Hi Leute,
vielleicht könnt ihr mir ja weiterhelfen. Ich möchte mir mit einem AVR
ein kleines Multimeter selber bauen, um die Werte dann mit dem PC über
RS-232 auszulesen. Nun ist mein problem, das ich nicht nur 0-5v messen
möchte, und auch nicht nur Spannungen, sondern auch Ströme und am
besten auch gleich Wiederstände. Vom Prinzip ist es mir klar, das ich
z.b.: die Spannung über einen internen wiederstand messe und das dann in
den Strom umrechnen muss, auch dachte ich mir das man die einzelnen
Spannungbereiche mit einfachen Spannungsteilern einstellen kann, und so
weiter ... . Bestimmt habe ich aber wieder was vergessen, was ist zum
beispiel mit dem Verpolungsschutz und mit kurzzeitigen Überspannungen.
Auch währe ja ne Auto-bereichserkennung ganz gut. Und so wollte ich
fragen, ob ihr wisst ob sowas schon mal jemand gebaut hat, und wenn wo
kann ich Tips dazu finden?
Es söllte halt nin altagstaugliches und bastlerfestes Gerät werden, und
dass traue ich mir so ohne weitere Tips nett zu. (hab angst das ich dann
doch was vergesse und mir die Schaltung dann bei den ersten 48V
abraucht.
Mit freundlichen Grüßen,
Felix
>Es söllte halt nin altagstaugliches und bastlerfestes Gerät werden, und>dass traue ich mir so ohne weitere Tips nett zu. (hab angst das ich dann>doch was vergesse und mir die Schaltung dann bei den ersten 48V>abraucht.
So ist es.
Tut mir leid, aber selbst mit den besten Tips wirst Du das nicht
hinbekommen, und es ergäbe ja auch gar keinen Sinn: Warum allein für
Bauteile und Gehäuse 30€ ausgeben, wenn es für 10€ ein brauchbares
zu kaufen gibt?
Genau das ist es,
ein Multimeter mit RS-232 kostet meist mehr.
Ausserdem hoffe ich das ich beim selbstbau noch ein wenig günstiger
komme, weil ich ja gar kein Display brauche (und auch schon viele Teile
schon im Bastelkeller hab).
Auch wollte ich dann im Endeffekt mehrere Kanäle mit dem AVR
realiesieren, und dann bräuchte ich ja auch gleich mehrere Multimeter.
Na gut, wenn Du meinst. Dann lass aber fürs erste allen Schnickschnack
weg (Autorange). Versuch einfach mal mit dem AVR eine Spannung zu messen
und an den PC zu übertragen. Wenn Du das geschafft hast bist Du schon
ganz gut.
Danke erstmal für die Hilfe,
aber das programieren vom AVR ist kein problem (jedenfals nicht bei so
einfachen Sachen). Und im groben ist es mir auch schon klar wie man
Spannungen und Ströme damit misst (hab ich auch schon einiege male
gemacht).
Denke aber das es doch noch nin paar Kniffe gibt, die man beachten muss,
wenn man ein Messgerät bauen will, was auch nicht gleich bei Verpolung
oder kurzer Überspannung in Rauch aufgeht.
Das gerät muss auch nicht auf zwanzig stellen hinterm Komma genau sein,
wichtiger ist eher, das es halbwegs Robust ist (am besten
Studenten-sicher).
Hat vieleicht jemand eine Idee, ob es da schon irgendwo im Netzt ein
Projekt gibt, welches sich damit beschäftigt?
Oder gibt es jemanden da draussen, der schonmal sowas gemacht hat, und
mir kurz umreißen kann, was ich beachten muss.
MfG,
Felix
Den Eingang des AVR schützt Du einfach mit zwei Dioden:
Eine mit der Anode an Masse, die andere mit der Kathode an Vcc.
So werden positive/negative Überspannungen auf +/- 0,6V begrenzt.
Hubs,
hab grad gesehen, das in meinem kleinen Text schon genug
Rechtschreibfehler drin sind, um damit eine komplette Rechtschreibreform
zu legetimieren.
