Liebe Gemeinde, ich hab ein Signal, das minimal bei 2,48 und maximal bei 3.1 Volt liegt. Diese Spanne möchte ich auf eine Skala von 0 - 5 Volt übersetzen. Wie mache ich das optimalerweise? Stromstärken sind egal, können auch minimal sein. Grüße Markus DL8RDS
Moin, ganz einfach: 2,48 V subtrahieren und dann mit Faktor 8 verstärken. Beste Grüße, Marek
Habt ihr eine Empfehlung für mich? Welchen OPV sollte ich nehmen? Gibts einen 08/15 OPV? Hab mit den Dingern noch nie gearbeitet und möchte einen ADC füttern... Grüße Markus
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Moin, wie schnell darfs denn sein? Ansonsten LM358: Feld-, Wald und Wiesen-OPV, sollte man eigentlich immer in der Schüblade rumfliegen haben. Anbei eine mögliche Schaltung Beste Grüße, Marek
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Es geht auch mit einem Opamp, die Invertierung kannst du in Software rückgängig machen. V2 kannst du durch einen entsprechenden Spannungsteiler ersetzen.
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Oder nichtinvertierend mit nur drei Widerständen. Der Opamp sollte ein Rail-to-Rail-Typ sein (z.B. TS912 oder MCP6002), um am Ausgang den vollen Spannungsbereich von 0-5V nutzen zu können.
Danke!! Morgen lauf ich gleich zum Conrad und hol mir die Teile. Klasse Tipps! Markus
Yalu X. schrieb: > Oder nichtinvertierend mit nur drei Widerständen. Der Opamp sollte ein > Rail-to-Rail-Typ sein (z.B. TS912 oder MCP6002), um am Ausgang den > vollen Spannungsbereich von 0-5V nutzen zu können. Etwas derartiges hatte ich auch schon in LTSpice, aber ich wusste nicht die Rs zu dimenseonieren :(
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Luk4s K. schrieb: > Etwas derartiges hatte ich auch schon in LTSpice, aber ich wusste nicht > die Rs zu dimenseonieren :( Man kann das ausrechnen, indem man die Knotenpunktgleichung für den invertierenden Eingang aufstellt und in diese nacheinander Ue1 = 2,48V Ua1 = 0V und Ue2 = 3,1V Ua2 = 5V einsetzt. Dadurch ensteht ein Gleichungssystem mit zwei Gleichungen, das nach R2 und R3 aufgelöst werden muss, um die Widerstandswerte in Abhän- gigkeit von R1 zu erhalten. Für diejenigen die nicht so gerne rechnen, habe ich mir eine grafische Methode überlegt (s. Anhang). Um das Prinzip besser zu verdeutlichen, habe ich andere Spannungswerte gewählt: Ue1 = 1,5V Ua1 = 1V Ue2 = 3V Ua2 = 4V Ub = 5V ist die Betriebsspannung, die an das obere Ende von R1 angelegt wird. Die beiden Sollvorgaben werden als Punkte (Ue1,Ua1) und (Ue2,Ua2) in ein Koordinatensystem eingetragen. Die Verbindungslinie dieser beiden Punkte schneidet die y-Achse im Punkt S1 und die Winkelhalbierende zwischen x- und y-Achse im Punkt S2. Die Betriebssapnnung wird auf der x-Achse als Punkt Ub markiert. Die Verbindungslinie zwischen diesem Punkt und S2 schneidet die y-Achse im Punkt S3. Nun entsprechen die Abstände der Punkte Ub, S1 und S3 vom Koordinatenur- sprung (grüne, blaue und rote Linie) den Widerständen R1, R2 und R3, die natürlich noch nach Belieben mit einem konstanten Faktor multipiziert werden können. Wird bspw. R1 = 5kΩ gewählt, ist R2 = 2kΩ und R3 = 3,33kΩ.
