non si ha molta dimestichezza con questi dispositivi che son piuttosto delicati e....irascibili.

Ti consiglio di leggerti bene il dasheet senza saltare nulla.

Metter 47µF secchi all'ingresso si crea una discreta perturbazione iniziale, oltre che un notevelo rallentamento del segnale.

[roberto8303]

capito, comunque ho trovato questo in commercio gia pronto e fa proprio al caso mio

http://www.adafruit.com/product/1085

ma un altra domanda senza aprire un altra discussione, ho visto che per aumentare la risoluzione di arduino in uscita che è di 8 bit da 0 a 255 punti per generare un pwm si possono usare due uscite pwm e con delle resistenze e condensatori avere una risoluzione di 16 bit?

ho visto questo video

che ne pensate?

[Livio Orsini]

Il video non si vede.

Usare due uscite PWM per aumentare la risoluzione è una pratica che si faceva anche con i D/A_C quando costavan cari quelli a a risoluzione >8 bit.

Prendi un'uscita e la sommi con l'altra innunoperazionale sommatore. Usi 2 resistori di sorgente con valore 1 e 255, mentre quello di reazione è pari a 1.

Fai tutta l'escursione del primo convertitore con il più pesante a 0, poi porti a 1 count il più pesante e azzeri quello "leggero" e ripeti la trafila.

in questo modo ogni gradino di 39 mV (nel caso di 10 V f.s.) è suddiviso in 255 gradin i da o.15 mv circa.

Il problema maggiore, nel caso di rampa, sta nella commutazione a fondo corsa del verniero, per alcuni istanti ti trovi o 39 mv in più o in meno.

Con il PWM si fa qualche cosa di simile. Filtri le due uscite, poi le sommi con rapporto 1/255 ed hai acnhe qui un verniero pari ad 1/225 della minima risoluzione del grossolano.

La schedina sembra ben fatta, se curi bene le alimentazioni e le masse non dovresti avere problemi.

Modificato: 27 febbraio 2015 da Livio Orsini

[roberto8303]

nel video c e questo schema all inizio

e poi quest altro

qual è la differenza tra i due schemi elettrici?

Fai tutta l'escursione del primo convertitore con il più pesante a 0, poi porti a 1 count il più pesante e azzeri quello "leggero" e ripeti la trafila.

cosa intendi Livio?

devo variare i valori di analog write del pwm 1 e del pwm2 con quale sequenza?

[Livio Orsini]

Non misembra un buon circuito, meglio usare un operazionale. se ho tempo tra oggi e domani te ne metto giù uno.

devo variare i valori di analog write del pwm 1 e del pwm2 con quale sequenza?

Immagina di avere 10 sul PWM di peso maggiore e 1 su quello del verniero.

Cresci quello del verniero sino a 255, misuri la tensione e vedi che è aumentata raggiungendo un valore X.

Diminuisci il verniero sino ad 1 (se ci riesci) ed aumenta ad 11 il valore di quello con il peso maggiore. RImisuri la tensione di uscita ed avrai un valore praticamente identico a prima.

[roberto8303]

Scusa livio ma il pwm di peso maggiore si intende quello a destra senza la resistenza da 255kohm?

[Livio Orsini]

Si s'intende quello.

[roberto8303]

grazie per lo schema, ma U1 che tipo di operazionale devo usare? ai capi delle resistenze da 1kohm ci sono i due pwm ma l uscita a 16 bit poi risulta ai capi della massa e poi?

[Livio Orsini]

E' uno schema di base.

il tipo di operazionale dipende dalle prestazioni. Un LM324 potrebbe essere indicato per incominciare a provare.

l'uscita ce l'hai all'uscita dell'ampli. Sr raddoppi il valore della resistenza di reazione hai un'uscita a 10 V.

[roberto8303]

l'uscita ce l'hai all'uscita dell'ampli. Sr raddoppi il valore della resistenza di reazione hai un'uscita a 10 V.

Ho collegato bene il dac??la sua alimentazione è 5volt che prendo da arduino giusto? l uscita a 10volt la resistenza di reazione è la R3 o La R4? e in questo caso il dac devo alimentarlo a 10volt?

[Livio Orsini]

Scusa, ma non ho capito cosa vuoi fare.

Comunque ti consiglierei, prima di buttare via tutto, di verificare con un tester cosa esce dal sommatore e, meglio, con uno oscilloscopio per verificare che non ci siano spkes dannosi.

Poi prova a rileggere l'analogica tramite un canale A/D_C di arduino, tanto per "farti la mano".

In quanto alle connessioni del tuo A/D_C, non saprei che dirti. DOvrei studiarmi le specifiche perchè non voglio darti consigli al buoi.

[roberto8303]

Scusa, ma non ho capito cosa vuoi fare.

Livio niente di particolare, la risoluzione del pwm arduino è di 255 punti, con le due resistenze e condensatori per avere tutta l escursione 5volt ho 255+255 punti quindi 510 punti è già ho piu risoluzione. poi non capivo il tuo consiglio con il dac amplificatore ed ottenere 10volt, cioe non conosco l lm324, come funziona piu o meno per capire? deve essere alimentato e poi in ingresso cosa accetta? e cosa restituisce in uscita?

[Livio Orsini]

Lo LM324 è un quadruplo amplificatore per impieghi generali, può essere alimentato da 5V a 30 V oppure anche a doppia polarità.

Non è rail to rail quindi sarebbe meglio alimentarlo con almento -12V +12V.

Ovviamente essendo un sommatore invertente bisognerà farlo seguire da un secondo stadio a guadagno unitario invertente.

L'ingrsso sono i due segnali PWM, e rende una tensione che varia tra 0 e -5V circa. Per questo motivo va fatto seguire da un secondo stadio simile al primo; basta con nficurarlo con solo R1 = 10k, R3 = 10 k, R4 = 10k. Solo questi 3 componenti, l'uscita del sommatore la colleghi a R3 di questo nuovo circuito ed in uscita avrai una tensione che varia tra 0 e +5v.

[roberto8303]

Capito allora appena lo procuro faro delle prove

[Livio Orsini]

Questo è il sommatore provato e verifica con arduino. Le uscite PWM usate sono la 3 e la 11

[roberto8303]

grazie Livio, devo solo comprare un lm324 e lo provo, sono stato un po impegnato con altre cose, quindi qui si ha un uscita 0-10volt con 16 bit di risoluzione?

[Livio Orsini]

No qui si ha un'uscita 0-5V. Se vuoi avere 10 V devi usare un resistore da 5000 (4700) come resistore d'ingresso del secondo stadio.

Io l'ho verificato un velocemente con un PWM avente frequenza di 3900 Hz circa, avendo modificato il prescaler del timer per avere una maggior velocità, l'uscita del secondo stadio è bella pulita, avendo anche alimentato arduino con un 8V esterno. Se vuoi regoalre finemente l'ampiezza del verniero in modo da far coincidere tutta la variazione con un passo grossolano puoi mettere, in serie al resitore da 270 kohm un potenziometro. Potresti usare 2 resitori da 220k e 22k in serie traloro, ed un potenziometro da 50k in serie a tutto.

Vatiando a gradino il duty cycle, del grossolano, da 1 255 la risposta in uscita va a regime in circa 5-6 ms. Questo per i condensatori di filtro che, ovviamente ritardano.