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AD/DA-Wandler

AD/DA-Wandler (Version 1.0)

Der Mikrocontroller PIC14000 der Firma Microchip bietet die Möglichkeit, 8 Kanäle als analoge Eingänge zu schalten und mit 16 Bit Auflösung anliegende Spannungen zu messen.Damit lässt sich ein kompletter Datenlogger mit RS232-Schnittstelle bauen, der mit einem Minimum an elektronischen Bauteilen auskommt.

Entsprechend klein wird hierfür die elektronische Schaltung. Nur die Größe einer halben Europakarte reicht aus, um PIC, den Schnittstellenbaustein, den RS232-Stecker, Analogeingänge sowie die Hardwareschaltung für den D/A-Wandler unterzubringen. Bei letzterem handelt es sich um den MAX542 aus dem Hause Maxim , der den Vorteil hat, bipolare Spannungen auszugeben. Mit einer Referenzspannung von 2,5 Volt lassen sich Analogspannungen von -2,5 Volt bis +2,5 Volt erzeugen. Und das mit einer Bitgenauigkeit von unter 0,08 mV! Selbst Wechselstromkurven lassen sich hiermit sehr glatt realisieren. Nachteil ist die serielle Ansteuerung, die für viele Anwendungen so viel Zeit erfordert, so dass der Prozessor keine Zeit mehr für Anwendungen zwischen den Signaländerungen hat.

Der A/D-Wandler liest nacheinander alle 8 Kanäle und überträgt die Daten dann über die RS232-Schnittstelle. Der Spannungsbereich ist -0,5 V bis 3,5 V für die Kanäle 2 und 6, 0 bis 4 Volt für alle übrigen Kanäle. Da die Wandlung für einen Kanal 16 ms dauert, dauert also ein Messzyklus 128 ms, also ist die Messfrequenz mit ca. 9 Hz für diese Auflösung akzeptabel. Die Platine PIC-DA wird über eine Versorgungsspannung von 8 bis 10 Volt betrieben.

Bei der photometrischen Messung eines Absorptionskoeffizienten einer Methylenblaulösung wurde mit dem ADDAPIC-Messprogramm folgende Messkurve auf Kanal 3 aufgenommen:

Abb.1
Ausschnitt aus dem ADDAPIC-Messprogramm

Das ADDAPIC-Messprogramm ist eine speziell entwickelte Software zur Erfassung der Messdaten, es ist lauffähig unter Windows. Es werden 8 Grafiken und Displays von Kanal 1 bis 8 angezeigt. Dazu können die Messdaten in eine Datei gesichert und wieder gelesen werden.

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