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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analogspannung mit tiny26 messen


Autor: netfriend (Gast)
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Hallo,

ich habe folgendes Problem und vielleicht kann mir der eine oder andere
ein paar Tips geben oder evtl. einen Codeschnipsel zur Verfügung
stellen:

Ich habe einen Shunt an dem proportional zum Stromfluß rund 0...50 mV
Spannung abfällt. Ich möchte diese nutzen um z.B. bei Überschreiten von
3mV mit dem tiny26 darauf zu reagieren.

Nun meine Fragen:
- geht das mit dem eingebauten A/D-Wandler?
- wie realisiere ich das mit C? (WinAVR)
- gibts weitere (einfache) Möglichkeiten?

Vielen Dank für Eure Hilfe!

Autor: Dieter Brüggemann (Gast)
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Hallo

Gehen tut das schon, aber schau dir mal die Daten des AD Wandlers an.

Seite 88.
Bei einer Uref von 2,56 Volt hat der Wandler ja eine Auflösung von 2,5
mV.

Man kann die Spannung ja auch mit einem OP verstärken und dann
auswerten.

Oder man nimmt einen Komperator und stellt die Schaltschwelle dann ein.
Beim erreichen dieser, bekommst du dann ein sauberes High Signal.
Aber bei 3 mV kommt auch nicht jeder in Frage.

Ist der Stunt denn vorgegeben oder kann man da vielleicht ein MAX 471
einbauen, wenn er reicht. Dann wäre die Auswertung einfacher.

MFG
Dieter

Autor: Sascha (Gast)
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Du musst die Spannung durch Verstärkung mit einem OP erstmal auf ein
brauchbares Niveau heben. Stichwort: nichtinvertierender Verstärker.
Günstig wäre auch noch gleich einen Tiefpass mit zu planen, um das
Messsignal zu filtern. Die Verstärkung würde ich so wählen, dass sie
bei maximaler Ansteuerung keinesfalls über die Versorgungsspannung des
AVRs reicht.
Wenn du den Controller nicht für anderen Aufgaben brauchst, wäre es
einfacher, das ganze mit einem Komparator mit Hysterese zu realisieren.
Es gibt integrierte Schaltungen mit z.B. 4 OPs, damit könntest du
Verstärkung, Filterung und Komparator mit erschlagen.

Autor: netfriend (Gast)
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Danke für die Tipps.

Also, den tiny26 brauch ich schon, der soll noch ein paar andere Dinge
tun.

Die Verwendung eines OP hab ich mir auch schon überlegt, wenn es
allerdings nicht notwendig ist, hätte ich mir das erspart.

Was ist ein MAX471? Konnte den bei Conrad nicht finden und bei Reichelt
gibts den zwar, aber ohne Datenblatt.

Autor: Dieter Brüggemann (Gast)
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Hallo

Goggle ????

Hier der Link fü den MAX 471

http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/1108/ln/en

MFG
Dieter

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Was willst Du denn mit einem OPV ?
Der Tiny26 hat doch schon einen internen Verstärker * 20.


Peter

Autor: OldBug (Gast)
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Hi zusammen!

Wenns etwas mehr Kosten darf: Stromwandler mit Hall-Sensor verwenden!
Gibt da echt nette Teile, zum Beispiel von Pewatron (PW-ICS-xx).

Gruß,
Patrick...

Autor: Michael (Gast)
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Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

mit 3mV wird das mit "normalen" Opamp nix, mit dem internen
Verstärker erst recht nicht.
Schaut mal ins Datenblatt, Stichwort Offset.
Reverence Voltage geht auch nur runter bis 2V, geht auch nicht.
Also tricksen:
Einen Transi vorspannen und damit einen Pullup runterziehen. Das kannst
Du dann messen.
Musst Du natürlich abgleichen.
So:
BC546 oder so, E an GND, vom Shunt 10k an B, von B einen Trimmer 1M an
5V. Schleifer des Trimmers auch an B.
Von C 10k an 5V.
Am C kannst Du dann messen.
So abgleichen, daß bei 0 Strom vielleicht 1V an C anliegen.
Steigt die Spannung am Shunt, steigt sie auch an C, nur verstärkt.

Die Werte sind aus dem Bauch heraus, als Basis zum experimentieren
sollte das aber gehen.

Für ne Serie ist das aber nix, denn die Toleranz der Verstärkung ist
viel zu groß.
Wenn Du das also so hast, daß bei den 3mV die 1V auf 1,2 steigen, kann
das beim nächsten Exemplar 1,3V sein.
Das könnte man zwar auch mit dem 10k an C noch abgleichen...

Oder einen Opamp mit 1mV offset suchen...

Gruß,
Norbert

Autor: Norbert (Gast)
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Son Quatsch!
Die Spannung an C sinkt!
Also eher auf 4V an C abgleichen.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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@Norbert,

"mit dem internen Verstärker erst recht nicht."

ehe Du über den Tiny26 meckerst benutze ihn doch erst mal.
Rate mal, wozu man den selben Pin als + und - Eingang setzen kann ?
Genau, um die Offsetspannung zu messen und dann abzuziehen.

Bei 2,5V Referenz hast du 2,5V  1024  20 = 0,1mV Auflösung, 3mV sind
dann also schon satte 30 Stufen.
Was soll da "erst recht nicht" gehen ?

Gut abblocken, gute Masse und am besten noch Mittelwertbildung und die
Sache ist gegessen.


Peter

Autor: Norbert (Gast)
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Hallo,

Ich mecker doch nicht über den Tiny26, weise lediglich auf die Grenzen
hin.

Gugst Du Datenblatt.

Absolute Accuracy - Gain 20  - 27LSB

Da hast Du schon fast Deine 30 Schritte.

Dann rechne das mal durch für die Toleranz der internen 2,56V
Referenz.
Die ist höchstens ein Schätzeisen.
Eine genaue Referenz ist grundsätzlich ein Problem.
Schau Dir mal die Datenblätter eines normalen 7805 an.
Bei den Toleranzen kannst Du die 10 bit glatt vergessen.

Liest hier keiner die Datenblätter?

Nix für ungut.

Gruß,
Norbert

Autor: Peter Dannegger (peda)
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"Liest hier keiner die Datenblätter?"

Rate mal, woher ich die obigen Aussagen habe.
Die 27 LSB gelten nur, wenn man keine Korrektur macht, ansonsten Seite
88:


If better offset cancellation is desired, it is possible to select the
same channel for both
differential input references and actually measure the offset from the
complete analog
path. This offset residue can then be subtracted in software from the
measurement
results. Using this kind of software based offset correction, offset on
any channel can be
reduced below one LSB.


Peter

Autor: netfriend (Gast)
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Nun ja, so wenig wie möglich extern und so wenig wie möglich abgleichen
wäre schon super.
Wenn das mit dem internen ADC mit 20facher Verstärkung hinhaut, wäre
mir schon geholfen.

Autor: Jörg Wunsch (Gast)
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Was Du in der Tat berücksichtigen solltest: die Grundabweichung der
internen Referenz kann beträchtlich sein.  Du solltest diese also
während der Kalibrierungsphase einmal einmessen und dann z. B. im
EEPROM abspeichern, um Dich künftig auf den exakten Wert (statt des
Sollwertes) beziehen zu können.

Autor: Norbert (Gast)
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Hi,

@Peter
Ich hoffe ich habe mich nicht zu sehr im Ton vergriffen;-)
Mit den Verstärkern hatte ich noch nichts zu tun und nach Deinem Zitat
scheint es ja wirklich zu gehen.

Gruß,
Norbert

Autor: netfriend (Gast)
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Hallo Peter,

kannst Du mir das bitte etwas genauer erklären? Evtl. mal ein paar
Zeilen Code und wo ich was anschließen muß? Würde mir sehr helfen.

Danke!

Autor: Stefan Kleinwort (Gast)
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Die Ungenauigkeit der Referenz sehe ich in diesem Fall als nicht
problematisch an, da sie immer relativ zum Messwert stehen. Im
Gegensatz zum Offset-Problem, was kleine Messwerte überproportional
betrifft (aber dieses Problem hat ja Peter schon aus der Welt
geschafft).

Eien supergenaue Referenz finde ich in den wenigsten Fällen wirklich
wichtig, die meisten Messwerte beziehen ihre Spannug ja letztendlich
auch aus der Referenz, z.B. bei der Temp-Messung per NTC oder bei einer
Messbrücke. Nur bei einer absoluten Spannungsmessung ist das wichtig.

Stefan

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