Ich hoffe ihr lasst euch davon nicht beirren, und habt nachsicht ;-)
Super,
Genau solche Tips hab ich gebraucht. Das mit den Dioden hab ich auch
schon mal in irgendeiner Vorlesung gelernt gehabt, aber wenn man
praktisch nischt damit zu tun hat, dann denkt man im entscheidenden
moment einfach nicht dran.
Und dann mach ich einfach für die einzelnen Messbereiche, jeweils nin
Spannungsteiler vor, muss ich dann noch etwas beachten?
@Jankey
Natürlich geht auch GPIB, aber warum söllte ich denn das verwenden?
Bis jetzt hatte ich, gerade bei solch simplen Dingen mit RS-232 immer
gute Erfahrungen gemacht. Auch müsste man dann ja auch erstmal das GPIB
Protokoll für nin AVR programmieren. Ausserdem ist es LabView, DasyLab
und Konsorten ja so ziemlich egal ob die Daten von der Seriellen kommen
oder über GPIB.
Auch glaub ich, das die meisten Menschen keinen GPIB-Controller ihr
eigen nennen, und würde deshalb, auf solche exotischen Busse nur
zurückgreifen wollen wenn es wirklich nötig ist.
Die Kommunikation, denke ich ist aber eher das geringere Problem,
mich interressiert viel eher, wie ich es ein wenig Strom- und
Spannungsfest kriege ;-).
Aber wenn du unschlagbare Argumente für GPIB hast, kannst mich auch
gerne vom Gegenteil überzeugen
Was bei den Dioden noch unbedingt notwendig ist, ist ein Widerstand
zwischen Eingangsbuchse und Dioden. Sonst fliessen Dir bei Überspannung
möglicherweise viele Ampere durch die Dioden. 1 kOhm oder mehr sollte OK
sein.
Ein kleiner C (paar nF) parallel zum Eingang vielleicht noch, um
HF-Einstreuungen in die Messleitungen abzuleiten. Die könnten im µC
demoduliert werden und zu Messfehlern führen.
Saubere Masseführung. Entkoppeln der Analogspannung von der
Digitalspannung.
Bau, wenn dann gleich auch ein True-RMS -Modul mit ein.... Da gibts von
Analog Devices ein Bauteil mit der Bezeichnung AD636... das könnte
brauchbar sein.
Was für Dioden brauch ich denn genau, wenn ich meinen AVR (max.5V) vor
Überspannungenschützen will?
@Tom
Danke auch für den Tip mit dem C, logisch brauch man sowas, aber ich hab
trotzdem nicht dran gedacht. Und das in Zeiten von allgegenwärtigem
Netztbrummen, Energiesparrlampen, Funksteckdosen und WLAN.
Aber ich mach mir jetzt eine dicke Liste mit Dingen an die ich denken
muss.
- Dioden gegen Überspannung
- Widerstand vor den Dioden, damit die bei na Überspannung nicht
abrauchen
- Kondensator um HF kurz zu schliessen
- Spannungsteiler
Bei der EMV sache würde ich eh
ADU und AVR trennen.
Schaut mal die Genauigkeit des ADUs im Betrieb an
(welcher Betrieb -auch diese Frage ich beim prog. wichtig)
Trennen & ADU mit Applikationsvorlage:
dann hat man da ggf. alles zusammen
So oder so ist ein Blick in die Layout von ADU-Hersteller
manchmal hilfreich.
@ Schoasch
Das mit dem True-RMS Modul, find ich ist eine gute Idee. Doch will ich
mich erstmal an die Gleichspannung ranwagen und damit erste erfahrungen
machen.
Wenn das klappt, halte ich für True-RMS auch für wichtig, würde aber
kucken wollen, ob man diese True-RMS Algorithmen nicht auch gleich im
AVR implementieren kann, neben der Seriellen Schnittstelle und dem ADC
macht der ja sowieso nischt, denn will ich erstmal versuchen das Projekt
möglichst klein, einfach und schnell reproduzierbar zu gestallten.
Zu den Dioden:
Die sollen ja verhindern, dass die Portspannung über VCC (z.B. 5V) geht.
Leider haben die üblichen Si-Dioden eine Durchlassspannung von ca. 0,6V.
Damit greift die Begrenzung erst ab 5,6V. Das ist oft schon ausserhalb
der Spec von Ports.
