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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannung messen, Gleichrichten bei Verpolung


Autor: Tubiedu (Gast)
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Hallo,
ich möchte mit dem letzten verbleibenden Port meines atmega16 ein 
Spannung im Bereich von 0V-20V messen. Ich habe dafür einen 
Spannungsteiler aus 12kOhm und 36kOhm Widerständen, dieses funktioniert 
auch soweit. Das Potenzial bei Phi beträgt 1/4 des Potenzials bei Plus.
 Plus ______
            |
          __|__
          |36k |
          |____|
            |_________ Phi
          __|__
          |12k |
          |____|
            |
 Minus _____|________Gnd

Jetzt will ich aber, dass das ganze auch funktioniert, wenn ich Plus und 
Minus vertausche. In diesem Fall würden ja das Potential bei Phi -5V 
betragen, was der ADV des Atmega nicht verarbeiten kann (oder sogar 
zerstört?).
Jetzt dachte ich mir, die einfachste Lösung ist es, bei Phi einfach 
einen Gleichrichter a la B80C800 einzufügen, der mir aus den -5V +5V 
macht. Das würde es sogar möglich machen Wechselestrom zu messen.
Ist diese Idee sinnvoll und machbar. Wenn sie machbar ist, ist der 
B80C800DIP dafür geeignet?
Danke

Autor: ich (Gast)
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nim 4 dioden

Autor: Tubiedu (Gast)
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und die als Graetzschaltung und dann an phi?

Autor: Michael F. (jiro)
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Wie wäre es mit einer Schaltung hiervon
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

da haste dann auch nicht die 1,4V Spannungsabfall wie bei einem normalen 
brückengleichrichter.

Autor: Tubiedu (Gast)
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Danke für die Antwort

Das Problem dabei ist, dass ich keine symmetrische Spannung für den 
OpAmp habe, womit die rausfallen dürfte. Evtl. muss ich den 
Spannungsabfall softwareseitig berücksichtigen, oder gibt's noch eine 
andere Möglichkeit?

Autor: Michael F. (jiro)
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kanst dir die negative spannung ja erzeugen aus deiner positiven 
spannung ist nicht viel dafür nötig weil die op´s ja nicht viel strom 
brauchen

Autor: Ulrich (Gast)
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Man kann OP-amps auch ohne Symetrische Spannngsversorgung nutzen, 
besonder Rail-Rail Typen. Man könnte z.B. einen solchen OP nehmen und 
als invertierenden Verstärker (verstärkung 1/4) nehmen. Bei negativen 
Spannungen kriegt man wie gewünscht -1/4 der Eingangsspannung. Bei 
Positiven Spannungen kann der OP-AMP keine negative Ausgangsspannung 
leifern und könnte durch eine Diode am Ausgang auch so weit abgekoppelt 
werden das man nur noch die beiden Widerstände sieht. Mit einem 
Widerstand gegen Massen hätte man auch da wieder einen Spannungsteiler.

Das sollte so weit funktionieren, allerdings bei negatven Spannungen nur 
bis etwa 4,4 V am Ausgang. Auch ist der Eingangswiderstand bei negativen 
Spannungen kleiner als bei positiven.

Autor: Michael F. (jiro)
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also der beste Weg wäre ne kleine Ladungspumpe für die negative 
Spannungsversorgung der op´s, kann man sich ganz super selber basteln 
siehe
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Autor: hans (Gast)
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für eine kleine OPV-Versorgung nehme ich gerne den
ICL7660 und mach aus +V mein -V.

http://www.intersil.com/data/fn/fn3072.pdf

gruß hans

Autor: Tubiedu (Gast)
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Hallo,
danke für die Antworten, der Vollweggleichrichter ( 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere... ) 
scheint mir am sinnvollsten zu sein. Gibt es da evtl. auch einen 
fertigen IC, der Spannungen im Bereich von 0-5V relativ verlustfrei 
gleichrichtet?

Autor: Tubiedu (Gast)
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Hallo,
ich habe mir gerade den Artikel zum Addierer im Tutorial angeschaut ( 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operations... 
) wäre nicht eine weitere Möglichkeit, das Signal von dem 
Spannungsteiler auf den Anschluss Ue1 zu legen und auf Ue2 Aref (also 
konst. 5V), dann würde ich an Ua im verpolten Fall max. 0V erhalten und 
im "richtigen" Fall max 10 V. Dies noch mal runterbrechen mit einem 1:1 
Spannungsteiler und dann würde die vom ADC gemessene Spannung U_A 
tatsächlich
ergeben.
Klappt das so, oder ist da irgendwo ein Denkfehler drin

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Am einfachsten addierst du einen positiven Offset dazu:
 
                  Uo=+5V
  In o-----.       o
           |       |
           -       -
          | |     | |
       R1 | |     | | R3
       44k| |     | | 11k
           -       -
           |       |
           o-------o------- ADC
           |
           -
          | |
       R2 | |
       4k | |
           -
           |
  0V o-----o--------------- GND
Für Uadc=0V gilt Uin=-20V, Ir2=0. Also nur ein Spannungsteiler zwischen 
Der Offsetspannung und Uin mit R1 und R3. Daraus bekommst du dann
R3 = 4*R1.
Mit Uin=20V und Uadc=2,5V kannst du dann den R2 ausrechnen.
Damit das überhaupt funktioniert brauchst du eine Offsetspannung, die 
größer ist als die maximale Ausgangsspannung (Uo > Uadc).

Mit der Bemessung wie im Plan oben erhältst du folgende Beziehung:
In =  20V --> ADC = 2,5V
In =   0V --> ADC = 1,25V
In = -20V --> ADC = 0V

Autor: Tobias (Gast)
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Hallo,
der letzte Beitrag könnte mein Problem lösen.


Ich habe gerade noch dieses gefunden: http://www.elexs.de/messen5.html

Die letzten beiden Schaltungen würden mich interessieren. Welche OpAmp 
würdet ihr da empfehlen, wenn ich nur Gnd-5V zur Verfügung habe (also 
kein negatives Potential). evt.l diesen: TS 912
Grüße, tobias

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