anliegende spannung mit AD rausbekommen

Wo, was, wie anliegt ? Der ADC wandelt das Eingangssignal mit Respekt 
zur Referenz.

aber ob an dem Eingang z.B. 5Volt oder 3.3Volt anliegen, muss man doch 
irgendwie mit einem AD-Wandler auswerten können oder?

So dass ich raus bekomme wieviel Volt anliegen am Pin (oder gibt es 
einfachere bessere möglichkeiten, das auszuwerten)?

Ja, man kann den Eingang ja 2:1 runterteilen.

d.h. wenn man einen 8Bit AD-Wandler in seinem µC hat, dann kommt das 
eingangssignal an das erste Bit vom AD-Wandler und dann über Widerstände 
wird die Spannung verringert und dann an die weiteren Pins vom 
AD-Wandler angeschlossen - also wie ein Widerstands-Array?

und am höchsten Bit vom AD-Wandler erkennt man dann anhand wieviel da 
noch an Volt vorhanden ist, wieviel Volt anliegen?


             AD-Pin1      AD-Pin2          AD-Pin3
Eingangspin----|-------|R|---|-------|R|----|

usw?

Nein, so : mit R = 4.7k oder so

                    AD-Pin         GND
Eingangspin------|R|---|-----|R|----|

Ein normaler ADC hat nur einen Eingang.

und wie stelle ich sicher, dass der µC bzw. sein ADC nicht mit zu hohen 
Spannungen konfrontiert wird?

Bei dem Eingangssignal kann es auch passieren dass ein sehr hoher 
Spannungswert auftaucht?

Wie groß ist die Genauigkeit mit der ich eine Spannung identifizieren 
kann mit einem ADC - z.B. mit 8Bit oder so... 256 verschiedene Werte? 
Die Referenzspannung wird mit dem zweiten R eingestellt und mit dem 
ersten erkenn ich um wieviel die anleigende Spannung höher oder kleiner 
als die Referenzspannung ist?

Nein, den Teilerfaktor macht man mit dem widerstandsverhaeltnis. Dabei 
kann man auch noch eine Z-Diode ueber den zwischen dem ADC und GND 
klemmen. Der ADC funktioniert etwas anders. Bitte im Datenblatt 
nachlesen. Die Referenz ist fest, ueblicherweise die Versorgungsspannung 
des Controllers.

d.h. der spannungsteiler gibt an wie groß die erfassten unterschiede 
zwischen den spannungen sind? also ob ich unterschiede zwischen 10V und 
8V erkenne oder nicht?

Kannst du mir da noch eine Rechnung geben, wo man die R-Werte ausrechnen 
kann, damit man z.B. zwischen 30V und 5V alle 1V-Schritte die Spannung 
erfassen kann - also dass man 6V von 5V unterscheiden kann? Würde das 
sogar noch genauer gehen in diesem Bereich?

Ok Referenzspannung wird aus dem µC selbst bezogen...

die Z-Diode verhindert, dass negative Spannungen an den ADC gelangen? 
ist es auch möglich diese negativen spannungen in positive umzuwandeln - 
oder macht das gar die Z-Diode?

so dass wenn eine negative spannung auftritt sie trotzdem vom ADC als 
positiv gesehen wird

Nein der Spannungsteiler teilt die Spannung, daher der Name. Man hat die 
Anzahl Bits auf dem eingang. Dh wenn man einen 100:1 Teiler macht, die 
Referenz mit 5V speist, dann hat man die 8 Bit auf 500V. Nein die 
Z-Diode verhindert zum Einen negative Spannungen, zum Anderen dass eine 
gewisse posivive Spannung ueberschritten wird.

wie und wo stellt man das Teilerverhältnis 100:1 ein?

1. Leg den µC bei Seite und lerne das Ohmsches Gesetz auswendig.
2. Grundlagen der Elektronik lerne
3. Grundlagen der Digitaltechnik anschauen
2. Tutorial studieren.

So :
                   AD-Pin         GND
Eingangspin---|R1|---|-----|R2|----|

Teiler = R2 / (R1+R2)

Nebenbei : Die Impedanz des ADC ist endlich. Und Hochspannungsteiler 
sind nicht trivial.

1. Leg den µC bei Seite und lerne das Ohmsches Gesetz auswendig.
2. Grundlagen der Elektronik aneignen.
3. Grundlagen der Digitaltechnik anschauen.
4. Tutorial studieren.
5. Suchfunktion benutzen.
6. µC zur hand nehmen und deine Frage nochmal stellen.

mal nebenbei gefragt, wie könnte man das aufweiten für z.B. 8 solcher 
nicht bekannten Einganngsspannungen?

Also, so dass man nach einander die Spannungen über den ADC laufen lässt 
aber stets weiß welche Einganggsspannung also von welchem Pin grad 
anliegt?

mit einem schieberegister die spannungen einzeln reinschieben

mit CMOS oder TTL Gattern oder ICs geht das ja nicht, weil diese nur 
gewisse spannungen abkönnen... also muss das doch irgendwie anders 
funktionieren?

aber wenn ich mehrere Eingangsspannungen habe - also z.B. 5 Stück - wie 
weiß ich, welche spannungen gerade anliegt?


Eingangsspannung1---------------
                                 --> zum ADC aber wie?
Eingangsspannung2--------------

also wie ich weiß ob Eingangsspannung1 oder Eingangsspannung2 vom ADC 
gerade überprüft wird auf den Wert

in welchem Rahmen sich die Spannungen genau bewegen weiß ich - zwischen 
5 und 30V - jedoch kann es immer sein, dass eine Spannungsspitze 
auftreten kann oder Kurzschluss oder etc.

es handelt sich um eine Differenzspannung, die gemessen werden soll.

>OK, 30V sind für einen µC-Eingang zu viel, das wird dir klar sein. Somit
>ist ein Spannungsteiler eine Lösung.

das ist mir klar, nur such ich nach einer möglichkeit über die ich 
feststellen kann, welche der zwei oder drei Eingangsspannungen gerade am 
ADC anliegt und auf deren Wert gemessen wird.

Kurzschlüsse, Kabelbrüche etc. können immer passieren bzw. auftreten 
wenn der user ein defektes kabel an das Gerät anschließt --> das man das 
auf jeden fall berücksichtigen muss...

>Spg.teiler Verhältnis 10, du bekommst am Eingang also Werte zwischen
>500mV und 3V heraus. Bei einer Auflösung von 10Bit bekommt der ADC Werte
>zwischen 0 (entspricht 0V) und 1023 (5V) heraus, d.h. ein Bit "hat"
>4,8mV. Bekommt dein ADC also also z.B. 453 heraus, wären das also rd.
>2,2V, umgerechnet also 22V.

hat so ein ADC dann auch 8 Eingangsspins wo ich eine der acht spannungen 
die gemessen werden sollen, anliegen können? d.h. 8x mal einen 
spannungsteiler entweder gegen GND oder gegen VCC an einen der 
Eingangsspins vom AD-Wandler des µC?

CMOS-Analog-Schalter -> Welchen eingang du durchschaltest bestimmst du 
per Programm.

Der CMOS-Analog-Schalter kann extern oder auch intern im µC sein.

von mehreren spannungsquellen (Eingangsquellen) gleichzeitig oder 
hintereinander - aber so dass ich weiß welche spannung von welcher 
spannungsquelle anliegt

wie kann ich meine schaltung bzw. den µC vor kurzschlüssen oder zu hohen 
spannungen schützen? mit surpressordioden und varistoren? oder gibt es 
da intellegientere sachen?

was kann ich bei kurzschluss machen?? ansonsten ist mein µC auch sofort 
im nirvana... und die leiterbahndicke ist ja auch nur für einen max. 
großen strom zulässig... d.h. wenn der strom zu hoch ist, brennt diese 
sozusagen durch oder ab...

im normeln betreib ist der strom total irrelevant - 0.25A bis 0.5A - 
aber bei einem kurzschluss wird dieser ja übertroffen und dann kann das 
schon zum problem werden für den µC etc.

0.25mA bis 0.5mA natürlich

vielleicht eine Schmelzsicherung oder sowas... wenn es die schon in 
diesem kleinen bereich gibt... dann würde zwar diese kaputt gehen aber 
der rest der schaltung ist heile...

wenn dann würde ich so eine schmelzsicherung gleich nach dem Eingang 
parallel zwischen Data+ und Data- schalten - hier befinden sich bis 
jetzt zwei Z-Dioden antiparallel geschaltet...

Meinst du die Schmelzsicherungen beeinflussen weil deren Widerstand so 
klein ist, die zu messende Spannung?

stimmt zu schnell geschrieben - die Z-Dioden befinden sich zwischen 
DATA+ und DATA-... klar die schmelzsicherungen auf beiden 
DATA-Leitungen...

d.h. du würdest nicht gegen kurzschluss absichern... sondern nur gegen 
zu hohen spannungen

Was nehmt ihr den Frager auf den Arm ? Kurzschluesse muss man nur 
verlaengern, da sie sonst zu kurz sind. Bei Kurzschluss liegen Null Volt 
an. Ist doch gut so. Der Strom muss ja gar nicht ueber die 
Messschaltung. Der Soll durch den Kurzschluss.

d.h. schon zuvor eine schmelzsicherung gegen kurzschluss sowie 
Varistoren oder Surpressordioden für den Spannungsschutz und dann das 
signal (spannungswert) zum Ad-Wandler des µC?

gibt es noch andere situationen, dass Null Volt anliegen vorhanden sind, 
als im Kurzschlussfall? wenn nicht würde ich somit auch eindeutig 
wissen, dass ein kurzschuss vorliegt? Wenn kein Kabel angeschlossen ist, 
fließt normalerweise ja trotzdem eine spannung, die vom Pegelwandler an 
den Ausgang gegeben wird, oder?

noch eine frage bezüglich der verwendeten GND: in meiner schaltung ist 
zwischen µC und den Ausgängen eine galvanische trennung vorhanden...

wie wird die galvanische trennung beim messsignal berücksichtigt? 
Installiert man den spannungsteiler direkt beim ausgang -> geht dann 
durch einen optokoppler und dann zum AD-Wandler?

