LJ U3 AI Auswertung ungenau?

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abacom
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LJ U3 AI Auswertung ungenau?

Beitrag von abacom » Montag 13. Oktober 2008, 11:37

Be99



Anmeldungsdatum: 18.05.2007
Beiträge: 27

Verfasst am: 15.07.2007 12:42 Titel: LJ U3 AI Auswertung ungenau?

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Hallo
Kann es sein das Profilab eingehende Signale von AI's ungenau auswertet? Ich habe festgestellt das die eingelesenen Daten zwischen 2,5 und 10% abweichen. Das führt natürlich in nachfolgenden Berechnungen zu erheblichen Ungenauigkeiten.
Ich habe Gleichspannung zwischen 0 und 2,4V in 0,1V Schritten angelegt und kontrolliert was im PC ankommt.
Folgende Testumgebung habe ich verwendet:
-Gleichspannung aus einer Autobatterie, mit einem Präzisions- 15Gang Potentiometer als Spannungsteiler einstellbar gemacht (Die Spannungen kann ich so sehr genau einstellen und die Werte stehen bis auf die 3.Stelle nach dem Komma ohne die kleinste Änderung).
-Ein 20MHz Hameg Oszilloskop um die Spannung zu kontrollieren.
-Ein Multimeter Metex 3860M als Quercheck.
-Ein Labjack U3 als Schnittstelle zum PC.
-Ein Laptop Dell CPX (650MHz) mit USB 1.0 Schnittstelle.
Verwendet habe ich den Eingang FIO0, alle anderen habe ich in PL deaktiviert. Wenn ich zum Bsp. 0,5V eingestellt habe, dann habe ich auf dem Oszi, dem Messgerät und in der Testumgebung vom Labjack genau 0,500V als Anzeige ohne ein Flackern einer Ziffer. In PL aber habe ich eine Azeige von 0,48V, die 3.Stelle flackert dabei so stark das sie nicht ablesbar ist. Dies gilt im übrigen auch für die unten aufgeführte Messreihe. Die Angabe der 3.Stelle von PL ist mehr Schätzung als Messung.
Folgende Werte habe ich eingestellt = erhalten aus PL:
0,1 = 0,09; 0,2 = 0,188; 0,3 = 0,284; 0,4 = 0,382; 0,5 = 0,48; 0,6 = 0,58; 0,7 = 0,678; 0,8 = 0,772; 0,9 = 0,87; 1,0 = 0,97; 1,1 = 1,071; 1,2 = 1,169; 1,3 = 1,268; 1,4 = 1,366; 1,5 = 1,465; 1,6 = 1,56; 1,7 = 1,66; 1,8 = 1,762; 1,9 = 1,85; 2,0 = 1,948; 2,1 = 2.04; 2,2 = 2,15; 2,3 = 2,245; 2,4 = 2,34.
Mir stellen sich jetzt folgende Fragen:
1.Kann es sein das in PL ein Fehler vorhanden ist, da ich die Spannung bis in den PC hinein klar darstellen kann ausser in PL?
2.Kommt das flackern der Stellen allenfalls von der langsamen Progammabarbeitung (ca.400Hz)?
3.Würde sich die Geschwindigkeit der Programmabarbeitung mit einer USB 2 Schnittstelle erhöhen?
4.Wenn ich eine Korrekturtabelle einfüge flackern alle Stellen. Hat das vielleicht auch mit der Abarbeitungsgeschwindigkeit zu tun?
Grundsätzlich dürfte m.E. Die Anzeigen nicht flackern da die Spannung ja absolut ruhig ansteht.

Besten Dank für die Aufmerksamkeit.

Gruß
Beni

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hrd



Anmeldungsdatum: 18.10.2006
Beiträge: 123

Verfasst am: 18.07.2007 18:53 Titel:

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Also ich hab mal einen ersten Test bei mir gemacht:

Spannungsquelle NiMH-Batterie: 0.815 V (mit einfachem Voltmeter gemessen)
LJ Control Panel: 0.818 V (manchmal auch 0.817)
PL4: 0.805 (wobei die letzte Stelle manchmal ganz schnell 0.806 anzeigt)

Für mich stellt sich die Frage zur Differenz zwischen LJ ControlPanel & PL4.

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Be99



Anmeldungsdatum: 18.05.2007
Beiträge: 27

Verfasst am: 21.07.2007 20:14 Titel:

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Hallo
habe mich heute Abend gerade ein bisschen mit dem Velleman K8061 beschäftigt... und dabei festgestellt das auch hier die Differenz an den AI vorhanden ist. Da momentan "nur" Batterien greifbar sind habe ich mit denen probiert mit folgendem Ergebnis:
AAA1,5V, Multimeter zeigt 1,643, Testpanel Velleman 164, PL 1,602 wobei wieder die letzte Ziffer stark flackert.
Es scheint so das mit PL irgendwas nicht stimmt.

Noch einen schönen Abend und Gruss
Beni

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compander



Anmeldungsdatum: 12.07.2006
Beiträge: 115
Wohnort: Markt Schwaben
Verfasst am: 22.07.2007 14:51 Titel: mit H-Tronic Komponenten

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Hallo.
Aufmerksam geworden durch beschriebene "Ungenauigkeiten" habe ich nun meine AD-Wandler: 10 bit mit USB-Schnittstelle, und 12 bit mit serieller Schnittstelle(1290) erneut vermessen. (Beides von Conrad, bzw. H-Tronic)
In beiden Fällen wertet PLE4 jeweils alle 8 Kanäle exakt aus.
(da die letzten Stellen stark flattern, habe ich probeweise eine "Mittelwertbildung" eingeschleift. Dann wird es ruhiger)
Wie es in der Kombination LabJack/PLE4 zu diesen gravierenden Abweichungen kommt, ist mir ein Rätsel.
Gruß an alle "Geplagten" von C mpander.

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abacom
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Anmeldungsdatum: 30.06.2006
Beiträge: 898

Verfasst am: 26.07.2007 12:47 Titel:

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Sorry, hat etwas gedauert, aber es ist wieder einmal komplizierter, als es auf den ersten Blick erscheint. Da sich hier in den Beiträgen verschiedene Effekte überlagern, hier ein paar Erklärungen.

1.) Die relativen grossen durchschnittlichen Abweichungen in der Messreihe von BE99 haben folgende Ursache, die ich mittlerweile schon verdrängt hatte:

Eine Eigenart des LJ U3 ist es, den DAC1 wahlweise ENABLED und DISABLED schalten zu können. Die Umschaltung hat aber die unangenehme Folge, dass damit auch eine Umschaltung der Referenzspannungsquelle für den AD-Wandler erfolgt. Soll heissen: Will man DAC1 benutzen (und das haben wir gut gemeint vorausgesetzt) muss man dafür eine ungenaue Referenz in Kauf nehmen. (Die Frage WARUM wäre an LabJack zu stellen.)
Die Option "DAC1 enabled/disabled" einzubauen, ware zwar möglich, das versteht aber wohl keiner, der nicht das englische Handbuch genau durchforstet hat. Daher hier der Rat einfach den Korrekturfaktor 1,035 (aus obiger Messreihe) einzubauen, was mit PL ja einfach möglich ist.

2.) Ein "Flakern" des AD-Wandler um +/- 1 LSB ist durchaus normal, und das kann durch äussere Störeinflüsse auch leicht noch mehr sein. Die Vergleichsmessung mit DMM "hinkt" insofern, dass das DMM sicherlich eine Tiefpass-Schaltung eingebaut hat, die beim AD-Wandler des LJ natürlich fehlt. Ein R und C sollte man daher konsequenterweise bei der "Batteriemessung" dem Eingangskanal schon spendieren, damit man nicht Äpfel mit Birnen vergleicht.

3.) Die Abtastrate die ProfiLab mit dem LJ realisiert ist erheblich höher, als die, die im LJ-Control-Panel verwendet wird. Und das ist gut so. Daraus ergibt sich aber natürlich ein subjektiv "unruhiger" Eindruck. Für eine numerische Anzeige empfiehlt sich daher u.U. ein Re-Sampling des Eingangssignal mit z.B. 1 Sekunde. (Mit ProfiLab-Komponenten, bestehend aus einem Taktgeber und zwei hintereinander liegenden Sample&Hold-Gliedern, wobei der CLK des Zweiten gegenüber dem Ersten invertiert wird.). Eine Begrenzung der Stellenzahl der Anzeige kann auch noch erheblich zur Beruhigung beitragen.

4.) Beim Velleman K8061 dürfte es auch an der Referenzspannung liegen. Hier kann man die AD-Kanäle im Eigenschaftendialog "kalibrieren", in dem man den Bereich z.B. auf 0..9,97 statt 0..10 einstellt. Das gilt sinngemäss auch für andere AD-Wandler, deren Bereiche und Referenzen oft nicht "geeicht" sind. Wir implementieren dann zwangsläufig nach Datenblatt in dem es dann z.B. heisst: 0..10V; 10 Bit.

