Hallo!
Ich habe eine etwas verzwicktere Frage:
In einer Schaltung möchte ich zwei Spannungungen, welche an Widerständen
abfallen, mittels eines Atmega16 messen und auf einem LCD anzeigen
lassen.
Gehe ich mit dem Multimeter an die beiden Anschlüsse des Widerstandes,
so messe ich in etwa 530mV. genau diesen Wert würde ich gerne angezeigt
bekommen. Es sei dazu gesagt, dass (gegen Masse gemessen) vor dem R
24,00V, und nach dem R 23,47V anliegen.
Und genau da liegt das Problem. Ich hätte vor, beide Werte mittels
zweier Pins am Atmel zu messen, und im Bascom Listing rechnerisch die
Differenz zu ermitteln, um diese am LCD anzeigen lassen zu können.
Wie stelle ich das an, wenn ich die höchstmögliche Genauigkeit bekommen
möchte?
Bei 5V am Atmel erhalte ich in etwa eine Auflösung von 5mV.
Macht man aus den 24 und den 23,47V per spannungsteiler nun irgendwas
unter 5V, hat man natürlich auch im Verhältnis weniger Differenzspannung
zwischen den beiden Werten, und wird somit ziemlich ungenau, denke ich?
Hatte irgendjemand evtl. schonmal ähnliche Probleme und kann mir helfen?
Ein weiteres "Schmankerl" dabei: Diesen Wert muss ich 2x ermitteln.
Einmal für +530mV, und einmal für -530mV. Die Schaltung ist an +24V
genauso aufgebaut, wie an -24V, somit würde theoretisch eine Lösung für
beide Messwerte kopiert aufgebaut, genügen. Wenn, tja WENN da nicht noch
zusätzlich der Haken mit der negativen Spannung wäre.
(Es handelt sich um eine Hifi-Verstärkerschaltung.)
Ich hätte evtl. gerne gewusst, welche Schaltung man für das Messen
dieser beiden mV-Spannungen nehmen könnte, und wie man das am besten
verdrahtet.
Ich hab schon tonnenweise Datenblätter studiert, bin aber in der Materie
leider noch am Anfang.
Viele Grüsse und danke schonmal für eure Tipps!
Hubert
@ Hubert (Gast)
>bekommen. Es sei dazu gesagt, dass (gegen Masse gemessen) vor dem R>24,00V, und nach dem R 23,47V anliegen.
Also eine sogenannte High Side Messung, welche auf die
Versorgungsspannung und nicht auf Masse bezogen ist. Dein AVR ist aber
auf Masse bezogen.
>Wie stelle ich das an, wenn ich die höchstmögliche Genauigkeit bekommen>möchte?
1.000.000 Euro ausgeben, dann kannst du auf 1ppm genau messen.
Oder wie genau soll es sein? 1% ist schon ganz gut, 0,1% noch machbar.
>zwischen den beiden Werten, und wird somit ziemlich ungenau, denke ich?
Sicher, das misst man auch anders. Schliesslich intersessiert die
Spannung über deinem Strommesswiderstand, nicht die Spannung gegen
Masse.
Die Lösung wurden ja schon genannt, per OPV und Transistor muss das
Signal auf Massebezug gebracht werden.
MFG
Falk
Falsche Versorgung.
Du musst entweder die Eingänge vom OpAmp noch weiter runterteilen, oder
den OpAmp mit 24V versorgen.
Ein LM358 ist aber auch nicht geeignet. Du braucht entweder einen
JFET-OpAmp oder einen Rail2Rail-OpAmp für diese Schaltung.
Michael H. schrieb:> Falsche Versorgung.> Du musst entweder die Eingänge vom OpAmp noch weiter runterteilen, oder> den OpAmp mit 24V versorgen.> Ein LM358 ist aber auch nicht geeignet. Du braucht entweder einen> JFET-OpAmp oder einen Rail2Rail-OpAmp für diese Schaltung.
Danke für den Hinweis. Jetzt funktioniert es (Simulation) :)
Der Mega16 hat z.B. differenzielle ADC Eingänge, damit ist sowas
problemlos machbar. Einfach mal die Datenblätter wälzen ;).
Sollte sein Signal gut verrauscht sein, dann kannst du versuchen durch
Oversampling ( Appnote von Atmel vorhanden ) die Auflösung Softwaremäßig
noch zu erhöhen, das geht aber dann zu Lasten der Samplingrate.
@MaWin:
VIELEN DANK, damit kann ich bereits etwas anfangen!
diese Schaltung sollte ich doch im Prinzip für beide Spannungen nutzen
können, wenn ich für die andere "Seite" den P-Fet durch einen N-Fet
ersetze, oder sehe ich das falsch?
@Thomas G.:
Hmm, leider sagt mir das noch nicht allzu viel. Und 357 Seiten
Hardcore-µC-Datenblatt wälzen würde mich eher um meinen Verstand
bringen, als zielführend zu sein. Kurzum, es würde mich erschlagen. :(
ABER: deine Info interessiert mich schon sehr! Würde das bedeuten, dass
man einfach vorgeht, wie bei einer Multimetermessung, als 2 PINs des
ATMega16 direkt mit dem Widerstand verbinden?
Viele Grüsse und herzlichen Dank für euere Hilfe- KLASSE sowas!
Hubert
Hubert schrieb:> wenn ich für die andere "Seite" den P-Fet durch einen N-Fet> ersetze, oder sehe ich das falsch?
ja.
auf der anderen Seite brauchst Du statt des TL071 einen LM358 oder einen
anderen OP der bis auf 0V herunter messen kann.
