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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 2 versch. Spannungen messen


Autor: Simon H. (Gast)
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Hallo miteinander

Ich habe folgendes Problem:

Ich habe eine Spannung U1 = 1.25V bis 10V
Ich habe eine Spannung U2 = 1.25V bis 10V

Ich habe eine Versorgungsspannung Uv = 5V
Und ich habe eine 8V Versorgung, die mit der 5V gekoppelt ist(V8GND auf
V5VCC -> 13V).

Die Spannungen U1 und U2 möchte ich mit meinem ADC vom PIC messen.
Mein grosses Problem besteht darin, dass ich die GND nicht miteinander
verbinden kann, da ich sonst einen Kurzschluss verursache, wegen der
13V.

Wie kann ich nun am einfachsten die Signale abkoppeln und mit meinem
PIC messen, ohne das ich die verschiedenen GND miteinander verbinde ?

Für eure Antworten bin ich sehr dankbar

Es grüsst simon

Autor: Rahul (Gast)
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Irgendwas mit nem OP (Summierverstärker/Differenzverstärker) sollte
helfen...(Hab mir deinen Anhang nicht angeguckt...)

Autor: Stephan Henning (stephan-)
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Hallo Simon,
ich kann den Anhang ( Protel )leider nicht öffnen.
Aber ich denke mit einem ext. A/D wie zB. LTC1093 auf www. linear.com
o.ä. sollte das Problemlos gehen.
Die haben Diffrenzeingänge und einen extra Bezugspunkt für den A/D.
Schwer einzuschätzen ohne Schaltung.

Schicke doch mal ein JPG der Schaltung.

Bis dann

Autor: Simon H. (Gast)
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Ja ich werde es probieren ein JPG der SChaltung zu posten. Ich habe da
schon an die OPs gedacht nur ohne gemeinsames GND potenzial ist es
schwierig etwas zu messen. Irgend wie habe ich überhaupt keinen
durchblick mehr... :)

gruss

Autor: AR. (Gast)
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Mess doch die 5V und die 13V gegen GND.
13V-5V = 8Volt...

Autor: Simon H. (Gast)
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Im Anhang findet ihr nun einen Teil aus meiner Schaltung.

*Mess doch die 5V und die 13V gegen GND.
13V-5V = 8Volt...*


Was willst du mir jetzt damit genau sagen ? Ich möchte ja U1 und U2
messen. :)

Gruss

Autor: Profi (Gast)
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Sind die U1 und U2 auf Gnd5V oder Gnd8V bezogen?

Wenn auf Gnd8V: 2 Spannungsteiler, die 0..(5+10=15V) auf 0..5V
abbilden.
Vom gemessenen Wert 5V (entweder über einen weiteren AD-Kanal gemessen
oder fix) abziehen.
Bitte genauer fragen und Beispiele liefern. Wo liegt genau das Problem?

Autor: Simon H. (Gast)
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U1 und U2 sind separate Speisungen die haben keinen Bezug zum 5VGND oder
8VGND. Nur U1 hat Bezug zu 8VGND. Wenn ich jetzt mein U1 GND mit 5VGND
verbinde, dann habe ich Kurzschluss, weil V8GND an V5VCC hängt.

Im Anhangvon dem vorherigen Post kannst du das schema entnehmen.

Ich will einfach U1 und U2 mit Impedanzwandler abkoppeln und mit dem uP
messen. :)

gruss

Autor: Frank (Gast)
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Ein (zwei) Differenzverstärker sollte da doch helfen.

Autor: A.K. (Gast)
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Wenn kein GND-Bezug da ist: Bezugspotentiale von U1 und U2 an ADC
anschliessen und ebenfalls messen, allesamt mit Spannungsteilern damit
das in den Wertebereich vom ADC passt. Mancher µC-ADC hat
Differenzmessung auch schon intern, bei anderen muss man halt
subtrahieren.

Autor: A.K. (Gast)
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PS: Für harte Kontraste wie in Schaltbildern bitte GIF oder PNG,
verschmiert sonst. JPG sollte für die Bilder vom Sprössling reserviert
bleiben.

Autor: Simon H. (Gast)
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ja ich denke auch mit dem Differenzverstärker sollte das hinhauen.. :)

Danke

Autor: AR. (Gast)
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V5VCC über Spannungsteiler 2:1 (1k an V5VCC+1K an V5GND) an den PIC ADC0
und V8VCC über Spannungsteiler 4:1 (6.8K+1K an V8VCC + 1.1K gegen V5GND
)an den anderen ADC-Eingang vom PIC ADC1. Dann misst der eine Eingang
ADC0 2.5V(die 5Volt V5VCC) und der andere Eingang ADC1 misst
3.25V(13V=V8VCC+V5VCC). ADC0 einmal nach links schieben gibt die 5Volt
zurück und ADC1 2x nach links schieben gibt 13Volt zurück.
Jetzt kannst Du im Programm beide Ergebnisse subtrahieren und bekommst
die 8Volt heraus, die Du eigentlich messen wolltest.

Du kannst Aber auch anfangen , dich mit OPVs und deren Offsetspannungen
rumzuärgern

Autor: Profi (Gast)
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warum Differenzverstärker?
Differenzen bilden kann wohl jeder µC.
Verstärken brauchen wir nichts, nur abschwächen, da die Spannungen
größer als die Versorgung des µC sind. Also reicht ein Spannungsteiler
wie in meinem vorhergehenden Post beschrieben.

Du widersprichst Dir: U1 hat keinen Bezug zu GND und dann doch zu
8VGND.
Also: Die U1 ist in Bezug auf 5VGND (5+1,25=6,25)..(5+10=15)V
Du brauchst also einen Spannungteiler 3:1, dann ist die Spannung am
AD-Input im Bereich (6,25/3=2,08)..(15/3=5)V. Im Prozessor rechnest Du
das wieder um mit *3 und -5.

Wenn U2 gar keinen Bezug zu einem Gnd hat, musst Du einen schaffen.
Oder wenn das nicht sein darf, musst Du die Spannung lokal mithilfe
eigener Versorgung messen (z.B. mit einem Spannung->Frequenz-Wandler
oder seriellem ADC)und z.B. über Optokoppler digital übertragen.

Ich frage Dich nochmal: Wo ist das Problem?

Autor: AR. (Gast)
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bin ich wohl zu blöd, das zu raffen..

Wenn PGND=V8GND ist, dann - kA

Gruß
AxelR.

ich sehs mir morgen noch mal an

Autor: Simon H. (Gast)
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gg hehe ich hatte ein grosses durcheinander. Aber nun hat es sich
geklärt. Ich habe eine Lösung.

OK ich probiere nochmals mein Problem zu erläutern:

Netzteil 1:  1.25V - 10V
Netzteil 2:  1.25V - 10V
Netzteil 3:  5V
Netzteil 4:  8V

Netzteil 1 GND ist mit Netzteil 4 GND verbunden.
Netzteil 4 GND und somit auch Netzteil 1 GND sind mit Netzteil 3 VCC
verbunden.

Messen möchte ich: Netzteil 1 und Netzteil 2

Netzteil 1 kann ich mit einem Differenzverstärker sauber messen.

Am Netzteil 2 schliesse ich einen Motor an, somit möchte ich NICHT
Netzteil 2 GND mit Netzteil 3 GND verbinden, wegen Störungen. Wenn ich
nun den OP INA148 einsetze, der intern als differenzverstärker
geschaltet ist, sind somit meine GNDs mit 1M miteinander verbunden.

Nach den OPs noch einen 100Hz Tiefpassfilter und die Sache ist geritzt
:D

Vielen Dank für eure Hilfe ;)

Autor: Simon H. (Gast)
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Hier noch das angepasste schema. Jetzt sollte es genug scharf sein...
Vielleicht versteht man es jetzt besser... :)

gruss

Autor: Profi (Gast)
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Was soll ich sagen? Die gleiche Funktionalität könnte man mit der Hälfte
der Bauteile auch bekommen.
Wenn Du willst, erkläre ich Dir wie.
Willst Du?

Autor: Simon H. (Gast)
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ja ich höre immer gerne bessere Vorschläge -> gibt weniger zum layouten
^^

Autor: Simon H. (Gast)
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ja den spannungsteiler und den impedanzwandler kann man weglassen... :)

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