Widerstand ermitteln

Gast #5888786
Lesenswert?

Hallo, ich stehe vor der Aufgabe mit geringen Mittel einen 
Widerstandswert zu ermitteln. Ich habe zwei Eingangssignale:
1.) Spannung am Widerstand (gegen GND)
2.) Widerstandsstrom als Spannung ausgeprägt(auch gegen Gnd)
am Ausgang 3.)der Schaltung soll eine Spannung proportional zum 
Widerstandswert stehen.

Beispiele
1.) 2,0V  2.) 1,0V (=0,0040A) --> 3.) 1V (=500Ohm)
1.) 2,2V  2.) 1,1V (=0,0044A) --> 3.) 1V (=500Ohm)

Mit einem µC wäre das eine einfache Sache, aber rein analog?
Moderator #5889098
Lesenswert?

Aus einem Analogmultiplizierer ohne Divisoreingang kannst du mit einem
zusätzlichen Opamp einen Analogdividierer machen. Evtl. senkt das die
Gesamtkosten etwas.

Die andere Lösung wäre natürlich ein Mikrocontrolleer mit ADC und DAC.

Eine weitere Möglichkeit bestünde darin, sich die Gesamtanwendung aus
einer breiteren Perspektive anzuschauen und zu überlegen, ob es nicht
eine grundsätzlich andere Lösung gibt, die ohne die Division auskommt.
Gast #5889230
Lesenswert?

Jörg W. schrieb:
> Analoge Multiplikation kenne ich ja noch, aber analoge Division? Fällt
> mir zumindest auf Anhieb nichts ein.

Man braucht nur für eine  stabile Konstanstromquelle für den Meßstrom, 
dann  kann man mittels U= R * I direkt den Widerstandswert ablesen.

Ohne Verwendung einer Konstantstromquelle benutzt man die ratiometrische 
Messung: Anzeige = const * U_in/U_ref
, die fast jeder Digitalvoltmeter-Chip beherrscht, wie etwa die 
bekannten ICL7106, 7107 und deren Nachbauten und Nachfolger, die in fast 
jedem 5€ DMM stecken.
Man muss dazu nur den Messtrom mittels eines Referenzwiderstandes und 
Opamp in eine Spannung verwandeln und dem Referenzspannungseingang des 
Chips zuführen.
Gast #5889252
Lesenswert?

P.S.:
Die genannten analogen Multiplizierer und Dividierer benutzen die 
exponentielle Strom-Spannungsabhängigkeit einer Diodenkennlinie, mit der 
man auch Logarithmierer bauen kann um solche Rechenoperatione 
auszuführen.

Leider werden diese Teile deshalb auch von Temperaturdrift, und nicht 
idealen Kennlinien geplagt und deshalb ist ihr Fehler kaum unter 0,5% zu 
bekommen.

Die von mir erwähnten DVM-Chips beruhen auf Kondensatorladung / 
Entladung und einem Zählverfahren, (Dual-Slope-Wandler), das von Haus 
aus sehr viel genauer ist.
Es gibt Modifikationen dieser AD-Wandler, die kein Display ansteuern, 
sondern einen z.B 12Bit breiten Digitalausgang haben.
Diesen könnte man einem DAC zuführen, falls man unbedingt ein analoges 
Ausgangssignal braucht.
Moderator #5889311
Lesenswert?

@nachtmix:

Vermutlich kann der TE den Strom zwar messen, aber nicht vorgeben,
was gegen die Methode mit der Konstantstromquelle sprechen würde.

Der ADC mit frei wählbarer Referenzspannung führt die erforderliche
Division der beiden Spannungen implizit durch, wobei das Ergebnis aber
in digitaler Form vorliegt. Wenn der TE mit den dadurch entstehenden
Quantisierungseffekten leben kann, ist das (in Kombination mit einem
nachgeschalteten DAC) eine kostengünstige und dennoch genaue Lösung.

Wenn sich zwischen dem ADC und dem DAC zufälligerweise noch eine CPU
befindet, weil alle drei Teile in einem IC vereint oft günstiger zu
erwerben sind als der ADC und der DAC als Einzelbausteine, muss die
Referenzspannung des ADC nicht (bis auf 0 hinunter) frei wählbar sein,
da die Division dann auch auf digitaler Seite (in Software) ausgeführt
werden kann.

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren