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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungen verschiedener Potentiale


Autor: Ben (Gast)
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Hallo

ich möchte mit einem PIC sämtliche Spannungen meines symmetrischen
Netzteils messen und überwachen. Soweit kein Problem. Das Netzteil
erzeugt die symmetrischen Spannungen mit 2 Trafos, indem es jeweils die
"mittleren" Pole + und - zu einem gemeinsamen Nullpotential
zusammenführt:

.
. + ------------------------------------------- +15V
.                        _
. - --------------------|___|-----\
.                                  |----------- 0 V
. + ------------------------------/
.                        _
. - --------------------|___|------------------ -15V
.

Die beiden Widerstände sind Stromfühler, der PIC soll über die
abfallende Spannung den Strom messen und ggf. bei Kurzschluß das
Netzteil abschalten.

Okay jetzt das Problem: Die an den Widerständen abfallende Spannung,
mit der ich auf den Strom schliesse, liegt ja gegen unterschiedliche
Bezugspotentiale an, richtig?

Wie krieg ich die denn jetzt in meinen PIC, der ja die 0V als
Bezugspotential hat???

Überhaupt, wie kann man an einen Mikrocontroller Signale anlegen die
unterschiedliche Bezugspotentiale haben, das muss doch möglich sein?

Ich dachte schon daran die Spannungen jeweils per A/D-Wandler in
digital umzuwandeln und dann per Optokoppler in den PIC zu speisen aber
es geht doch wohl auch einfacher?

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Hallo Ben!
Am einfachsten wird es sein, einen OPV als invertierenden Verstärker
mit der Verstärkung von 1 zu nehmen, um die negative Spannung gegen
Masse "Aufs Kreuz" zu kippen.

MfG Paul

Autor: Ben (Gast)
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Vielen Dank, werde das mal probieren! Dann muss ich den OPV aber auch
symmetrisch betreiben zwischen den +/1 15V oder?

Autor: Ben (Gast)
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Habe noch einige LM324 rumliegen; gibt es eine Möglichkeit die auch
symmetrisch zu versorgen? Im Datenblatt steht nur "single supply"..

MFG

Ben

Autor: zmaier (Gast)
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Bei mir steht im Datenblatt:

Supply voltage   32V or +/- 16V

Also kannst du den LM324 natürlich auch symmetrisch versorgen.

Ich kenne eigentlich keinen einzigen OPV, der nur unsymmetrisch
versorgt werden darf.

Autor: Ben (Gast)
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Erstmal vielen Dank für die schnellen Antworten; echt super Leute!
---

Ja, hab zwar keine Ahnung davon, aber eigentlich dürfte es keinen
Unterschied machen, ob ich nun zwischen 0 und 32 Volt betreibe, oder
zwischen -16 und 16 Volt, da ja eh nur das "Spannungsgefälle"
dazwischen zählt. Man könnte ja die Masse der Schaltung auch auf 1000
Volt legen und dann den OPV zwischen +1016 und 1000 Volt betreiben,
richtig?

Okay also das mit dem OPV als Inverter sollte funzen, dann hab ich eine
positive Spannung gegen meinen 0 Volt-Pol. Aber ich zapfe die 2 Trafos
ja mehrfach an und erzeuge mit Spannungsreglern verschiedene Zweige mit
je 2x 5Volt,9Volt,12Volt,15Volt. Die mittleren Plus- und Minus-Pole
jedes Zweigs lege ich dann zum gemeinsamen 0-Volt Pol zusammen. Dieses
0-Volt Potential müsste aber doch dann in allen Zweigen dasselbe sein,
oder? Es ist ja quasi nur der "Mittelpunkt" der beiden Potentiale des
Trafos, der sich ja nicht ändern dürfte, egal wie die
Ausgangsspannungen jetzt darüber oder darunter liegen. Also dürfte ich
diese 0-Volt Pole auch alle miteinander verbinden, ohne das ich danach
das Zimmer lüften muss? ;)

In dem Fall könnte ich mir in allen Zweigen an den Spannungsfühlern
Spannungen relativ zum gemeinsamen 0-Volt Potential abzapfen und in
meinen PIC leiten, den ich dann mit den +5V versorge.

Wird das klappen?

Cheers Ben

Autor: Günter König (Gast)
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Hallo Ben,
wieso willst du einen PIC zur Strommessung nutzen wenn er doch
letztlich nur schalten soll?
Lege deine Fühlerwiderstände in die Versorgungsleitungen (+ und -)und
betue die Basis-Emitterstrecke  eines Transistors mit dem
Spannungsabfall deiner Fühlerwiderstände.
Nimm als Transistor einen PNP Typen für die positive
Versorgungsspannung und
einen NPN Typen für die negative Versorgungsspannung.
Da beide Transistoren im "open collector" Mode arbeiten kannst du
beide über Dioden "odern" und somit auf einen Eingang des verwendeten
µC´s geben.

So denn und Glückauf,
Günter

Autor: edi.edi (Gast)
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hi,

du musst eine differnzverstaerkerschaltung einsetzen.
damit kannst du deine probleme meistern.

ed

Autor: Ben (Gast)
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Hallo,

@Günter König

sowas ähnliches hatte ich schon probiert, allerdings mit einem OPV als
Komparator. Hat auch prima geklappt; ich hab ihn über einen Transistor
je 2 Relais schalten lassen, die bei Kurzschluss dann den Saft
abdrehen.

Aber jetzt wollt' ich halt mit PICs anfangen und hab mir gedacht dass
es ganz schön wäre, die Spannungen und Ströme auch noch auf einem LCD
anzuzeigen. Das Netzteil hat ja auch noch eine symmetrische
Regelspannung, sodass irgendeine Anzeige dringend notwendig ist.
Deswegen will ich die Spannungen der Stromfühler direkt an den PIC
geben, oder vielleicht über einen externen A/D-Wandler, damit er den
Strom nicht nur überwachen sondern auch noch anzeigen kann.

Wenn meine 0-Volt Potentiale der verschiedenen Zweige alle gleich sind
(quasi alle in der "Mitte" der beiden Trafos liegen), was ja
eigentlich logisch wäre, dann könnte ich die Spannungen der Stromfühler
alle an den gleichen PIC legen. Das war meine Frage: Geht das? :)

@ed

Hi, ist Differenzverstärker das gleiche wie ein Komparator?

MFG Ben

Autor: Günter König (Gast)
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Moin Ben,
wenn du die Ströme auch noch messen willst, empfehle ich dir auch den
Einsatz von Operationsverstärkern. In der Regel ist die Eingangsstufe
eines OPV`s als Differenzverstärker ausgeführt.
Du kannst dich gerne informieren auf diesen Seiten

http://www.mikrocontroller.net/articles/op.htm

Ich habe dort schon vor längerer Zeit mal was über OPV`s
zusammengefasst. Interessieren dürfte dich der Beitrag über den
Subtrahierer denn das ist letztlich ein Differenzverstärker.

Gruß,
Günter

Autor: Chris (Gast)
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"Hi, ist Differenzverstärker das gleiche wie ein Komparator?"

nein, erster arbeitet linear, zweiter ist ein Schwellwertschalter

Gruß

Autor: edi.edi (Gast)
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