>Wenn nichts angeschlossen ist, wird der ADC-Eingang auf Masse gezogen ->
>'herumfliegende' Potenziale an Pins sind nie gut.

ok, dass passiert durch den Spannungsteiler, der auf der einen seite auf 
GND verweist...

ich möchte am display anzeigen, wenn am ausgang etwas mit dem kabel 
nicht stimmt, ein kurzschluss vorliegt z.B.

--> ok das mit dem opto ist mir einleuchtend... muss ja analog bleiben.. 
richtig...

sprich am display wird ausgegeben wie hoch die spannung ist, ob ein 
kurzschluss vorhanden ist und ähnliches - das ganze für 8 leitungen

auf diesen leitungen die ich da überprüfen möchte auf solche sachen, 
werden daten übertragen... die datenübertragung ist galvanishc getrennt 
vom rest der schaltung, um bei langen leitungen keine probleme mit 
potenziale zu haben...

braucht man eigentlich eine Sample-Hold-Schaltung vor den AD-Wandler 
(oder ist das im µC integriert), das während der messung nicht eine 
spannungsschwankung auftritt, die das messergebnis verfälschen würde?

und welche art von ad-wandler sind eigentlich im normalfall in einem µC 
eingebaut (also wenn nichts dabei steht) bzw. welches Verfahren wird im 
µC dann angewandt?

- Flash-Wandler (Parallel-Wandler)
- Pipline Wandler
- Tracking Wandler
- Slope Wandler
- sukzessive approximation



manchmal wenn es sich um audio handelt und der Controller dafür 
ausgelegt ist, stet auch Sigma-Delta-Wandler da...

ok hab grad gesehen das häufig die sukzessive wandlung angewandt wird - 
zu 95% bei µC?

wenn der AD-Wandler eine Spannung von den acht anliegenden Spannungen 
auswertet, hat er dann trotzdem eine Möglichkeit auf die anderen mit 
einem zweiten Auge zu schauen oder nicht?

Mir geht es darum, dass sich diese Spannungen natürlich ändern können 
und ich das sofort mitgeteilt haben möchte bzw. der µC...

egal welche Spannung gerade vom ADWandler gemessen wird, muss ich die 
Möglichkeit haben ein zweites Auge auf die anderen Spannungen werfen zu 
können und sofort benachrichtigt werde, wenn sich diese ändern. wie über 
einen Interrupt (nur hat ein µC nicht acht externe Interrupts)


Ist das überhaupt möglich?

Bernd

Eine einzelne Wandlung dauert so um die 20us, je nach Einstellung. Das 
sollte doch genuegen...

wenn sich halt etwas auf der Leitung ändert, geht das im 
Nanosekundenbereich...

Na, gut, dann sind's eben 70us, was solls ? Ja, wenn die Aenderungen im 
subnanosekunden bereich liegen, wird's eng.

vielleicht sieht das bei ARM7 sachen anders aus... aber ansich ist das 
ganze ja nicht vom µC abhängig sondern nur vom ADC

die Flash-ADCs muss ich mal anschaune - wie schnell sind die denn? Im 
GHz-Bereich... puh nicht schlecht...

Ja, wir sehen, der Gerhard sollte vielleich mal eine kleine Vorstudie zu 
einem Vorprojekt machen. Danach wuesste man in welcher Richtung man 
weiterdenken soll. Wie schnell sind die Signale wirklich, wie schnell 
muss eine Reaktion kommen usw. Es geht um Verbrenner ... konnt's gerade 
nicht mehr finden, dh irgendwas im millisekundenbereich. Ausser er will 
den Verbrennvorgang aufloesen.

auf leitungen und im nanosekundenbereich.... krübbel klingt nach 
Reflexionen oder Einstreuungen oder ähnlichem - die ändern sich im 
nanobereich...

--> keine ahnung wenn es sich um sowas handelt, wie man das auswerten 
kann - vielleicht mit so einem FLash-ADC...

wie funktioniert das denn in einem Oszi eigentlich? Besitzt das auch 
einen ADC? und wenn ja, wie bekommt das so eine auflösung von der zeit 
her hin?

welche ADWandler werden da eingesetzt um in diesem zeitlichen Bereich 
auch reinschauen zu können? die müssen ja rasend schnell sein

hier ein aufbau des analogteils von einem digitalen speicheroszi 
realisiert mit einem fpga

http://www.johann-glaser.at/projects/DSO/analog/

abendliche grüße
ich

leider funktioniert der link nicht... bekomm keine seite angezeigt

naja die flash-wandler werd ich mir mal anschauen - gibt es die auch als 
ICs (wie teuer sind die denn)? und über was schließt man wenn es sowas 
denn gibt an einen µC an?

komisch, habe die seite eben gerade erst rausgesucht und hier 
reinkopiert...

also eben ging es noch.
naja evtl morgen wieder....

nur aus reines interesse - um ein oszi zu bauen fehlen mir noch ganz 
viele kenntnisse... aber einfach um zu sehen was es gibt und wie so ein 
IC aufgebaut ist und über welche Leitungen das ganze an einen µC 
angeschlossen wird