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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsfolger 24 V


Autor: Jonas (Gast)
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Hallo,

ich bin elektrisch einfach noch etwas unerfahren und hoffe hier ein 
bisschen Hilfe zu bekommen.

Ich möchte das Signal eines Wegsensors (Linearpoti R=1K) erfassen. Als 
Versorgungsspannung habe ich 24 V, die ich auch noch für andere Sensoren 
am Prüfstand verwende. Um den Strom im Schleiferkreis möglichst klein zu 
halten will ich einen Spannungsfolger einsetzen. Hat jemand eine 
Empfehlung für einen OPamp. Kann man diesen auch mit den 24V und Gnd 
speisen oder sollte man da noch eine Schaltung zur Spannungsversorgung 
realisieren?

Vielen Dank schon mal!

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Wenn der Wegesensor auch max. 24V  und 0V output liefert, muß Dein OPV 
das abkönnen (rail to rail output sowie input Bereich).

Wenn der Wegesensor jedoch weniger,  0-15 V (z.B.) liefert, dann reicht 
auch z.B. ein LM358 oder etwas in der Art.

Autor: Otto J. (Gast)
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Kommt halt auch auf die Genauigkeit an, welche du erreichen willst bzw. 
die Auflösung deines Sensors.

Der hier würde evtl nicht schlecht passen. 
http://www.national.com/mpf/LM/LM1458.html#Overview

Ansonsten gib mal genauere Spezifikationen.

Autor: faustian (Gast)
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Also sauber sollten die 24V schon sein. Das gilt auch und vor allem fuer 
die Versorgung des Linearpotis!

"Klemm" am besten das Linearpoti zwischen zwei weitere 1K Widerstaende, 
und lege an beide Enden einen Kondensator nach Masse. So hast Du a) die 
Ausgangsspannung ein wenig eingeschraenkt*, so dass ein normaler OPV 
damit umgehen kann (zB ein TL071, normal aus den 24V gespeist), b) einen 
Stoerfilter.

Noch besser waere es aus dem 24V per Spannungsregler 12V oder 18V zu 
machen und damit zu arbeiten (die oben beschriebene Schaltung wird auch 
damit komplett laufen!), so versaut es dir nicht das Messergebnis wenn 
die 24V mal schwanken.

*Nicht jeder Operationsverstaerker kann gut damit umgehen wenn man ihn 
bis zur eigenen Betriebsspannung herauf oder auf 0V herunter aussteuert. 
Die die es koennen sind meist teurer, schwerer erhaeltlich oder nicht 
fuer hohe Betriebsspannungen geeignet.

Autor: Jonas (Gast)
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Also wäre es ratsam die Spannung zunächst über einen Spannungsteiler 
herabzusetzen und dann das Poti nur mit z.B. 6V zu speisen? Kann ich 
dann  einfach die Speisespannung (Poti) auch als Versorgungsspannung für 
den OpAmp nehmen? Ich brauche ja nur einen. Ist es möglich die irgendwo 
in solch einer kleinen Stückzahl zu beziehen?

Autor: Jonas (Gast)
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Also die Lösung mit den 1K Widerständen und den Kondensatoren gefällt 
mir recht gut. Am Poti liegen dann ja nur noch maximal 8V an wenn ich 
meinen OpAmp dann mit 12 speise dürfte ich doch keine Probleme mehr mit 
dem Grenzbetrieb haben, oder? Was wählt man bei den Kondensatoren denn 
für Kapazitäten?

Das Netzteil hat eine Restwelligkeit von <40 mv.

Insgesamt sollte die Schaltung möglichst einfach gehalten werden, da es 
sich nur um einen verhältnismäßig nebensächlichen Senor handelt und ich 
nicht so viel Zeit dafür verwenden möchte.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Jonas schrieb:
> Also wäre es ratsam die Spannung zunächst über einen Spannungsteiler
> herabzusetzen

Besser: Spannungsregler nehmen.

>  und dann das Poti nur mit z.B. 6V zu speisen?

Nimm 10V oder 12V ,-)

> Kann ich
> dann  einfach die Speisespannung (Poti) auch als Versorgungsspannung für
> den OpAmp nehmen?

Nimm dafür besser die 24V, die Du eh schon hast.

> Ich brauche ja nur einen. Ist es möglich die irgendwo
> in solch einer kleinen Stückzahl zu beziehen?

z.b Conrad oder je nachdem wo Du wohnst vom freundlichen Elo-Bastler aus 
der Nachbarschaft.

Autor: faustian (Gast)
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"Das Netzteil hat eine Restwelligkeit von <40 mv."

Die interessiert weniger, aber der Spannungsfall durch die anderen 
Sachen die an dem gleichen Strang haengen kann Dir evtl Probleme 
bereiten.

Achte auch auf die Massefuehrung!

Kondensatoren .. im Zweifelsfall 100uF Al-Elko plus 100nF Keramik 
parallel, das sollte sowohl Brumm-wie auch HF-Stoerungen reduzieren (Das 
klingt alles nach Industrienanwendung, weiss Walter was da rumstrahlt). 
Und davon brauchst Du eh welche fuer den OPV.

"
 Am Poti liegen dann ja nur noch maximal 8V an wenn ich
meinen OpAmp dann mit 12 speise dürfte ich doch keine Probleme mehr mit
dem Grenzbetrieb haben, oder?"

Genau das war der Plan. Und minimal 4V. Im Endeffekt hast Du deinen 
Spannungsteiler, aber ohne das Poti zu belasten und damit zu einem 
Nichtlinearpoti zu machen.

Ja, wenn Du auf 0V referenziertes Signal brauchst musst Du noch eine 
Subtrahierschaltung einbauen. Dann sind wir aber wieder im Bereich wo 
wir entweder symmetrische Spannungsversorgung oder R2R-OPVs brauchen....

"Insgesamt sollte die Schaltung möglichst einfach gehalten werden, da es
sich nur um einen verhältnismäßig nebensächlichen Senor handelt und ich
nicht so viel Zeit dafür verwenden möchte."

Genau deswegen geht man konservativ vor, pfeffert Filter (Kondensatoren) 
vorsorglich ueberall hin wo es Sinn macht und bewegt sich weit innerhalb 
aller Grenzen. Dann braucht man weit weniger Zeit fuer die Fehlersuche.

Autor: sdgsh (Gast)
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Bei uns gehen Werte von solchen Potis in die SPS. Und die kann ohnenhin 
nur einen Spannungsbereich von 0-10V. Also gibt es ein stabilisiertes 
10V-Netzteil und dann die resultierenden 0-10V direkt in die SPS.

Gast

Autor: Jonas (Gast)
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Was ist von einem NE5532 zu halten? Den könnte ich sofort bekommen. Zwei 
1k-Widerstände und die Kondensatoren sollen dort auch noch rumliegen.

@faustian: Wozu brauche ich die Kondensatoren für den OpAmp?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Fein, ist ein recht schneller OPV und wäre einen Versuch wert. 
Oszilloskop bereit halten, um zu sehen ob der OPV ggfs schwingt.

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