Den Widerstand auf der anderen Seite des N-Fet solltest du nicht an
Masse sondern an +5V anschließen. Deine Meßspannung ist dann 5V -
"Spannung am Widerstand".
Gruß Anja
Willst du 530 mV auf µV genau messen, oder den
Strom der Audio-Endstufe mit aussagekräftiger
Auflösung beobachten?
Bei einer Audio-Endstufe würde ich mal davon
ausgehen, dass manche Musik auch mal schnell
1000 mV am Shunt erzeugt - oder über lange Zeit
nur wenige mV.
Wie gefällt dir denn die Idee, an den Shunts
Sensorschaltungen zu installieren, die aus den
0...1000 mV eine linear zur Spannung veränderliche
Frequenz oder Pulsdauer/Tastverhältnis erzeugen.
Über Optokoppler ist es dem Atmega16 vollkommen
egal, auf welchem Potential die Messsignale
entstanden sind.
Heinz schrieb:> Michael H. schrieb:>> Falsche Versorgung.>> Du musst entweder die Eingänge vom OpAmp noch weiter runterteilen, oder>> den OpAmp mit 24V versorgen.>> Ein LM358 ist aber auch nicht geeignet. Du braucht entweder einen>> JFET-OpAmp oder einen Rail2Rail-OpAmp für diese Schaltung.>> Danke für den Hinweis. Jetzt funktioniert es (Simulation) :)
Es funktioniert auch leidlich mit dem LM358. Allerdings kommt der OPA
nicht unter 20 mV ((siehe Datenblatt w. c.) an die GND-Versorgung.
Der Mega16 hat z.B. differenzielle ADC Eingänge, damit ist sowas
problemlos machbar. Einfach mal die Datenblätter wälzen ;).
Das Datenblatt habe ich so verstanden, dass dies nur möglich ist, wenn
alle zu messenden Spannungen innerhalb der Versorgungspannung des µCs
sind.
Heinz schrieb:> Michael H. schrieb:>> Falsche Versorgung.>> Du musst entweder die Eingänge vom OpAmp noch weiter runterteilen, oder>> den OpAmp mit 24V versorgen.>> Ein LM358 ist aber auch nicht geeignet. Du braucht entweder einen>> JFET-OpAmp oder einen Rail2Rail-OpAmp für diese Schaltung.>> Danke für den Hinweis. Jetzt funktioniert es (Simulation) :)
Es funktioniert auch leidlich mit dem LM358. Allerdings kommt der OPA
nicht unter 20 mV ((siehe Datenblatt w. c.) an die GND-Versorgung.
> Der Mega16 hat z.B. differenzielle ADC Eingänge, damit ist sowas> problemlos machbar. Einfach mal die Datenblätter wälzen ;).
Das Datenblatt habe ich so verstanden, dass dies nur möglich ist, wenn
alle zu messenden Spannungen innerhalb der Versorgungspannung des µCs
sind.
Sorbititius schrieb:> Es funktioniert auch leidlich mit dem LM358. Allerdings kommt der OPA> nicht unter 20 mV ((siehe Datenblatt w. c.) an die GND-Versorgung.
Das ist nicht das Problem, sondern wie weit die Eingänge an die Positive
Versorgung kommen und wie weit nach oben die common mode range reicht.
Daher ja auch der Hinweis mit dem JFET-OpAmp.
> Das Datenblatt habe ich so verstanden, dass dies nur möglich ist, wenn> alle zu messenden Spannungen innerhalb der Versorgungspannung des µCs> sind.
Richtig. Musst du also um einen Faktor von knapp 5 teilen und mit der
geringeren Skalierung der Messgröße klarkommen.
Michael H. schrieb:> Sorbititius schrieb:>> Es funktioniert auch leidlich mit dem LM358. Allerdings kommt der OPA>> nicht unter 20 mV ((siehe Datenblatt w. c.) an die GND-Versorgung.> Das ist nicht das Problem, sondern wie weit die Eingänge an die Positive> Versorgung kommen und wie weit nach oben die common mode range reicht.> Daher ja auch der Hinweis mit dem JFET-OpAmp.>
Das war jetzt nicht mein Problem.
die alternative wäre hier auch einen Stromwandler zu verwenden
z.b. von Lem o.ä.
die geben eine potentialfreie Spannung aus und erlauben den
direkten Anschluss des A/D Wandlers
Michael H. schrieb:> Sorbititius schrieb:>> Das war jetzt nicht mein Problem.>> dann wird es das, wenn du die schaltung verstehst, oder aufbaust.
Worunter leidest du sonst noch so, von deiner Rechtschreibschwäche
einmal abgesehen?
Die Schaltung funktioniert, weil die Versorgungsspannung des OPAs höher
ist, als die Spannungen die an den invertierenden bzw. nicht invertieren
Eingang gehen. Muss man euch geistigen Zwergen den alles bis ins Detail
erklären, bevor ihr etwas kapiert?
Sorbititius schrieb:> Die Schaltung funktioniert, weil die Versorgungsspannung des OPAs höher> ist, als die Spannungen die an den invertierenden bzw. nicht invertieren> Eingang gehen.
lies doch erst mal nach, was man unter common mode input range versteht.
wenn du nicht gleich so aufgeplüstert dümmlich dahergeschrieben hättest,
hätte ichs dir sogar erklärt.
Sorbititius schrieb:> Muss man euch geistigen Zwergen den alles bis ins Detail> erklären, bevor ihr etwas kapiert?
reichlich arrogant für jemanden, der die grundlagen offenbar nicht
kennt.
