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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sensor auswerten


Autor: frank (Gast)
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Hab da nen Poblem wo ich schon die ganze Zeit am grübeln bin. 
Wahrscheinlich so einfach, dass ich nicht darauf komme.

Es geht darum eine Sensorspannung die von 2 nach 0 Volt geht, umzudrehen 
auf eine die von 0 nach 2 Volt geht. Mit OPs kann man ja in der 
Inverterschaltung nur 0 bis -2V erzeugen. Dann ist das signal aber immer 
noch nicht gedreht.

Hat da einer eine idee mit ops. Muss genau sein.

Autor: gast (Gast)
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nimm eine invertierende op-amp schaltung und google vorher mal nach 
"arbeitspunkt".

Autor: Florian Rist (Firma: TU Wien) (frist)
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Hallo Frank

> Es geht darum eine Sensorspannung die von 2 nach 0 Volt geht,
> umzudrehen auf eine die von 0 nach 2 Volt geht. Mit OPs kann
> man ja in der Inverterschaltung nur 0 bis -2V erzeugen. Dann
> ist das signal aber immer noch nicht gedreht.

Dann addier noch 4V, das geht auch mit OPs, dann ist's "gedreht".

Besser vielleicht das 0-2V Signal einfach von 4V abziehen, das geht mit 
einem OP.

Grüße
Flo

Autor: frank (Gast)
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Eine Inverterschaltung invertiert nur auf Masse bezogen, Ob ich die nun 
hoch lege macht auch nichts. Die richtung ändert sich nicht.

wenn ich 4 dazuaddiere habe ich 6. Wenn das signal auf 0 geht habe ich 
4. Da hab ich nix von.

Ich will bei 0 2 Volt am Ausgang und bei 2 eben 0. Das Problem ist alles 
dazwischen soll ebenfalls invertiert werden.

Autor: gast (Gast)
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http://www.mikrocontroller.net/articles/Bild:Ss_opamp2.png

stell z.B. verstärkung 2 ein und teile hinterher mit nem 
widerstandsnetzwerk durch 2.

brauchst halt eine versorgungsspannung von sagen wir mal mindestens -2V 
und +6V damit der op-amp nicht clipt.

Autor: gast (Gast)
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noch ne andere überlegung:

"sensor auswerten" heisst doch eigentlich, du hast hinter deinem sensor 
in irgendeiner form vermutlich einen A/D-wandler und einen 
mikrokontroller.
da könntest du natürlich am aller einfachsten den wert umdrehen...

Autor: yalu (Gast)
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Nimm den klassischen invertierenden Verstärker mit zwei gleichen
Widerständen (A=-1) und lege den nichtinvertierenden Eingang des OPV
auf 1V statt auf Masse. Die 1V kannst du bspw. per Spannungsteiler aus
der Versorgungsspannung erzeugen, sofern diese ausreichend stabil ist.

Autor: Florian Rist (Firma: TU Wien) (frist)
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Hallo frank

> Eine Inverterschaltung invertiert nur auf Masse bezogen, Ob ich die nun
hoch lege macht auch nichts. Die richtung ändert sich nicht.

Hmm.

Der Invertierer sieht so aus: f(x)=-x
Der Addierer: g(x)=x+2

Alles zusammen: h(x)=g(f(x)) also so h(x)=2-x

Sprich: h(0)=2, h(0.5)=1.5, h(1)=1, h(2)=0

Das wolltest Du doch, oder nicht?

> wenn ich 4 dazuaddiere habe ich 6.

4 war Quatsch, ich meinte natürlich 2.


> Ich will bei 0 2 Volt am Ausgang und bei 2 eben 0. Das
> Problem ist alles dazwischen soll ebenfalls invertiert werden.

Eben Du willst i(x)=2-x, das geht mit einer kombination aus dem von Dir 
erwähnten Invertierer und einem Addierer oder einfacher mit einem 
Subtrahierer: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operations...

Oder steh ich grad furchbar auf dem Schlauch?

Grüße
Flo

Autor: frank (Gast)
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Du wirst es mir nicht glauben, aber darüber habe ich den ganzen Tag 
gegrübelt, gut, ich habe Fieber und Magen Darm, aber ... meine Güte ich 
brauch Schlaf.

