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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Eierlegende Wollmilchsau: Multimessgerät


Autor: Thorben (Gast)
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Hi,

ich bin im Bereich mikrocontroller blutiger Anfänger.
Ich will mir ein multimessgerät bauen und bin mit meinen recherchen
soweit gekommen, dass ich weiss, dass ich um einen (bzw. mehrere)
mikrocontroller nicht drumrumkomme.
Das messgerät sollte können:
 -Spannungsmessung DC bis 110V
 -Spannungsmessung AC (auch nichsinusförmig) bis 260V
 -Spannungsmessung AC (sinusförmig) bis 260V
 -Frequenzmessung 40-60Hz
 -eine Art Stoppuhr
 -Temperatur
 -Luftfeuchte

das ganze sollte an einem display ausgegeben werden (momentanwerte)
und eventuell (falls möglich; habe dazu noch nichts gefunden) an eine
drucker gesendet werden, so dass ich mir ein protokoll ausgeben lassen
kann.

nun meine frage ist dieses vorhaben realisierbar, wenn ja, was benötige
ich, was würde mich soetwas in etwa kosten.

Thx

Autor: Dirk Milewski (avr-nix)
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Übe erstmal Grundlegendes. Wenn du den Spannungteiler berechnen kannst,
lässt sich ausrechen. Gehts du dich mit Elektrotechnik aus?
Weil bei den Spannungen - ist es Lebensgefährlich, ohne Erfahrung.

Und lerne erstmal Programmieren.

TIP: AREF zum messen LM336 2,5V

Autor: Hermann Günther (hahgeh)
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Also realisierbar ist es schon, es ist aber auch einiges an
Analogschaltung je nach geforderter Genauigkeit, notwendig.
Stimmt, Mikrokontrollerprogrammieren sollte man schon erstmal lernen,
aber man kann sich ja nebenbei mit der schon Analogschaltung
beschäftigen :).
Externe Referenz würd ich auch auf jede Fall verwenden.
Kosten? 20-40€ ??? Ich denke mal auf jeden Fall nicht billiger als
fertige Geräte, die dann natürlich nicht Feuchte oder Zeit messen.

DC -> Spannungsteiler
AC -> ich denke mal du willst den Effektivwert messen, am einfachsten
mit abtasten und im uC ausrechnen -> Bereichsanpassung mit OPV ->
schneller AD-Wandler
Frequ -> über Trigger und Zähleingang oder direkt aus abgetasteten
Signal (keine Ahnung ob das genau genug wird)
Rest -> Tempeartursensor/Feuchtesensor->ADC

Je nachdem od du auch kleinere Spannugen messen möchtest umschaltbarer
Eingangsteiler oder seeehhhr genauen ADC

zu Displays gibts schon massig Beispiele

Autor: Jörn G. aus H. (Gast)
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Alle schwierigen Aufgaben von der Liste (die lebensgefährlich sein
können, wenn blutige Anfänger sie tun) erfüllt doch jedes (ab) 5,- EUR
Multimeter.

Die anderen Funktionen (Frequ., Temp.) erfüllt z.B. das "PEAKTECH
3340" für unter 30,- von reichelt. Zudem noch Capaz. und
Diodenprüfung.
20,- zahlst du teilweise bereits für den Temperaturmeßfühler, der hier
bereits beiligt.
Und ein tolles Display hat das Teil auch schon und funktioniert vor
allem schon.

Die gesparte Zeit kannst du dann in ein weniger gefährliches und
sinnvolleres Projekt stecken.

Vielleicht sogar in einen Luftfeuchte <-> Spannungswandler oder
Luftfeuchte <-> Frequenzwandler, damit du mit dem Multimeter dann auch
direkt die Luftfeuchte messen kannst.

jörn

Autor: Thorben (Gast)
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oki, vorerst mal danke für die prompte hilfe :-)

Aaaalso: programmieren: ich kann nur c / java programmieren
aber mit bischen übung werd ich auch das mit dem assembler hinbekommen
(hoffe ich)

        Strom/spannung=gefährlich : Ich bin mir im klaren darüber :-)
                 also ich hab ne ausbildung, die mir den Umgang mit
                 Strom/spannung ermöglicht.

Nun, dieses messgerät sollte in 19"- rack eingebaut werden ( mit
mehreren Messvorrichtungen) und ich kann dort schlecht 5 (oder mehr)
messgeräte hinstellen. :-)

wie sieht das mit der protokolldruckerei aus?
           gibts da irgendwelche erkenntnisse?

ich hätte mir halt gerne die werte auf einmal angesehen (im display)
ohne auf eben 5 oder mehr messgeräte zu schauen zu müssen.

natürlich wäre es einfacher und billiger mit den messgeräten, keine
frage, aber eben auch umständlicher und viiiele messleitungen und so
weiter, in diesem gerät wäre halt dann alles drin, so dass ich mein zu
messendes gerät nur anzuschliessen bräuchte und mir das ergebnis evtl.
ausdrucken könnte.

