Guten Morgen! Wie der Titel schon sagt möchte ich gern mit einem Mikrocontroller eine Wechselspannung messen (also indirekt eigentlich den Strom). Dazu habe ich in meiner Schaltung einen Shunt. Nun hab ich schon reichlich recherchiert, wie man das am geschicktesten lösen kann. Da bin ich natürlich auch auf den "Präzisionsgleichrichter" mit den zwei OPs gestoßen. Die Schaltung hab ich dann flux auf meinem Steckbrett zusammengebaut und siehe da... geht nicht. Mir war dann auch recht schnell klar, daß die OPs ja in der Schaltung eine positive und eine negative Versogungsspannung brauchen. Da möchte ich aber auf jeden Fall drum herum kommen, meine Schaltung soll also mit +5V und 0V laufen. Jetzt steh ich aber etwas auf dem Schlauch, wie man das noch machen könnte. Wäre sowas vielleicht mit einem "Addierer" zu lösen, der mir zu der Messspannung einfach Vcc/2 addiert? Dann könnte die Spannung ja zwischen 0 und Vcc schwingen und ich hätte meinen Nullpunkt bei Vcc/2. Aber geht sowas überhaupt so einfach ohne negative Versorgungsspannung? Und wenn ja: wie sähe die Schaltung dann ungefähr aus? Wo müßte ich den Shunt anklemmen und wo die Vcc/2? Wie macht das ein olles Multimeter? Danke schonmal, Pille
Hallo Dennis, danke für die schnelle Antwort! Auf den Vorschlag bin ich bei meiner Sucherei auch gestoßen. Ich möchte aber eigentlich den ADC vom Mikrocontroller benutzen, um das ganze nicht noch zu verkomplizieren. Ein paar OPs wären ja noch OK, aber ein externer ADC nicht. Ich hab auch schon darüber nachgedacht, daß mir evtl. eine Halbwelle reichen würde (Einweggleichrichter). Aber stehe ich da nicht vor den gleichen Problemen? Voltage Drop über Dioden oder Versorgungsspannung des OPs? Bin für alles offen :) Pille
Wie sieht denn deine Spannungsversorgung aus? Hat deine Schaltung eine separate Versorgungsspannung oder wird sie gleichzeitig aus dem zu messenden Stromkreis versorgt? Etwas mehr Infos bitte.
Ok, also die Schaltung wird aus dem gleichen Stromkreisversorgt, in dem sie auch messen soll. Das ganze war wie folgt gedacht: Ich habe ein altes Handy-Ladegerät, was den Controller und Display und so versorgen soll. Außerdem hab ich einen 230Vac -> 12Vac Trafo. Da möchte ich dann ausgangsseitig (also da, wo es nicht so dolle weh tut ;) ) den Strom messen. Aber die grundsätzliche Funktion könnte ja genau so gut bei noch weiteren Anwendunge zum einsatz kommen. Zum Beispiel könnte ich ja auch einen Dimmer entwickeln, der wahlweise mit PhasenAN- oder ABschnitt arbeitet. Da gibt es ja tausend Einsatzmöglichkeiten. Nur die setzen alle voraus, daß ich eine Wechselgröße einigermaßen genau erfassen kann... Pille
Fehlen noch wichtige Informationen, oder ist die Lösung des Problems nicht ganz "trivial" :) ?!
Hätte folgenden Vorschlag: Du teilst deine Betriebsspannung (5V) in 2 Hälften. Die U/2 benutzt Du als Masse für den (klassischen) Aktivgleichrichter. Die Eingangs(wechsel)spannung kannst Du ja über einen Kondensator zum Eingang führen. Das Gleichgerichtete Ergebnis bezieht sich jetzt auf die U/2. Also 2 ADU-Eingänge und die Differenz berechnen. Oder nicht U/2, sondern stabil 2,5V, dann kannst Du eine Konstante subtrahieren, kostet einen ADU-Eingang weniger und einen Spannungsregler mehr. Das wäre sicherlich die sauberste Lösung und auch mit vertretbarem Aufwand realisierbar. mfG ingo
Hey, danke für die Antwort! Ja, das klingt ja schonmal nicht übel. Dann bräuchte ich also noch einen Spannungsregler auf 2,5 V, und dann klemm ich die Gleichrichter-OPs zwischen 2,5V und 5V? Und wo kommt dann die Wechselspannung von über dem Shunt rein? und worauf bezieht die sich? kannst du vielleicht eine grobe Schaltung skizzieren? Das wäre nett! Pille
Dachte ich mir schon, hab da mal was vorbereitet :-) Wenn Du Verstärkung haben möchtest, den 200k vergrößern, oder den 100k vor dem Integrator verkleinern. Die Dioden sind so gedreht, das die Ausgangsspannung mit dem Signal hochgeht. mfG ingo
Schon mal das naheliegendste probiert? Die Suchfunktion hier? http://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Betrieb_mit_einfacher_Versorgungsspannung
Jo, super, dankeschön! Das werd ich mir mal zu Gemühte führen :) @Lutz: klar, bevor ich Google direkt anwerfe suche ich erstmal hier auf der Seite, weil ich immer denke, daß alle meine Problemchen bestimmt schonmal wer anders vor mir hatte :) . Aber Danke für den Link. Wie sieht es bei dem Instrumentenverstärker in meinem Anwendungsfall denn mit der Versorgungsspannung aus? Kann ich da meinen "nullpunkt" auch auf Vcc/2 legen? Das Programmieren krieg ich alles hin, aber analoge Schaltungen sind echt nicht mein Lieblingsgebiet schäm Pille
Wenn man beim µC Rechenzeit übrig hat, kann man auch einfach nur die Spannung verstärken und die Wechselspannung dann direkt mit dem AD Wandler abtasten. Je nach shunt / µC geht es eventuell sogar ohne Verstärkung. Das Gleichrichten bzw. die Berechnung der Amplitude kann man dann in Software machen.
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