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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lösung für Spannungsbegrenzung


Autor: Birger (Gast)
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Hallo,

ich möchte einen Kraftsensor an ein ARM Board am analogen Anschluss 
anschliessen. Sollte kein Problem sein, nur kann das Board max. 3V 
erfassen, der DMS vom Kraftsensor aber bis 5V ausschlagen.

Jetzt bräuchte ich eine Schaltung die max. nur 3V zum Board durchläßt 
und nicht mehr damit das Board nicht beschädigt wird.

Den Kraftsensor werde ich so demensonieren dass ich nicht auf die vollen 
5V angewiesen bin, sondern nur bis max. 2V - 2,5V. Wie könnte also so 
eine Spannungsbegrenzung aussehen?

Danke

Autor: yalu (Gast)
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Alternative 1:
                     VCC
                      |
                     ---
                     / \ D1
                     ---
            ___     |
Sensor o---|_____|----*--------o µC
              R       |
                     ---
                     / \ D2
                     ---
                      |
                     GND

D1 und D2 (z.B. 1N4148) leiten positive bzw. negative Überspannungen
ab. VCC ist dabei die Versorgungsspannung des µC. R begrenzt dabei den
Strom. Für R = 470 Ohm fließen bei VCC = 3 V und U_Sensor = 5 V
weniger als 3 mA. R kann auch größer gewählt werden, sollte jedoch
deutlich kleiner als der Eingangswiderstand des µC sein, um Messfehler
zu vermeiden. D2 kann weggelassen werden wenn keine negativen
Eingangsspannungen zu erwarten sind. Bei den meisten CMOS-Bauteilen
sind D1 und D2 schon eingebaut, so dass die Dioden prinzipiell auch
ganz weggelassen werden können.


Alternative 2:
            ___
Sensor o---|_____|----*--------o µC
              R       |
                     ---,
                     / \  ZD1
                     ---
                      |
                     GND


Die Z-Diode ZD1 begrenzt positive Überspannung auf einen Wert, der
unabhängig von der Versorgungsspannung ist (z.B. 2,7 V oder 3,3 V).
Für R gilt das gleiche wie in Alternative 1.

Autor: Ralph (Gast)
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Hallo

Dimensionier den Kraftsensor für den kompletten Bereich nach Datenblatt,
also 0 ... 5V.
Diese Spannung gibst du über einen Spannungsteiler auf den ARM.

zu Dimensonierung eines Spannungsteilers :

GOOGLE

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Variante 2 vernichtet übrigens auch negative Spannungen.

Autor: Tom (Gast)
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Einfach nen Spannungsteiler von 5V auf 3V, eventuell brauchst du erst 
noch nen  OP (ich kenne den Kraftmesser nicht). Dann könntest du auch 
die kompletten 0-5V auf 0-3V runterskalieren.

Du kannst aber auch alles über 3V mit einer Z-Diode "abschneiden". Wobei 
gegebenenfalls auchnoch einen Wiederstand brauchst.

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