[FUN] Spannungsschwankungen im Versorgungsnetz per HX711 messen

Entwicklung / Development Fehleranalyse / Troubleshooting
1

Einleitung

@IngoP hatte bei Ausreißer bei den Temperaturwerten, Drift bei den Gewichtswerten eine interessante Idee.

2

Ich wollte ihm dazu ein paar Wegweiser mitgeben, um auszuloten, ob es die Möglichkeit gibt, an Daten über entsprechende Schwankungen heranzukommen. GridRadar.net - monitoring the European power grid - Events, Initiatives, Organizations, Resources - Panodata Community ist ein unabhängiges Wide Area Monitoring System (WAMS), das genau jenes für Europa tut.

DIY: Ob vor Ort im eigenen Keller eine Messung z.B. per https://www.volkszaehler.org/ ausreicht oder man zu einem Zeitsynchronisierten Zeigermessgerät greifen müsste, wie es GridRadar.net nutzt?

3
4

Bitte, liebe Leute, - die Baustellen sind wirklich andere.

Ich leugne keinen hiervon möglichen Einfluß, aber die wenigsten Beuten stehen unter Freileitungsmasten mit sechstelligen AC-Voltzahlen.

2 Likes
5

Sorry, Andreas, wir hatten dazu ja auch schon telefoniert! Wir haben nach den 220 V einen Spannungswandler auf 5 V (USB) und danach noch den vom FiPy auf 3,3 V. Wenn da Schwankungen 1:1 durchgereicht werden würden und zwar so, dass wir das mit unserem setting sehen könnten, funktioniert auch Geistheilung, Bachblüten und anderes was meint auf Physik keine Rücksicht nehmen zu müssen. Und wenn jemand meint die Variabilität der Netzspannung ausschalten zu müssen, dann kann man ja das setting mal mit einem LiPo betreiben, da weiß man zumindest, dass die Spannung über die Zeit abnimmt.

1 Like
6

Hallo @IngoP, warum ich den thread zugemacht habe, willst Du wissen… Unschwer zu merken, daß das eine admin-Entscheidung war: ihr könnt Euch von mir aus auch über den Einfluß der Vegetation und der Bevölkerungsdichte in Stocknähe als Störgrößen auf die Gewichtsmessung unterhalten - und Euch damit noch weiter von einer tatsächlichen Lösung des Problems wegbewegen.

  • wie oben schon geschrieben, sind Einflüsse auf Beuten unter Masten des Hoch- und Höchstspannungsnetzes zu erwarten; (da gibt es mindestens ein paper drüber, an das ich mich erinnere - da geht es aber um den Bien und nicht um Meßwerte, die unter starken elektrischen Wechselfeldern leiden). Hier sind nicht nur die Tiere nicht so gern, auch bestimmte Elektronik nicht. - Wie Du meintest, sei bei Dir auch nicht diese Nähe gemeint.

  • ich muß davon ausgehen können, daß Dir die Unterschiede eines geregelten Netzteils zu einem ungeregelten bekannt sind und damit auch die Vorteile des ersteren. Selbst wenn Du ein ungeregeltes Netzteil zur Versorgung des FiPy verwenden würdest - dessen 3,3V-Regler stellt eine geregelte Ausgangsspannung zur Verfügung (welche das HX711-Modul versorgt).

    Natürlich wäre es dennoch nicht schön, die 3,3V aus einen Schaltregler zu nehmen; leider schweigt sich Pycom da aus, was sie intern da verbaut haben (oder weiß es jemand?). Nur vom WiPy kenne ich einen Schaltplan, dort wird dafür ein TPS79601 genommen (ultra-low noise LDO) - eine sehr gute Wahl, wenn der auch im FiPy wäre.
    Also auch kein ‘switcher noise’ eines Schaltreglers als Quelle der Fehler…

  • der Instrumentationsverstärker im HX711 hat eine PSRR von 100 dB (bei PGA gain = 128). Das bedeutet, daß die Versorgung des HX711 von z.B. von 5V auf 4V einbrechen kann, und sich dies in der Ausgangsspannung des Verstärkers um nur 10µV niederschlägt; bei üblichen Schwankungen solcher Regler von zweistellig Millivolt (bei Lastwechseln) heißt das: nur dreistellig Nanovolt Fehler im HX.
    100 dB PSRR hat auch der ADS1231 aufzuweisen, ein durchaus üblicher und natürlich sehr guter Wert.

  • wenn Du an einen Einfluß von Netzfrequenz denkst: Wie Du weißt, haben der HX711 und der ADS123[1|2|4] sinc4-Filter mit sehr starker Unterdrückung der Netzfrequenz und ihren Harmonischen. Damit auch diese Filter exakt arbeiten können, brauchen sie eine präzise Taktquelle (dazu mehr im Datenblatt des ADS1231, S.11). Der interne RC-Oszillator des HX kann auch mal ±20% off sein, dann ist die Filterresponse keine 50Hz (usw.) mehr.
    Das läßt sich beim HX und beim ADS nur durch eine externe Taktquelle und den Verzicht auf die interne umgehen. Beim HX also einen 11,0592 MHz-Quarz dran (wenn nötig, beim ADS1232/34 einen 4,9152 MHz-Xtal; beim ADS1231 nur per CLKIN o. eben interner Präzi-RC), und gleich mehrere Probleme gehören beim HX der Vergangeheit an: damit ist auch die serielle Kommunikation des HX711 timing-gerecht wie im Datenblatt.

Bei 3V Erregerspannung der 350 Ohm-Meßzelle (z.B. H40A) setzen deren Dehnungsmeßstreifen etwa 6,5 mW in Wärme um. Klingt wenig, aber wenn der HX nie schlafen geschickt wird, ist auch die Zelle immer “beheizt” - nichts, was das Ergebnis genauer machen würde… Auch dies ist eine Baustelle, genauso wie der falsche (asymmetrische) Filter am Eingang der der grünen HX-boards.

Der thread kann wieder auf, ich bestehe nicht darauf, daß der geschlossen bleibt. Die im Moment verunglückte Überschrift können wir auch noch wieder ändern.

2 Likes
7