2s Akku Spannungen der Zellen auslesen mit Operationsverstärker

Dein OPV ist ungeeignet. Das Zauberwort heißt "Rail-to-Rail Input 
Common-Mode Voltage Range", wie z.B. beim LMC6482. Die Genauigkeit 
Deiner Schaltung hängt stark von der Gleichheit der Widerstände ab.

Gerhard

Bary schrieb:
> Wo ist jetzt mein Denkfehler?

Gleichtakteingangsspannungsbereich des AD744 verlassen.

Hi! Hate es vorher mit dem LT1637 versucht, bekomme das aber auch nicht 
hin. Der ist zwar Rail-to-Rail (deswegen auch diesen gewählt), aber die 
Ausgangsspannungen sind auch unpassend. Die untere Zelle wird hier gu 
gemessen, die obere hingegen nicht, da habe ich über 6 Volt....

nein, Eingänge ganz sicher nicht vertauscht, mittlerweile mehrfach 
kontrolliert...

Darf V- und in- beides auf Erde? das ist ja bei der unteren Zelle der 
Fall....okay, über einen Widerstand ist in- an Erde. Widerstände sind 
mit dem goldenen Ring, also auf 1% genau, es geht mir aber erstmal nur 
ums Prinzip, und die Abweichung ist dafür zu groß. Alle Widerstände sind 
15k, ist das okay so?

Bary schrieb:
> Darf V- und in- beides auf Erde? das ist ja bei der unteren Zelle der
> Fall....okay

Nein, ist es nicht. Dort liegen die Eingänge auf der halben 
Zellenspannung.

> Alle Widerstände sind 15k, ist das okay so?

Finde ich recht niederohmig --> Zellenentladung

Das verstehe ich nicht. Auf der halben Zellenspannung? Ich greife die 
Zellen doch einzeln ab, also die untere von Erde bis "Mitte" und die 
obere von "Mitte" bis Akku-Plus. Dahinter kommt jeweils die Subtrahierer 
Schaltung. Danach müsse ich vom Out des OP zur Erde die jeweilige 
Zellenspannung bekommen. Wenn nicht rail-to-rail etwas vermindert. Aber 
nich verdoppelt, wie jetzt bei der einen Zelle... Wo ist nur der Fehler

Bary schrieb:
> Darf V- und in- beides auf Erde?

Da man diese Bezeichner in deiner Schaltung nicht finden kann,
kann ich dazu nur Mutmaßen. Aber ich würde mal die Zellenspannung
und die OP-Versorgung galvanisch trennen, also den OPs eine eigene
Versorgung gönnen.
Dann downloadest du dir LTSpice und simulierst da deine Schaltung.
Mit dem Tutorial schaffst du das nach ca. 20 Seiten.

Bary schrieb:
> Das verstehe ich nicht. Auf der halben Zellenspannung?

Ja, wo sonst?
Der +Eingang des OPV ist über einen R/R-Teiler an die Zellenspannung 
angeschlossen. Demnach liegt am +Eingang die halbe Zellenspannung. Der 
OPV stellt nun seine Ausgangsspannung so ein, daß die Differenz zwischen 
den Eingängen =0 wird. Das ist der Fall, wenn die Ausgangsspannung 
gleich der Zellenspannung ist, weil der Teiler am -Eingang die 
Ausgangsspannung zum -Eingang hin halbiert.

Das mit den Widerständen ist nur zum Teil ein Einwand:

Wir haben zwei Widerstände in Reihe auf GND. Das sind 14kOhm + 14kOhm = 
28kOhm Widerstand.

Spannung ist 6.6V

Der Strom, der über die Widerstände abfließt ist dann

I = U/R = 6.6 / 28000 = 0.2mA

Die 10000mAh-Batterie würde dann in 5 Jahren entladen werden. Das können 
wir glaub ich verschmerzen

Rechnung:
10000mAh / 0.2mAh = 50000h
50000h / 24h = 2000d
2000d / 365d = 5y

Michael B. schrieb:
> Miss den unteren Akku direkt (man muss keine Differenz zu 0 bilden) und
> den oberen mit einem LTC1043 an den zweiten Analogeingang verfrachten

Es sollen damit auch andere Akkus überwacht werden, 3s,4s etc. Was genau 
ist  an der Schaltung prinzipiell falsch?  Habe mit lt1637 rail-to-rail 
auch keinen Erfolg

Ähm, der obere IN+ bekommt ja nicht die halbe Zellenspannung, sondern 
die halbe Akkuspannung. Was soll der messen?

Udo S. schrieb:
> 3. Wie schon gesagt wurde geht das nur mit einem Rail to Rail OP.

Nee, braucht man nicht. Die OPV-Eingänge liegen nie an den Rails, 
sondern immer um eine halbe Zellenspannung über der negativen Rail und 
höchstens auf Höhe der halben Gesamt-Akkuspannung. Die Ausgänge liegen 
immer auf der Höhe einer Zellenspannung.

Udo S. schrieb:
> 1. Wie sind eigentlich die beiden OP Ausgänge verschaltet? Da endet das
> Papier.
die gehen an einen AD-Wandler

> 2. Misst du jeweils gegen Masse?
ja

> 3. Wie schon gesagt wurde geht das nur mit einem Rail to Rail OP.
ja, wie schon geschrieben, auch versucht.

> 4. Wie Michael B. gesagt hat ist die Schaltung empfindlich gegenüber
> Gleichtaktfehler. Besser ist für den oberen Teil ein
> Instrumentenverstärker.
das ist genauer. Erklärt aber nicht, dass der untere OP immer höhere 
Ausgangswerte bei höheren Versorgungsspannungen liefert. Offensichtlich 
möchte er ausgleichen, schafft es aber nicht.

batman schrieb:
> Ähm, der obere IN+ bekommt ja nicht die halbe Zellenspannung, sondern
> die halbe Akkuspannung. Was soll der messen?
soll die Spannung der jeweiligen Zelle messen.

Joachim B. schrieb:
> pro Akku einen potenzialgetrennten DC/DC Wandler SIM1
> 
https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-am1s-1-w-9-v-110-ma-sil-4-sim1-1209-sil4-p57502.html
Eingangsspannung 12v, Ausgangsspannung 9V, müsste ich dann einfach mit 
9/12 skalieren?

Michael B. schrieb:
> Miss den unteren Akku direkt (man muss keine Differenz zu 0 bilden)

So ist es.
Für die unterste Zelle reicht ein Stück Draht:
Am Eingang des Drahtes: die Spannung der untersten Zelle (gegen GND)
Am Ausgang des Drahtes - simsalabim -
die Spannung der untersten Zelle (gegen GND gemessen)

Bin nun die Schalung mehrfach durchgegangen und wieder nachgesteckt auf 
dem Bredboard.
Dabei alle möglichen Kombinationen von durchnumerierten OPs versucht. 
Ergebnis: Einer der LT637s ist anscheinend defekt, nur bei Verwendung 
diesen kommt falsche Ausgangsspannung, sein Bruder mach das richtig und 
auch die beiden AD744 auch.

Auf der Lochraster-Platine macht das ja auch nur einer LT637 falsch.

Nun habe ich einen LT637 (smd) auf die kleine Breakout-Platine fürs 
Breadboard gelötet und den "fehlerhaften" auf meiner Lochraster-Platine 
ersetzt und nachgemessen. Wieder defekt?!

Die Schaltung läuft aber jetzt zumindest mit den AD744 so wie sie soll, 
die ist also prinzipiell richig.

Ist der LT637 nun ein für diese Anwendung unpassender Typ? 
(Rail-to-rail, +-22V supply waren die Kaufkriterien.) Oder gehen die 
beim Löten tot?(top Weller SMD Station, auf 320°, unterm Mikroskop, also 
nur kurzer Kontakt)

Bin wieder verwirrt : )

Oben ist ein Schaltbild angehängt.
LT Spice geht ja nicht so ganz direkt unter Linux...
...und ich müsste mich da etwas zurecht finden. Erste Skizze im Anhang. 
Sieh aber nicht anders aus als das, was ich oben bereits gepostet habe.

Michel M. schrieb:
> kommt noch .. etwas angepasst, Werte noch nach Wunsch anpassen ...
> lauffähig

Vielen Dank für die Mühe!

zum Positiven: ich habe in den letzten Paar Tagen Einiges über OPs 
gelernt.

Die Lösung war aber, dass die kleinen Breakout-Platinchen nicht 
symmetrisch sind gegen Verdrehung um Z-Achse. Da es mit nicht-SMD-Teilen 
ja irgendwann ging, bin ich dem wiederholt nachgegangen und alle 
durchgepiept. Dabei fiel das auf. Die Bahnen verlaufen unterschiedlich, 
je nach Ausrichtung der Schrift auf der grünen Platine, siehe Bild!  : D

Ich danke allen für die Kommentare!

Michel M. schrieb:
> Chip verkehrt herum aufgesetzt ?!

Um es kurz zu fassen, ja. Ich habe jetzt quasi die Platine unter dem 
Chip gedreht, damit sie wie die darüber steht und die 
Lochraster-Schaltung nicht verändert werden muss. Eben getestet, läuft = 
) Jetzt noch die Kapazität in die +Vs Leitung für beide OPs und einen 
Optokoppler für die Datenleitung des AD Wandlers ergänzen.

Vielen Dank nochmal