>Man kann das ausrechnen, indem man die Knotenpunktgleichung für den >invertierenden Eingang aufstellt und in diese nacheinander > Ue1 = 2,48V Ua1 = 0V >und > Ue2 = 3,1V Ua2 = 5V >einsetzt. Dadurch ensteht ein Gleichungssystem mit zwei Gleichungen, das >nach R2 und R3 aufgelöst werden muss, um die Widerstandswerte in Abhän- >gigkeit von R1 zu erhalten. Wie berechnet man das im Gleichungssystem? (Bitte detailliert)
hans schrieb: > Wie berechnet man das im Gleichungssystem 1. Zwei Koordinatenpaare bilden aus (Uein1|Uaus1) (Uein2|Uaus2) 2. Es ist ein Polynom 1. Grades gesucht, ein OPamp verstärkt einen zusätzlich Offset aber immer mit f(x) = y = a * (x + b) mit Verstärkung a und Offset b 3. Zwei Gleichungen aufstellen, meinetwegen in SI-Einheiten (I) 0 = a * (2,48 + b) (II) 5 = a * (3,10 + b) 4. Gleichungssystem aus 3. lösen Mein Ansatz: Verstärkung a kann nicht 0 sein => aus Gleichung (I) sieht man, dass zunächst 2,48V vom Eingangssignal abzuziehen sind. b = -2,48 Einsetzen in Gleichung (II) (II) 5 = a * (3,10 - 2,48) (II) 5 = a * 0,62 (II) 5 / 0,62 = a (II) a = 8,06 5. Das ganze noch "in Hardware gießen" mfg mf
>Oder nichtinvertierend mit nur drei Widerständen.
Naja, ganz so sinnvoll ist die Schaltung nicht, wenn Markus sie genau
abgleichen muß, weil man dann mit einer Widerstandsänderung immer Offset
und Verstärkung gleichzeitig beeinflußt. Da kann eine Schaltung, die
zunächst 2,48V abzieht und dann die Differenz verstärkt, durchaus
sinnvoller sein...
Ina schrieb: > Naja, ganz so sinnvoll ist die Schaltung nicht, wenn Markus sie genau > abgleichen muß, weil man dann mit einer Widerstandsänderung immer Offset > und Verstärkung gleichzeitig beeinflußt. Mit günstigen 0,1%-Festwiderständen hat die Schaltung eine Genauigkeit von 0,4% vom Messbereich. Reicht dies aus, ist ein Abgleich mit Potis unwirtschaftlich, es sei denn, man will systematische Fehler der Signal- quelle am Eingang (bspw. eines Sensors) korrigieren. Die Aussage > ich hab ein Signal, das minimal bei 2,48 und maximal bei 3.1 Volt liegt. — mit Angaben auf zwei Stellen inter dem Komma genau — interpretiere ich aber jetzt einmal so, dass die Signalquelle keine großen Toleranzen auf- weist ;-)
>Mit günstigen 0,1%-Festwiderständen hat die Schaltung eine Genauigkeit >von 0,4% vom Messbereich. Ja, schon klar, aber damit ist es eventuell nicht getan. Du leitest deine Referenzspannung ja aus der 5V Versorgung ab. Wenn es aber nicht gerade eine ratiometrische Anwendung ist, also die gleichen 5V auch in die Größen "2,48V" und "3,1V" eingehen, dann hast du noch die rund 5% Toleranz der 5V Versorgung und ein Abgleich wird dann nahezu unvermeidlich.
Ina schrieb: > Du leitest deine Referenzspannung ja aus der 5V Versorgung ab. Das habe ich in diesem Fall getan, um zu zeigen, wie einfach man so eine Schaltung aufbauen kann. Dass Markus eine Ausgangsspannung von 0-5V wünscht, ist ein Indiz dafür, dass er sie einem ADC zuführen will, der ebenfalls die Versorgungsspannung als Referenz benutzt. Somit scheint er mit der damit erreichbaren bescheidenen Genauigkeit zufrieden zu sein. > […] ein Abgleich wird dann nahezu unvermeidlich. Bevor ich irgendetwas abgleichen würde, würde ich erst ein ordentliches Referenzspannungs-IC vorsehen, das neben einer besseren Grundgenauigkeit auch einen niedrigeren Temperaturkoeffizienten als ein gewöhnlicher Spannungsregler hat. Wenn's dann wirklich auf jedes Promille ankommt, kann man immer noch einen Abgleich machen.
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