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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Differentialspannung mit ADC messen


Autor: emil (Gast)
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Hallo,

will einen Strom, also den Spannungsabfall über einen Schunt-Widerstand
mit einem Tiny26 ausmessen; der Widerstand ist leider nicht in der
Massenschleife, sondern in der Plus-Versorgungsschleife, d.h. ich kann
nicht die Masse als Referenz beziehen, sondern muss differentiell
messen.

Soweit so gut, laut Datenblatt kann man mit dem ADC auch differentiell
messen, also Spannungsdifferenz zwischen zwei ADC-Pins.

Die Spannung, die am ersten Ende des Schuntwiderstandes anliegt, geht
so bis 30V hoch, der Strom geht max bis 1.5A, also ein Spannungsabfall
von ca. 0.6V bei Schunt ca. 0.5Ohm, es handelt sich einfach um eine
regelbare Stromversorgung.

Nun, die Frage ist, muss ich irgendwie die Eingänge des Tiny vor
Überspannung schützen? Wie gesagt, die Spannungsdifferenz zwischen
beiden ist max. 0.6V, aber beziehend Masse haben sie so ca. 30V
drauf...

Und wenn eine Überspannungsschutz nötig ist, wie mache ich
sowas-Teiler? Die Tinys haben doch Schutzdioden an den Eingängen
eingebaut, reichen sie nicht aus?

Danke für Eure Vorschläge!

Emil

Autor: Jörg Wunsch (Gast)
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Wenn Du Dich auf die Schutzdioden verlassen willst, brauchst Du auch
nichts erst zu messen...

Du mußt schon den gültigen (Gleichtakt-)Eingangsspannungsbereich
einhalten, d. h.  (im Groben) 0 V ... Vcc.  Folglich mußt Du die
Spannung vom Shunt von den 30 V in diesen Bereich hin mit einem ganz
normalen Spannungsteiler herabsetzen.  Leider setzt Du Dir dabei
natürlich gleichzeitig die Spannungsdifferenz mit hera.b

Autor: emil (Gast)
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danke, jörg!

ja, genau das habe ich befürchtet, die herabsetzung der
spannunsdifferenz...

hm, na ja, dann wird die sache mit dem pcb komplizierter...

Autor: Bernd Walter (Gast)
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Du solltest besser mit einem Operationsverstärker die Differenz
auskoppeln.
Schaltungsbeispiele für eine Differenzierung gibt es IIRC im Menüpunkt
Artikel.
Alternativ kannst du auch einen fertigen Instrumentationsverstärker
nehmen, der hochohmige Eingänge hat und auch ansonsten die externen
Bauteile reduziert.
Wichtig ist nur, dass das eingesetzte Bauteil im Bereich 0-30V sauber
funktioniert, was evtl eine negative Versorgungsspannung und eine
Spannung über 30V benötigt.

Autor: emil (Gast)
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hi berd,

na ja, das ist natürlich alles richtig, was du sagst, die kosten gehen
jedoch in die höhe :))

ich glaube, besser baue ich den schunt in der massenschleife ein,
dann kann ich doch den spannungsabfall ohne weiteres messen

Autor: Bernd Walter (Gast)
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Das mit den Kosten ist natürlich eine Sache der Stückzahl - auch die
Entwicklung einer Alternative kostet.
Im Gegenwert zu einer Stunde arbeit bekommst du sehr viele OVs.
Ich kenne den Tiny26 nicht soweit auswendig, aber die AVRs mit
Differenzeingang haben doch in der Regel auch eine sehr hohe
konfitgirierbare Verstärkung nach der Differenzierung, sodass die
Herabsetzung der Differenzspannung ausgeglichen werden kann - zulasten
des Rauschens natürlich - evtl musst du etwas mehr Aufwand in die AVCC
Versorgung und ins Leiterplattendesign stecken.

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