So, ich hoffe nun sind alle Rätsel gelöst und unsere Ehre ist gerettet. Habe mir erlaubt, den Task auf das Wesentliche zu kürzen.

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Be99



Anmeldungsdatum: 18.05.2007
Beiträge: 27

Verfasst am: 26.07.2007 19:53 Titel:

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Hallo
besten Dank für die ausführliche Antwort.Zitat:
und unsere Ehre ist gerettet.
die hatte ich nie angezweifelt Von der Software und Ihrem Support bin ich nach wie vor begeistert. Es is halt schon so, dass überall wo gearbeitet wird, sich Missverständnisse, falsche Interpretationen und Fehler einschleichen können.
Zum Thema: Zitat:
...DAC1 wahlweise ENABLED und DISABLED schalten zu können... ..."DAC1 enabled/disabled" einzubauen..
Ich kann doch in PL über den Dialog "Eigenschaften" vom U3 die DAC's aktivieren und deaktivieren? Oder ist nicht das gemeint?
Auf jedenfall habe ich vorhin mal mit ein- und ausgeschalteten DAC's experimentiert... damit diese nicht unbelastet arbeiten habe ich an Ihnen je ein RC-Glied angehängt, aber auf die Messungen an den AI's hatte das keinen Einfluss.
Es scheint noch ein kleines Missverständnis betreffend meiner Messungen vorzuliegen. Ich habe die Spannungen grundsätzlich mit dem Oszi gemessen, das DMM brauche ich nur als Quercheck zum sicherstellen das ich mich nicht an den Einstellungen vertan habe. Ich glaube nicht das eine RC Beschaltung am AI des Labjack etwas bringt da die Gleichspannung absolut ruhig steht. Am Oszi ist nicht das kleinste flackern festzustellen, ich habe mit Absicht eine Batterie für die Versuche gewählt.
Ihre Erklärung betreffend des flackern scheint für mich so absolut plausibel, dass PL schneller abtastet ist natürlich super. Ihre Schaltung um das auf der Anzeige zu beruhigen finde ich Spitze, sie funktioniert tadellos, habe es vorhin gerade ausprobiert. Die Werte bleiben aber auch so zu tief.
Was mir absolut nicht in den Kopf will ist die grundsätzliche Abweichung. Die Controlpanel vom U3 und vom K8061 zeigen schliesslich eine genaue Übereinstimmung mit den angelegten Spannungen. Ich glaube nicht das die Programmierer dieser einfach nur Glück gehabt haben und diese daher perfekt übereinstimmen... Das deren Anzeigen sich nicht bewegen wird sicher mit irgendeinem "Kunstgriff" gemacht werden. Aber sie stimmen mit der angelegten Spannung überein.
Naja, mit einem Korrekturfaktor ist das wirklich einfach machbar obwohl ich nicht gerade der Freund von solchen Anpassungen bin.

Gruss
Beni♦

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abacom
Site Admin


Anmeldungsdatum: 30.06.2006
Beiträge: 898

Verfasst am: 26.07.2007 22:20 Titel:

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Nein, schön ist das mit der Korrektur nicht. Aber Sie dürfen mir glauben, ich hab´s probiert. Wenn man den DAC1 disabled (gemeint ist die Hardware per Treiberbefehl der für PL-Anwender nicht zugänglich ist) , dann stimmen die Werte, nur hat man dann nur noch DAC0 und das finden wir das grössere Übel. Ob das Velleman-Modul 'zufällig' gleiches Verhalten zeigt oder nicht, kann ich nicht sagen. Vielleicht gleicher oder ähnlicher Chipsatz (Atmel?). Jedenfalls ist es nur bedingt ein ProfiLab-Fehler. Wir haben dem zweiten DAC Vorrang vor der genauen Vref gegeben.

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hrd



Anmeldungsdatum: 18.10.2006
Beiträge: 123

Verfasst am: 27.07.2007 10:43 Titel:

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Danke abacom aber ich bin nicht ganz einverstanden wenn die Spannungsmessung nicht so genau ist. Ich verzichte lieber auf den DAC1 und habe nur den DAC0 als eine Spannung zu messen die weniger genau ist wegen der ungenauen Referenz-Spannung.

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Be99



Anmeldungsdatum: 18.05.2007
Beiträge: 27

Verfasst am: 27.07.2007 18:44 Titel:

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Hallo
das ganze lässt mir NOCH keine Ruhe...
Ich habe auch heute weiter getestet und noch mehr seltsames festgestellt:
Wenn ich im Controlpanel von Labjack den DAC1 aktiviere und an einem AI eine Spannung anlege dann weicht diese plötzlich um 25-30%! ab. Das findet ja bei PL so zum Glück nicht statt. Daran erkenne ich das die Implementierung des U3 von abacom wirklich gut gemacht wurde, da der AI "nur" um ca.2,5% abweicht.
Zitat:
Ich verzichte lieber auf den DAC1 und habe nur den DAC0 als eine Spannung zu messen die weniger genau ist wegen der ungenauen Referenz-Spannung.
Dem schliesse ich mich unter diesen Umständen voll und ganz an.
Mein Fazit aus meinen mittlerweilen umfangreichen Versuchen ist nun dass das U3 mit aktiviertem DAC1 nur noch als DI- DO- und DAC-Schnittstelle zu gebrauchen ist. Da ich die DAC aber eigentlich gar nicht benötige wäre eine Deaktivierungs-Möglichkeit des DAC1 für mich Wünschenswert.

Gruss
Beni

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abacom
Site Admin


Anmeldungsdatum: 30.06.2006
Beiträge: 898

Verfasst am: 30.07.2007 13:33 Titel:

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Ok, ok, den Einwand hatte ich schon erwartet. Ist ja auch richtig. Schalte jetzt den Hardware DAC1 mit ab, wenn der Kanal in der Bauteil-Konfiguration deaktiviert wird. So hat man dann die 'gute' Vref, wenn man auch DAC1 verzichtet. Wird Bestandteil des nächsten Updates sein. Voraussichtlich KW31/07.

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hrd



Anmeldungsdatum: 18.10.2006
Beiträge: 123

Verfasst am: 30.07.2007 13:58 Titel:

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Einfach Klasse - vielen Dank!

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Be99



Anmeldungsdatum: 18.05.2007
Beiträge: 27

Verfasst am: 30.07.2007 15:12 Titel:

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Hallo
Super Danke

Gruss
Beni

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hrd



Anmeldungsdatum: 18.10.2006
Beiträge: 123

Verfasst am: 02.08.2007 18:07 Titel:

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Gerade habe ich mit einer Batterie schnell mit der neuen PL4-Version vom 31.7.2007 die Spannungen angeschaut:
Nun sind die Spannungen vom LJControlPanel & PL4 gleich wenn man den DAC1 deaktiviert hat. Tiptop!
Aufgefallen ist mir nur noch wenn ich beispielsweise den FIO0 mit dem U3 GND verbinde, dann habe ich eine Spannung von 0.00368 V im PL4 resp. 0.004 V im LJControlPanel. Wenn ich aber den DAC1 enable, dann habe ich im PL4 0.00000 V aber im LJControlPanel 0.004 V.

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abacom
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Anmeldungsdatum: 30.06.2006
Beiträge: 898

Verfasst am: 02.08.2007 20:23 Titel:

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up



Anmeldungsdatum: 04.04.2007
Beiträge: 8

Verfasst am: 06.08.2007 06:48 Titel:

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Kurze Frage: zeigt sich beim LJ UE9 das gleiche Verhalten? Ich habe im Moment leider nicht die Möglichkeit, die Tests durchzuführen, die Problematik hätte bei mir aber gravierende Auswirkungen.

Danke für die Antwort!

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Be99



Anmeldungsdatum: 18.05.2007
Beiträge: 27

Verfasst am: 06.08.2007 20:52 Titel:

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Hallo
die Messungen von hrd kann ich so bestätigen. Selbst die Werte stimmen überein. Da scheint was beim U3 intern nicht so zu sein wie es sollte... und das serienmässig Wenn mein Englisch besser wäre würde ich Labjack wegen diesem Problem angehen.
Besten Dank auf jeden Fall an abcom für das update, toller Service.Zitat:
zeigt sich beim LJ UE9 das gleiche Verhalten?
Es wird Dir nichts anderes übrig bleiben als selbst zu testen um Sicherheit zu erlangen. Ich denke nicht das die Messreihe vom U3 auf ein anderes Produkt so übertragen werden kann da sich die Hardware unterscheidet.

Gruss
Beni

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abacom
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Anmeldungsdatum: 30.06.2006
Beiträge: 898

Verfasst am: 09.08.2007 14:38 Titel:

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Betrifft nur LJ U3.
ABACOM support

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