Ports fangen manchmal schon bei ganz wenig oberhalb VCC an zu leiten,
bedingt durch irgendwelche parasitäre Diodeneffekte. Diese Dioden sind
aber weniger robust als externe Dioden. Daher ist der Vorwiderstand
wirklich notwendig.
Laß Dich nicht verunsichern, das mit den Dioden klappt schon.
Ein kurzer Blick ins Datenblatt eines ATmega16 genügt.
Außerdem gibts auch noch Schottky-Dioden.
Aja... wär es nicht auch zu empfehlen, den Eingang über einen OPV zu
Puffern. Dann kannst du den Spannungsteiler Hochohmiger machen, was ja
für ein Voltmeter wichtig ist ;-)
mfg Schoasch
Mal ein anderer Ansatz: Nimm doch ein käufliches, fertiges Multimeter
Deiner Wahl und zapf mit dem AVR die LCD-Ausgänge des darin meist
verbauten MAX7106 an. Die Signale brauchst Du dann nur zu dekodieren und
in RS232 umzuwandeln, was kein grosses Problem sein sollte. Damit
hättest Du Auto-Range, Verpolschutz, True-RMS etc. bereits erschlagen.
In meinem gekauften Messgerät zu Hause hat der Hersteller es genau so
gemacht, nur der AVR ist hier irgendein Custom-IC.
Viele Grüße,
Dirk
@Dirk
Das ist eine sehr gute Idee, ich hatt mir da auch schon mal ein paar
Gedanken dazu gemacht. Diese standart billig Multimeter kriegt man ja
teilweise schon für 2,50. Ich hab auch schon mal so eins aufgeschraubt,
um zu kucken, was da drinn ist, und wie man es am besten umbauen kann.
Und da ist mir aufgefallen, dass diese billigdinger fast keine weiteren
bauteile als den chip haben.
Das ist sicherlich die minimal Lösung, aber sowas müsste man doch auch
einfach an eine AVR anbauen können.
Dann kann man gleich wieder 2,50 pro Kanal sparen.
Ich hab mir auch grade noch ein Datenblatt für den 7106 angesehen,
und denke das der wirklich unnötig ist, das wichtigste was der macht ist
die A/D wandlung (das kann ja auch der AVR) und die ansteuerung vom
Display (und das brauch ich ja noch nichtmal).
@Felix:
Der Analogteil des 7106 sieht zwar veraltet und sehr einfach aus, ist
aber ziemlich clever aufgebaut. Er bietet nämlich so Features wie
AutoZero, differentielle Messung, Messung negativer Spannungen, etc.
Alles Dinge, die Du mit einem AVR nur mit zusätzlichem Hardwareaufwand
hinbekommst. Und beim 7106 ist das alles millionenfach erprobt, also
absolut "bastlerfest".
Alternativ gibt es von Maxim auch weitere ICs aus der 71xx-Reihe, z.B.
mit 4-1/2-Stellen, BCD-Output, schnellerer Abtastrate, etc. Ich würde
mir an Deiner Stelle einen passenden Chip aus der Serie aussuchen,
diesen wie im Datenblatt beschalten, an den AVR anschliessen und gut
ist. Dann müsste man sich nur noch überlegen, wie man die
Bereichsumschaltung erledigt. Das könnte man sich aus einem Multimeter
abschauen.
Viele Grüße,
Dirk
@Felix:
Noch ein Tipp: aus eigener Erfahrung kann ich Dir nur dringendst
empfehlen, die RS232-Schnittstelle zum PC galvanisch zu trennen, z.B.
mit Optokopplern. Wenn Dir die erste 230V-Messung durch Dein
selbstgebautes Messgerät haut, wird es Dir Dein Mainboard danken ;-)
Viele Grüße,
Dirk
jo,
daran muss ich denken, das ist gut, das du mich da nochmal dran
erinnerst, das läst man gerne fauler weise weg, und dann hat man das
nachsehen ;-)
Genau solche Tips brauch ich, hab ich bestimmt alles schonmal gehört,
aber lieber nochmal ne kleine Erinnerung, an den schussligen Felix,
sonst vergesse ich das nur im richtigen Augenblick