Trotzdem Danke

Autor: frank (Gast)
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Ach ja,
Einlesen in die CPU erfolgt später, vorher müssen noch ein paar 
Schaltungen angebracht werden, daher der Aufwand.

Autor: Florian Rist (Firma: TU Wien) (frist)
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Hallo frank

> Du wirst es mir nicht glauben, aber darüber habe ich den
> ganzen Tag gegrübelt,

Dann hilft Dir der Subtrahierer?

Auch yalus Vorschlag läuft ja auf einen Subtrahierer hinaus. Wobei ich 
denke, dass der nichtinvertierenden Eingang des OPV auf +2V gehört. Oder 
yalus?

> gut, ich habe Fieber und Magen Darm, aber ... meine Güte ich
> brauch Schlaf.

Na denn gute Nacht und gute Besserung
Flo

Autor: gast (Gast)
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naja, also wenn du den wert dann sowieso am ende in einer cpu hast, dann 
spare dir den ganzen analogen aufwand.

wert = SCALE_MAX - wert;

fertig.

Autor: yalu (Gast)
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> Auch yalus Vorschlag läuft ja auf einen Subtrahierer hinaus.

Es ist ein leicht abgespeckter Subtrahierer.

> Wobei ich denke, dass der nichtinvertierenden Eingang des OPV auf
> +2V gehört. Oder yalus?

2V-x kann man mit einem Subtrahierer wie hier abgebildet

  http://www.mikrocontroller.net/articles/Operations...

realisieren, wobei R6=R4, R7=R5 und Ue2=2V sein müssen. Wegen R7=R5
liegen am nichtivertierenden Eingang des OPV konstant Ue2/2=1V an.
Diese Spannung von 1V kann man auch direkt (ohne die Widerstände)
anlegen, falls man sie zur Vefügung hat, oder eben aus der
Versorgungsspannung per Spannungsteiler erzeugen. Dann kommt das
heraus, was ich oben beschrieben habe.

Autor: yalu (Gast)
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Noch etwas, was ich gestern noch schreiben wollte:

Man kann das Ganze, wie im letzten Post geschrieben, als Subtrahierer
sehen, bei dem eine der beiden Eingangsspannungen konstant ist.

Man kann es aber auch als gewöhnlichen invertierenden Verstärker mit
verschobenem Bezugspotenzial sehen. Da Bezugspotenzial ist die
Spannung am nichtinvertierenden Eingang und gleichzeitig der Fixpunkt
der Schaltung, bei dem Ausgangsspannung = Eingangsspannung.

Da sich die Ausgangsspannung im gleichen Bereich (0V bis 2V) wie die
Eingangsspannung bewegt, nur gegensinnig, liegt der Fixpunkt aus
Symmetriegründen genau in der Mitte dieses Bereichs, also bei 1V.
Diese Spannung ist als Bezugspotenzial an den nichtinvertierenden
Eingang zu legen.

Autor: Florian Rist (Firma: TU Wien) (frist)
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Hallo  yalu,
danke für's nochmal erklären. Jetzt hab ich verstanden wo die 1V 
herkommen.

Grüße
Flo

Autor: frank (Gast)
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Die Spielereien mit dem Bezugspotential mache ich nicht so gerne, die 
zwei Widerstände mehr (Was kostet die Welt). Ist auch besser wegen der 
Offsetgeschichte laut meinem schlauen Buch, da die ops keine negative 
Betriebsspannung haben.

An Gast:

Wie ich schon sagte möchte ich das signal vorher noch weiterverarbeiten. 
Warum damit die cpu belasten, wenn es doch so "einfach" geht. Das Teil 
hat sicherheitsrelevante Aufgaben, da ist eine immer funktionierende 
Analogschaltung vorgeschrieben.

Autor: gast (Gast)
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> Warum damit die cpu belasten, wenn es doch so "einfach" geht.

Einfach heisst für mich auch mit möglichst wenig externem Aufwand.
Ich weiss ja nicht, wie viele Messwerte du pro Sekunde verarbeiten 
möchtest, aber eine Subtraktion ist bei ein paar hundert bis tausend 
Messungen pro Sekunde locker zu machen.


>Das Teil hat sicherheitsrelevante Aufgaben, da ist eine immer funktionierende
Analogschaltung vorgeschrieben.

Und da lassen sie Leute mit deinem Knowhow ran... tss....
Nichts gegen dich persönlich, aber ich wundere mich schon ein wenig.

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