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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ripple auf Versorgungspannung messen


Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Ich würde gerne den Ripple auf einer DC Spannung messen (z.B. nach einem 
Gleichrichter/Elko, der Batteriespannung im Auto etc.)

Meine Idee war folgendermassen:

--||--OPAMP--Meßaperatur

Kondesator um den Gleichspannungsteil wegzubekommen
dann mit Opamp als Verstärker verstärken
und danach messen (mit ADC für "Stärke" und ICP/Interupt für Frequenz)

Meine Frage ist: Kann das so funktionieren? Oder ist die überlegung 
"quatsch" und man sollte sowas ganz anders machen...

Zum messen würde ich nen AVR einsetzen, für den Opam was würde sich da 
für ein Typ anbieten? Am besten ein R2R für Singelsupply hätte ich jezt 
gedacht.

Autor: gast (Gast)
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Wie wärs mit einem "Oszi"?

Am Besten mit einem Tastkopf(10:1), Gerät auf -AC- schalten und dann 
messen...einfacher gehts nicht!!!!

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Mit einem als Wechselspannungsverstärker beschalteten OpAmp kann man 
generell Wechselspannungsanteile messen, die auf eine Gleichspannung 
überlagert sind. Bis zu einer gewissen Frequenz, die durch die 
ADC-Samplerate begrenzt ist (fsamp/2), kann man Spitzenwert und 
Effektivwert des Ripples bestimmen. Insofern ist Deine Idee im Grunde 
richtig. Allerdings kann man da keine Aussage über die Signalformen 
machen. Dafür ist ein Oszi besser.

Autor: Jupp M. (juppp)
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Und wenn die Amplitude zu klein ist, einfach den Knopf vom 
Y-Verstärker-Drehschalter rausziehen, und du hast nochmal Faktor 10. 
Jedenfalls hat mein Oszi sowas und ich glaube, dass das Standard ist.

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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@TravelRec
Kannst du eventuell etwas beschreiben wie man das macht?

@Ozi:
Ja klar geht das aber ich hab keins, die Signalform ist mir egal, mich 
interessiert hauptsächlich die Frequenz. (Drehzahlabhänig von der LIMA 
auf die Batteriespannung gegebener Ripple...)

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Kannst du eventuell etwas beschreiben wie man das macht?

Was genau: den Verstärker oder die Auswertung?

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Verstärkung bereitet mir denk ich mehr Probleme, ich würde dann erstmal 
die Frequenz messen wollen über nen INT/ICP und wenn das geht vieleicht 
an den Rest wagen :)

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Beim Messen mit dem Oszilloskop-Tastkopf merkt man schnell, wieviel Mist 
man mißt, weil die Masseklemme des Tastkopfs mit ihrer langen Zuleitung 
induktiv mehr Rippel und anderen vor allem HF-Müll einfängt, als auf der 
Betriebsspannung tatsächlich vorhanden ist. Also vor allem am OP für 
klare Maseverhältnisse sorgen, dann klappt das schon so.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Wie hoch erwartest Du denn die maximale Frequenz? Wenn < 10kHz kannst Du 
sowohl die Frequenz als auch die Stärke der Überlagerung mit dem ADC 
messen. Mit dem INT/ICP kannst Du nur Frequenzen messen und auch nur 
dann, wenn Du den Vorverstärker massiv übersteuerst, so daß Rechtecke am 
Ausgang erscheinen. Bei einigen MegaAVRs kannst Du den internen 
GAIN-OpAmp vor dem ADC zum Verstärken verwenden und brauchst so nur 
etwas Hünerfutter drumherum.

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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na ich denk so 50-250 Hz vieleicht?
(Hab jezt einfach mal gesagt die LIMA dreht so um die 3000 U / Min *4 
Zylinder...)
Dachte die AVR eingänge haben Schmidttrigger. Theoretisch könnt ich nen 
Mega8 zur Auswertung "bereitstellen" soviel kostet der ja nun auch nicht 
:)
nen Mega48 hab ich glaub ich auch noch rumliegen, oder nen Tiny mit 
Analogcomperator?
Frequenz wäre auch erstmal völlig in Ordnung zum "testen" denk ich.

Autor: Stevko (Gast)
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Hallo Läubi,

@ na ich denk so 50-250 Hz vielleicht...

Ich habe mich auch mal mit der Bordspannung von Pkws beschäftigt und 
kann Dir sagen das ganz heftige Spitzen zu verzeichnen sind. Am 
saubersten war der Audi A4, allerdings ein Diesel.

Habe Dir mal was zum Lesen angehängt.


Gruß
  Stevko

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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PDF ist schonmal hilfreich danke.
Bloß wie ich den Meßaufbau nun gestalten soll ist mir noch nicht 100% 
kalr TravelRec kannst du ggf nochmal was dazu sagen?

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Einen Spannungsteiler (1) 100k auf 10k nach Masse bauen, mit Dioden je 
zu Vcc und Masse abblocken, um Störspannungen zu vernichten. Dann baust 
Du noch einen Spannungsteiler (2) mit je 10k und 10k von Vcc nach Masse. 
An den Mittelpunkt kommt direkt der ADC-Pin. Dann schaltest Du einen 
Serienwiderstand von 4k7 und einen Kondensator von 1µF (Folie) in Reihe 
an die Mittelpunkte von Spannungsteiler (1) und Spannungsteiler (2). Bei 
den erwähnten ATMEGAS mit internem Verstärker stellst Du auf Gain 200 
und hast somit eine schöne Verstärkung der Spikes, deren Stärke man 
direkt messen kann. Die Frequenz bestimmt man über einen Algorithmus, 
der die Messungen auswertet. Eine andere Variante ist es, an 
Spannungsteiler (2) einen externen OV mit hoher Verstärkung 
anzuschließen und dessen Ausgang an einen Interrupt-Pin oder einen 
Input-Capture Pin. Hierbei kann dann lediglich die Frequenz der Spikes 
bestimmt werden.

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