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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Messen einer wechselnden Spannung


Autor: Stefan Wigger (Gast)
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Hallo,

für ein Projekt möchte ich mit dem Atmega8 eine Spannung messen, welche 
mal positiv und mal negativ, bezogen auf GND ist. Die zu erwartende 
Spannung ist etwa +/- 2 V. Als Versorgungsspannung habe ich + 12 V zu 
Verfügung (Kfz- Bordspannung). Da ich jedoch für einen DAU eh eine 
negative Spannung benötige werde ich wohl eine negative Spannung 
erzeugen müssen (habe dafür im Forum schon super Ansätze gefunden!).

Wie geht man am besten vor? Ich habe etwas von einer Schaltung mittels 
OP gelesen, welcher als Differenzverstärker arbeitet und die zu Messende 
Spannung quasi durch eine Referenzspannung so anhebt, das die rein 
positiv ist. Gibt es dafür fertige Bauteile?

Die Seite ist übrigens wirklich klasse!

Beste Grüße,


Stefan

Autor: Schoaschi (Gast)
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Ist es ein Sinusförmiges Signal oder nicht? Wie schnell ändert es sich?
Wenns Sinusförmig ist, dann könntest du zb mit einem Logarithmierer 
arbeiten.. oder du benutzt einen True-RMS Wandler... das ist wohl das 
einfachste...

Aber sag mal etwas genauer was du willst.

mfg Schoasch

Autor: Mario Richter (mario001) Benutzerseite
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Ich glaube er meint keine Wechselspannung im eigentlichen Sinn, sondern 
eine Gleichspannung, die halt auch mal negativ werden kann. Also keine 
RMS-Messung. Oder hab ich das falsch verstanden ?

> Gibt es dafür fertige Bauteile?

Ja, nennt sich Operationsverstärker ! Ich empfehle dir nen 
Differenzierer, an dessen nichtinvertierenden (+) Eingang du eine 
Referenzspannung legst, und an den invertierenden (-) Eingang die zu 
messende Spannung. Dann hebst du die zu messende Spannung um den Pegel 
der Referenzspannung an.

Aber Achtung, das Gebilde invertiert deine Eingangsspannung, d.h. das 
musst du bei der Auswertung berücksichtigen.

Autor: Thomas (Gast)
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Falls du nur erkenn willst, ob +2V oder -2V anliegen bieten sich 
einfachere Lösungen an.

Falls +2V genügt um vom uC als logisch 1 angesehen zu werden kannst du 
einfach mit einem Serienwiderstand den Strom der beim anlegen der -2V 
durch die Schutzdioden fließt begrenzen. Würde sagen so um die 470kOhm 
würden passen.
Falls die Schaltschwelle laut Datenblatt höher als bei 2V liegt, kannst 
du einfach eine Inverter mit einem Logic Level NMOS vorschalten. Den 
Widerstand nach U+ würde ich so mit 100k oder mehr vorschlagen.
Fall du keinen Logic Level NMOS hast kannst du auch einen NPN Transistor 
nehmen dann brauchst du aber noch einen Basiswiderstand auch irgendwo 
bei 100k.
Natürlich kannst du auch einen Komparator mit einem OPV bauen. An den + 
Eingang kommt dein Signal an - kommt Masse. Ist dein Signal jetzt größer 
als 0V schlägt der Ausgang den OPV gegen U+. Ist er kleiner dann gegen 
U-. Dh du musst den Strom in bzw aus dem uC dann vielleicht auch noch 
begrenzen.

Autor: EZ81__ (Gast)
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Hallo Stefan,
wenn es nicht übermäßig hochohmig und ultragenau sein muss, geht es auch 
(mal wieder ;) ) rein passiv mit drei Widerständen, wenn du die interne 
2,56V Referenzspannung des ADC im Mega8 nimmst und stabile 5V zur 
Verfügung hast.
                 +5V
                  |
                  R2
                  |  
-2V...2V >----R1--+----> 0..2.56V
                  |
                  R3
                  |
                 GND

Zum Rechnen habe ich gerade keine Zeit, evtl. später (oder jemand anders 
ist so nett), ist aber nur etwas Spannungsteiler+Thevenin.
Grüße

Autor: Stefan Wigger (Gast)
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Zuerst mal besten Dank für die Antworten!

Ich denke die Lösung mit dem Widerstandsnetzwerk ist nicht so gut, denn 
dann würde ja bei negativer Spannung Strom in die Spannungsquelle 
fließen.

Also dann lieber hochohmig mit dem OP.

Warum das Ganze? Nun, ich will ein Zusatzsteuergerät für den Betrieb mit 
Ethanol (genauer E85) entwickeln. Soetwas gibt es ja schon, jedoch hat 
mein Wagen keine PWM Injektoren. Es ist ein alter Mercedes, der hat eine 
KE Jetronic. Die besitzt ein sog. "Elktrohydraulisches Stellglied". Die 
Spannung am Stellglied regelt die Einspritzmenge. Diese Spannung will 
ich messen, umrechnen und dann mit einem DAU an das Stellglied 
weiterleiten. Die Spannungen am Stellglied sind +/- 2 V. Weiterhin wird 
möglicherweise der Lambdawert mit in die Anpassung einbezogen.

Gruß



Stefan

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