THX

Autor: Robert R. (Gast)
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Hallo,

prinzipiell ist das schon im Eigenbau möglich, bei geringen
Anforderungen an die Genauigkeit auch nicht unbedingt überaus
schwierig. Wie schaut's denn mit deinen Anforderungen diesbezüglich
aus?

OK, nun mal ein paar Anregungen:

-Spannungsmessung DC bis 110V
Ich nehme an du willst - der Genauigkeit zuliebe - mehrere Messbereiche
(z.B. 0-2V, 2-20V, 20-200V). Soll die Umschatung der Bereiche manuell
erfolgen? Es geht nichts über die guten, alten Stufenschalter.
Automatisch oder doch lieber mit Tastern (up/down)? Dann Reed-Relais
für schaltbare Spannungsteiler (Analogschalter aus der 4xxx-CMOS-Reihe
lieber nicht, wenn's genau werden soll) und etwas Software.

Welchen Eingangswiderstand? Einfach die Teilerkette an die Quelle ist
ganz, ganz böse, also wäre schon was Buffermäßiges angesagt. Schlecht
bei solchen Spannungen, vielleicht mit: 1:10 Vorteiler -> Buffer ->
Teilerkette -> Buffer -> Messung? Aber bitte keine LM741 oder 324 als
Buffer, es gibt bessres zu gleichen Preisen!

 -Spannungsmessung AC (auch nichsinusförmig) bis 260V
 -Spannungsmessung AC (sinusförmig) bis 260V

Prinzipiell das gleiche wie vorher, weil du nicht-sinusförmig sagst:
www.analog.com und andere haben wunderbare RMS->DC-Wandler. D.h. vorne
kommt eine (nichtsinusförmige) Wechselspannung rein, hinten dann eine
dem Effektivwert entsprechende Gleichspannung raus. Damit kannst du die
gesamte DC-Eingangskette gleich mitverwenden. Teuer, aber gut. Vor
allem, wenn's kein "so um die 50V"-Gebastel werden soll.

 -Frequenzmessung 40-60Hz

Sollte mit uC kein Problem sein, vorher aber vielleicht doch etwas
Analoges, wie z.B. schöne Nulldurchgangserkennung, Filterung usw.

 -eine Art Stoppuhr

uC

 -Temperatur

Irgendwas NTC/PTC-mäßiges. Spontan fällt mir EPCOS ein. Welcher
Temperaturbereich? Genauigkeit? Danach richten sich die
Auswahlkriterien. Wenn du nur den bloßen Sensor hast, wirst du noch
eine hübsche Korrekturschaltung (krumme T/R-Kennlinie) oder
Softwareforrektur brauchen. Ganz schön wäre das ganze dann in einer
abgleichbaren Brückenschaltung (höhere Genauigkeit möglich) mit
Differenzverstärker an den ADC-Eingang.

 -Luftfeuchte

Hm. Da gibt's (in den gnazen billisch-Hygrometern) kapazitive
Elemente. Damit könnte man sich einen astab. Multivibrator bauen,
dessen Frequenz man auswertet. Ob hier was resistives gibt, keine
Ahnung.

ADC: Vielleich solltest du über einen externen ADC nachdenken. Die
Dinger in den uCs zind zwar nicht sooooo schlecht, aber es gibt
besseres, ebenfalls nicht zu teuer. Externe Referenz ist auf jeden Fall
Pflicht!

Wenn's schön werden soll, wäre auch eine sample+hold-Schaltung (+
Filter) nicht unschön, würde auf jeden Fall unschöne Sachen verhindern,
falls deine Gleichspannung soch nicht mal so ganz gleich ist :-)

Wie schnell willst du denn Auslesen? Wenn's schnell sein soll, wirst
du für jede EIngangsspannung eine eigene Eingangsstufe brauchen. Wenn
du lange Zeit hast, schaltest du einfach die Eingänge (AC/DC) um und
die Entsprechenden Einheiten (AC->DC RMS) dazu, spart ein paar
Bauteile. Im Prinzip kannst du dann je nach Gusto auch mehrere ADC
verwenden, aber ich glaube ja nicht, dass die wirklich schnell messen
musst...

Protokoll: Parallelport ist einfach, Nadeldrucker+Endlospapier
ebenfalls. Druckersprachen (PCL, ESC/P,...) sind auch nicht unbedingt
schwierig zu implementieren, aber die Billischdrucker wollen davon
meist nichts wissen). Alternativ vielleicht Ausgabe über RS232 zur
weiteren Verwurstelung?

OK, mal ein paar Gendanken, vielleich sind da ja ein paar Anregungen
dabei.

hth,

Robert

Autor: Dirk Milewski (avr-nix)
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Protokoll: Viellleicht Daten mit Hyberterm aufzeichen und dann die Datei
Ausdrucken bzw. mit Excel weiterbearbeiten. Es gibt auch die Möglichkeit
mit Excel die Messwerte aufzuzeichnen. Wurde schon hier im Fourm
besprochen.

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