Hallo, ich habe ein problem bei der Spannunsmessung. Mein Ziel ist es eine Spannung zwischen 0... bis 25 volt mit einem uC zu messen. Das Funktioniert soweit auch ganz gut, nur leider habe ich im bereich zwischen 0 und 3 volt keine möglichkeit die spannung zu bestimmen. das angehängte bild zeigt meinen momentanen stand der schaltung. anfangs wollte ich nur mit einem spannunsteiler arbeiten. allerdings scheint der eingangswiderstand des ad wandlers den recht hochohmigen spannungsteiler zu beeinflussen - zumindest ist das meine vermutung gewesen. aus diesem grund habe ich einen tl062 als impedanzwandler vorgeschaltet. ihn allerdings an der unsymmetrischen spannung des controllers angebunden. ich wollte es vermeiden auch noch eine negative spannung zu nutzen. es scheint so als würde ich den op bei einer spannung von 3 volt am spannunsteiler - also einer spannung von 0.6 volt am op eingang - in die sättigung oder den grenzbereich fahren - suche abhilfe... der gesamte aufbau ist damit für 8 spannungen bzw später auch ströme schon recht abenteuerlich... gibt es eine kompakte lösung für spannungen sowie ströme in einer kleinen schaltung mit wenigen externen bauteilen. mein ziel: 0..25V 0...1A würden reichen.... ich schätze um einen präzisionswiderstand für die strommessnung und einige ops komme ich nicht vorbei, oder.. ??? Martin
Angehängte Dateien:
-
SpannungStrom.JPG
8,1 KB
Tja, das einfachste dürfte wohl schon sein, den OPV mit symmetrischer Spannung zu betreiben.
Du brauchst einen Rail-To-Rail Opamp, damit dieser Bis zu V+ und GND hin messen kann. Das kann der TL062 nicht, wie du auch schon festgestellt hast. zB: TS912
Achja: Muss der Spannungsteiler so hochohmig sein? Mit einem niederohmigen kannst du dann wiederum an den ADC heran.
Wollte auch gerade sagen 4M:1M ist schon ziemlich übertrieben. 8k:2k würde doch auch reichen 2,5mA ist doch nicht viel.
Angehängte Dateien:
-
Entwurf2.JPG
10 KB
hmmm, ich dachte mir, das spanngsmesser im allgemeinen recht hochohmig sind, und das ist bei der Messung meines erachtens auch sinnig, wäre schön wenn ich das beibehalten kann... habe leider gerade nur den lm324 tlo62 tlo72 tlo82 lm741 lm393 zur hand.. eine weitere sache ist da auch noch: wenn ich ach a/d kanäle nutze, dann haben sie alle das selbe massepatenzial, sollte ich dann mal ströme messen über einen shunt dann müsste ich das ganze ja eigentlich auch voeinander entkoppeln, oder!? aber das ist momentan nicht so wichtig. ich will momentan nur mehrere kleine spannungen mit gemeinsamer masse für kleine schaltungen bereitstellen und sie über ein lcd anzeigen, das läuft auch alles, bis auf diese messproblem im unteren 3 volt bereich, der mir eigentlich sehr wichtig ist... hmm, rail to rail, davon habe ich schonmal gehört... wo bekomme ich das scheiß ding denn jetzt mal eben so her... und wie kann ich am besten strom und spannungsmessung miteinander verheiraten. so das ich 4 kanälig gleichzeitig spannunsmessung und strommessnung machen kann.... habe da nochmal einen ansatz im anhang, aber das die strommessung im massezweig liegt gefält mir noch nicht so recht... der tipp mit dem rail to rail op war super!!!hatte schon überlegt den op mit der negativen spannung eines max 232 zu versorgen... das wäre denkbar... aber bringt das wirklicht die lösung in bezug auf die rail to rail sache, die gesamte messschaltung sollte mit 5 v auskommen... und den shunt muss ich mir noch zurecht basteln... kaufen kann jeder, ich habe da noch 5W drahtwiderstände, mit ich meine 0.22ohm... deren verhalten ist bei erwährmung und auch so warscheinlich nichtlinearer als eine krüppelkiefer im wind.... martin
Wenn es geht, der Spannungsteiler entsprechend niederohmiger machen. Atmel erwähnt in einem Datenblatt (wenn ich mich recht erinnere), dass der AD-Wandler mit Quellen mit 10 Kiloohm Innenwiderstand noch funktioniert. Der Innenwiderstand des Spannungsteilers den der AD-Wandler sieht, ist effektiv die Parallelschaltung der beiden Spannungsteiler-Widerstände. Also: R_innen = R1*R2 / (R1+R2) R2 = 4 * R1 ==> R_innen = 4/5 * R1 ==> R1 = 5/4 * R_innen = 5/4 * 10 Kiloohm = 12,5 Kilohm D.h. R1 maximal 12,5 Kiloohm und R2 dann entsprechend 30 Kiloohm. Die Quelle sieht dann 42,5 Kiloohm und es fließt ein maximaler Strom bei 25 Volt von: I = U / R = 25 / 42500 = 0,6 mA.
