Messschwankungen bei Umstellung von USB auf externe Spannungsquelle

Hallo zusammen,

ich habe ein Projekt gestartet zur Messung von Kräften. Ein Messverstärker (GSV-1L) verstärkt das Spannungssignal vom Kraftsensor, sodass die zu messende Spannung im Bereich von 0-3,3V liegt. Diese Spannung wird dann vom Arduino Due Board mit Hilfe des Analog Eingangs gemessen und auf einem TFT-Bildschirm ausgegeben.

Der Messaufbau funktioniert einwandfrei, solange das Arduino Board per USB-Anschluss versorgt wird. Sobald ich das Arduino Board jedoch per externer Spannungsquelle versorge schwanken die Messwerte so stark, dass keine vernünftige Kraftmessung durchgeführt werden kann. Es wird nichts weiter verändert als die Spannungsversorgung.

Leider habe ich keine Idee mehr woran es liegen könnte, dass die Werte so stark schwanken und auch hier im Forum konnte ich keinen änlichen Fall finden. Hat jemand eine Idee woran das liegen könnte?

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe.

Hallo guennyder4 ,

was für eine externe Spannungsquelle benutzt Du? Liefert Dir die Spg. Quelle genügend Strom? Wie sind Due und Messverstärker verbunden? Wie ist die Masse der beiden verbunden?

Ich hab hier eine ältere Spannungsquelle von Toellner (TOE 8031) stehen und diese auf verschiedenen Spannungen (5V,12V,...)eingestellt, Strom sollte diese genügend bereitstellen. Ich habe es auch per Netzteil (12V,1A) verbunden und den gleichen Effekt gehabt.
Ich habe den GND PIN des DUE mit dem Masse Potential der Spannungsquelle und des Messverstärkers verbunden. Somit müssten alle Bauteile das gleiche Massepotential haben, oder?!

Ja, so haben die Bauteile alle eine gemeinsame Masse.
Hmm.... kannst Du mit einer Batterie Versorgen?

Hmm, vielleicht macht die lange Leitung zur Spannungsquelle Probleme? Dagegen sollten ein paar Stützkondensatoren helfen, insbesondere auch am Verstärker.

Es könnte auch an der Erdung liegen, bzw. der größeren "Masse" des via USB angehängten PC und dessen sonstiger Peripherie. Eventuell mal eine externe Spannungsversorgung (>7V) einstöpseln, die die Versorgung über USB abschaltet. Dann sollte beim Ein-/Ausstöpseln des USB praktisch nur noch deren Masse-Verbindung geschaltet werden. Wenn die nachweislich Einfluß auf die Meßwerte hat, dann mußt Du die Verstärkerschaltung und Verkabelung nochmal prüfen. Vielleicht fängt da was externe Gleichtaktstörungen ein. Wenn die vom PC verursacht werden, dann wirken die sich ja stärker aus, wenn Deine Schaltung gegenüber dem PC in der Luft hängt. Kraftmessung (mit Dehnmesstreifen) erfordert einen verdammt empfindlichen Verstärker, und der kann sich bei ungeeignetem Aufbau (Abschirmung...) alles mögliche einfangen.

Okay ist zwar lange her, aber
konnte das Problem bei dir gelöst werden guennyder4 ?

Hab nämlich dasselbe Problem. :frowning: Ich will als Spannungsquelle Energy Harvester, in dem Fall Solarelemente nehmen, die ich mithilfe des DC2151A Moduls auf konstantem Wert halte; nämlich 5V.

Ich will damit meinen Temperatursensor auf dem Breadboard betreiben, die ich mithilfe von Arduino Uno dann auslese. Wenn ich es mit dem 5V vom Arduino betreibe, liefert es richtige Temperaturwerte, aber wenn ich es mit dem Energy Harvester betreibe, schwanken meine Werte stark.

Hab auch meine Spannung und Stromstärke mit einem Messgerät gemessen. Alles richtig, so wie es sein soll. Wo der Fehler liegt, wüsste ich jetzt nicht. Kann mir jemand weiterhelfen?

Niemand ? :frowning:

Sind deine Massen alle verbunden?
Sind die 5V wirklich 5V?
Welcher Sensor? (ists ein Widerstandssensor, dann ist es besser, wenn AD-Wandler und Sensor die gleiche 5V Versorgung haben.)

Meine Massen sind alle verbunden, und es sind 5V, habe extra nachgemessen.
Es ist ein Widerstandssensor.
Nur ich muss ja den Arduino über USB betreiben, damit ich die Ausgaben auf dem PC- Bildschirm habe. Deswegen wird es automatisch mit dem USB auch noch betrieben :confused:

Ein Widerstandssensor mit einem Festwiderstand als Spannungsteiler geschaltet ist immun gegenüber Spannungsschwankungen weil die Referenzspannung die selbe ungenaue Spannung (5V) ist.
Entfernst Du die 5V Versorgung wenn Du den Arduino an USB hängst?

Welcher Sensor, wie beschaltet und sketch.
Grüße Uwe

Simulink20:
Ich will damit meinen Temperatursensor auf dem Breadboard betreiben, die ich mithilfe von Arduino Uno dann auslese. Wenn ich es mit dem 5V vom Arduino betreibe, liefert es richtige Temperaturwerte, aber wenn ich es mit dem Energy Harvester betreibe, schwanken meine Werte stark.

Dann ist das wohl dein Problem:
der Arduino AD wird mit 5V USB versorgt, der Spannungsteiler des Sensors mit exteren 5V.
Wenn die 5V nicht übereinstimmen, sind die Messwerte falsch.

du musst den Spannungsteiler des Sensors unbedingt aus der 5v des Arduino versorgen, dann ist es egal, wie 5V schwankt. (USB-Versorgungen sind extrem ungenau!)

Du kannst den Arduino übrigens über VIN versorgen, wenn er an USB hängt. Die 5V USB wird dann abgeschalten. Wenn du ihn mit 5V versorgst, hängen deine 5V und die USB-5V prarallel, was meist kein Problem ist.

guntherb:
Dann ist das wohl dein Problem:
der Arduino AD wird mit 5V USB versorgt, der Spannungsteiler des Sensors mit exteren 5V.
Wenn die 5V nicht übereinstimmen, sind die Messwerte falsch.

du musst den Spannungsteiler des Sensors unbedingt aus der 5v des Arduino versorgen, dann ist es egal, wie 5V schwankt. (USB-Versorgungen sind extrem ungenau!)

Du kannst den Arduino übrigens über VIN versorgen, wenn er an USB hängt. Die 5V USB wird dann abgeschalten. Wenn du ihn mit 5V versorgst, hängen deine 5V und die USB-5V prarallel, was meist kein Problem ist.

So funktioniert das danke. :slight_smile: