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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 0 -10V im Abzweig auf 0 - 5V Messbereich wandeln ?


Autor: Gustl F. (Gast)
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Hallo,
seit geraumer Zeit messe ich die Tageslichtintensität per kleinem 
Solarzellenarray mit 0 -10V auf den Analogeingang einer SPS geführt. Ist 
nicht 100% linear, kommt jedoch per Gewohnheitsrecht über die Jahre 
vergleichbar hin.
Zufällig fand ich jetzt eine fertige Anzeigeeinheit im 'Schrott'  die 
ich kurzerhand versuchte dazwischen zu klemmen um auch vor Ort eine 
Vergleichsmöglichkeit zu bekommen. Dortiger Analogeingang am 
Mikrocontroller hat natürlich 0-5V.

Per Spannungsteiler, bei ausreichendem Querstrom, angepasst ziehts 
leider meine (langjährig akzeptierte) Messkurve platt - oder bei 
grösseren Widerständen (100 & 100k) weicht der Mikrocontroller dann 
deutlich zur SPS Ausgabe ab weil der Strom am Analogport unterhalb 2V 
nicht ausreicht.
Ich baute da testweise nun einen Verstärker aus diskret 
zusammengefummelten Operationsverstärkern ein. Mit etwas 'hinbiegen' 
gelingts dann auch es funktionierend zu verwirklichen.
Nur denke ich mir das es in der Art auch sicherlich was Fertiges in 
Chipform geben müsste ? Kenne mich da allerdings absolut nicht aus und 
wüsste momentan auch keinen Ansatz  (ausser diesem OP Gedönsel) einer 
Schaltung welche die vorhandene Mess'strecke' nicht gross belastet.
Wie kann ich das am Einfachsten auf 0-5V hintrimmen ?
Grüsse und Dank
Gustl

Autor: AVRFan (Gast)
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Ein Operationsverstärker, beschaltet als Spannungsfolger (Minuseingang 
mit Ausgang verbunden, Messspannung an Plus-Eingang) reicht doch aus, 
oder nicht?  Den Halbierungsspannungteiler aus z. B. 2 * 10 kOhm 
nachgeschaltet - fertig.  Schaltungsaufwand = 1 x LM358 + 2 x 
Widerstand.

Autor: Andreas R. (rebirama)
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Hi,

ich glaube einfacher als mit einem Operationsverstärker wirst du nicht 
hinkommen. Sind ja auch nur 4 Bauteile + Stromversorgung.
Hochohmiger Spannungsteiler auf 1/2 (zwei gleiche Widerstände (R)) und 
daran einen den Op. als Impedanzwandler. In den Rückkopplungspfad R/2 
einfügen, für einen möglichst geringen Offset.

Wenn du einen Rail to Rail Typ nimmst, kannst du ihn gleich mit den 
5V(?) aus der Anzeigeeinheit speisen.
Einfacher gehts nicht.

Autor: Gustl F. (Gast)
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Ohh ja - Danke !
hatte es mit der Vorlage eines 'Voltmeters' viel zu kompliziert gelöst. 
Da fehlt die Erfahrung und den Spannungsteiler dem OP nachzuschalten da 
wäre ich so nicht drauf gekommen.
So gehts !

Autor: Dominik Zschocke (Gast)
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Ich habe das gleiche Problem (Poti-Ausgang 5 V) auf einen 
Mikrocontroller mit 1,2 Volt.

Anbei mal meine Vorstellung zur Schaltung.

Hier mal meine Fragen:

Geht das generell so?
Was für einen OpAmp nehme ich (die Auswahl auch an Rail-to-Rail Typen 
ist ja schier unendlich)? Meine Zielvorgaben sind preiswert und leicht 
zu löten (nicht unbedingt SMD).
Muss vom Poti zum + OpAmp noch ein Widerstand (Strombegrenzung für OpAmp 
Input) rein, wenn ja welche Grösse?
Geht die Rückkopplung so direkt (ist ja in vielen Schaltplänen so 
angegeben, allerdings war hier vorher von R/2 in der Rückkopplung die 
Rede)?
Müssen noch irgendwelche Kondensatoren hier rein (Glättung, Schutz OpAmp 
oder so)?
Dann habe ich irgendwo gelesen, dass noch Sondervorkehrungen für das 
Abschalten des OpAmps (geht kaputt, wenn noch Spannung am Input, aber 
keine mehr an V+) vonnöten sind. Brauche ich da bei meiner simplen 
Schaltung irgendwas?

Generell würde ich die Schaltung gern aufbauen und sie soll dann ohne 
weiteres Gebastel und böse Überraschungen arbeiten. Geht um eine 
Freifeldmessung mit Windfahne (Poti) und Datenlogger (Mikrocontroller). 
Und ich wollte dann eigentlich nur alle zwei Monate zur abgelegenen 
Messstelle, um Daten abzuholen und da dann keine bösen Überraschungen 
erleben.

Danke für die Hilfe!

Autor: Dominik Zschocke (Gast)
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Habe meine Fragen mal hierhin verlegt:

Beitrag "5V Poti Signal auf 1,2 V Controllereingang"

Sind da vielleicht besser aufgehoben.

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