Angehängte Dateien:
-
IMG_0797_Kopie.jpg
94 KB
Hmmm, wie schon gesagt, ich würde die teiler gern so lassen. aber wenn es garnicht anders geht, dann werde ich das so ähnlich machen müssen.... im anhang ein kleines bild des messwerkes wie schon erwähnt, werde ich mal versuchen dem impedanzwandler mit einem max232 zu versorgen... dann fehlt mir noch eine gute idee zur strommessung in bezug auf das massepotenzial und shunt (siehe meinen letzten eintrag)oder eine weitere lösung meines problems mit den bauteilen.... dank euch, Martin
frage kann man an eine OP eine größere eingangsspannung legen als UB+?
Hallo, ich habe gerade ein ähnliches Problem. Ich versuche mit einem Differenzierer die Spannung über einem sehr kleinen Shunt messen. Ich habe festgestellt das die Verstärkung des Ops scheinbar auch von der Betriebsspannung abhängt. Zwar nur ein wenig, aber wenn es darum geht den Verstärkungsfaktor genau zu bestimmen, kann eine Formel wie: Ua=Ue * R2/R1 ja nicht genau für das Verstärkungsverhältnis stehen, oder!? alo ist hier Theorie nicht gleich praxis.? Wenn man bedenkt das das ganze sogar nur mit einer Gleichspannung passiert, also keine Wechselspannungen verstärkt werden, dann frage ich mich, wie man mit einem OP jemals etwas messen soll? Für Hinweise bin ich dankbar, stehe in den Startlöchern bezüglich analoger Schaltungen und wäre froh für einen Ansatz bei einer solchen Schaltung. Der Shunt ist 100mOhm groß, und ich wollte Ströme unabhängig von der Masse der Messschaltung beliebig in einem anderen Stromkreis bis 500mA messen. Am Ausgang der Schaltung soll die am Shunt abgefallene Spannung zwischen 0... 5 V für einen AD wandler bereit stehen. Ich habe hier bereits nach einigen hinweisen gesucht, und bin auf das A/D Tutorial gestoßen, doch etwas vergleichbares konnte ich nicht finden. Im Grunde einen Messaufsatz um mit einem AD wandler eines Mikrocontrollers Gleichströme bis zu 0,5oder1A zu messen. Hinweise zur Messung höherer Gleichspannungen wären auch nicht schlecht, sind aber nicht mein zentrales Problem. Gruß, Simon
Für hochpräzise Messungen nimmt man eher Instrumentierungsverstärker. Das ist im Prinzip eine Kombination aus 3 OPVs, bei denen Offsetfehler so gut wie möglich eleminiert sind. Wie stark verstärkst du denn? Offsetfehler werden ja mitverstärkt. Je grösser die Verstärkung, desto grösser auch der Fehler am Ausgang.
Moin Martin, für ein Projekt habe ich mit Shunt/OP eine Strommessung von ca 50mA - 50A aufgebaut. Siehe dazu die OP Schaltung im rechten Teil des Schaltplans: http://www.dg7xo.de/selbstbau/dc-power-display-05.jpg Funkt ganz gut hier, Auflösung ist uC bedingt 50mA pro Digit, aber es soll ein Betriebsmessgerät sein :-) Wenn Du eine größere Spannung hast, müsste der OP eine Fremdversorgung bekommen. Entscheidet ist, dass der Shunt im positiven Pfad ist und trotzdem gegen Masse gemessen wird. Evt kannste davon was abkupfern :-) mfg Oliver
Hallo, ja - ich habs geschafft. Mit einem Spannunsteiler von 4MOhm und 1MOhm und dem TLO62 als Impedanzwandler. Obwohl dieser OP kein Rail to Rail Op ist! Habe Ihn mit einem Max232 versorgt und siehe da, die Spannung lässt sich wunderbar bis in den Millivoltbereich auflösen. Jetzt suche ich noch eine einfache lösung zur High side Strommessung. Die Idee mit dem Messverstärker finde ich sehr gut! Werde gleich mal ausprobieren ob es möglich ist, mit einem Instrumentenverstärker aus 3 TLO62 die Spannung über einem 300mOhm großen(kleinen) Widerstand zu messen.... Spezielle mess ICs die eine PWM ausgeben kommen nicht in frage! gibt es eigentlich einen Instrumentenverstärker in einem DIL08 gehäuse??mit Rail To Rail verhalten und einer verstärkung von 100mV auf 5V also V=50 möglich ist. Oder ist es einfacher ihn aus 3 OPs zusammenzusetzen? Martin
Natürlich geht das auch so, aber ich dachte das wolltest du nicht. Also hat jeder hier nach einer anderen Möglichkeit gesucht -> Rail To Rail Opamp.... Naja. Für die Highside Strommessung brauchst du einen Subtrahierverstärker, um den Spannungsabfall am Shunt zu messen. Aber pass auf, hier brauchst du dann wieder einen Rail to Rail Opamp, weil du bis zur Versorgungsspannung musst an den Eingängen..
Hallo Simon, ich wollte keine spannung ausser 5V zur versorgung der Schaltung nutzen. ich habe leider gerade nur die oben genannten ops hier. wollte nicht wegen eines ops etwas bestellen, aber ich denke vielleicht werde ich den ts912 trotzdem besorgen. der reiz dieses kleine bastelprojekt komplett zu beenden ist mittlerweile größer geworden. martin
Angehängte Dateien:
-
Stromgesamt.JPG
24 KB
... die Strommessung ist soeben ebenfalls mit dem TLO62 geglückt. Ich habe einen Instrumentenverstärker mit folgender verstärkung (siehe anhang) berechnet. Ich nutze zur zeit einen 300mOhm shunt. Mit der im anhang befindlichen schaltung kann man die abfallspannung über dem shunt von 0...300mV auf 0...5V bringen. die feinabstimmung nimmt man mit dem poti vor. der messbereich dieser schaltung von 0...1A scheint sehr groß zu sein. deswegen habe ich im bereich zwischen 0... und 30mA größere abweichungen. Weiß einer wodurch diese zustande kommen!???? ich habe es im analogteil ausgemessen. die verstärkung beträgt im höheren bereich nach dem abgleich relativ konstant 16,6 aber im bereich unter 100mA fällt sie bis auf 14,6 ab, warum?? Ich würde gern im 5mA bereich, am liebsten im 1mA bereich auflösen. gibt es einen rail to rail op mit fet eingängen, wie der tlo62?? im dil8 gehäuse mit 2ops pro package?? der ts912 scheint keine fet eingänge zu haben... Martin
Hi, ich denke Diskret aufgebaut wird es immer zu Toleranzen in der Schaltung kommen. Ich wuerde eher etwas fertiges empfehlen: http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ina114.pdf Gruß, Dirk
Hallo Dirk, daran habe ich auch schon gedacht.. den INA193 zu verwenden, der INA114 scheint aber auch meiner schaltung zu entsprechen. das problem bei der sache. Die Teile kosten 6-8 das stück, und für einen 4-8 kanal strommesser ist mir die genauigkeit der preis einfach nicht wert. aber danke für den hinwreis. ein OP mit Fet eingängen und rail to rail verhalten ist mir mittlerweile auch über den weg gelaufen. beispiel: AD822... kostenpunkt 4-6....spricht für sich...zu viel Martin
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.