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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 0-20mA mit AVR lesen am ADC


Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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Hallo bin neu hier und habe bereits die Suche benutzt, verstehe es aber 
irgendwie nicht. :-(

Ich möchte an einem Gerät, welches für verschiedene Messwerte ein 0-20mA 
Signal ausgibt, diese abgreifen und mit einem ADC an meinem Pollin AVR 
Net IO messen.

Bisher habe ich einfach am Geräteausgang einen 100 Ohm Widerstand 
zwischen - und + des Ausgangs gehangen und am Widerstand dann den 
Spannungsabfall gemessen. Es hapert allerdings an der Umrechnung und ich 
weiß nicht weiter.

Laut Handbuch sieht das so aus:

Redoxspannung
0-1000 mV / 0-20mA

Chlorgehalt
0-2,00 mgCl/l / 0-20 mA

pH-Wert
0-14 pH / 0-20 mA

Temperatur
0-100 °C / 0-20 mA

Ich habe z.B. bei exakt 19°C - am Widerstand 0,745 V gemessen.
Nun habe ich aber echt ein Brett vorm Kopf und habe keinen Plan, wie ich 
mir damit die Teilschritte errechne. Aus den anderen kommt ohne 
Widerstand laut Multimeter etwa 9,x V raus, falls das weiterhilft.

Würde mich sehr freuen, wenn jemand von euch mir Anfänger helfen kann.
Vielen lieben Dank im Voraus.

Gruß
frostkilen

Autor: Ohforf Sake (ohforf)
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Frost Kilen schrieb:
> Ich habe z.B. bei exakt 19°C - am Widerstand 0,745 V gemessen.

Hast du das mit einem normalen Messgerät gemessen, oder mit dem AVR ?
Nach meiner Rechnung sollte da ca. die Hälfte rauskommen.

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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Mit meinem Multimeter.

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Was für einen Strom misst du denn mit deinem Multimeter?

Autor: Tim T. (tim_taylor)
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Bevor wir uns hier doof anstellen, wird der Messbereich linear 
proportional auf den Ausgangsstrom abgebildet?

Falls dem so ist, solle es so gehen:

U = 19°C ** 100 Ohm ** 20mA / 100°C

Autor: Florian Löffler (Firma: Studi) (muut) Benutzerseite
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Frost Kilen schrieb:
> Bisher habe ich einfach am Geräteausgang einen 100 Ohm Widerstand
> zwischen - und + des Ausgangs gehangen und am Widerstand dann den
> Spannungsabfall gemessen. Es hapert allerdings an der Umrechnung und ich
> weiß nicht weiter.

Schaltplan bitte, das klingt so als hättest du den Widerstand parallel 
zur Last geschaltet.

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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gute Frage, ich denke schon. Alles andere könnte ich noch weniger 
berechnen. g Hast du einen Tipp, wie ich sowas rechne?

Ist wahrscheinlich total simpel und Mathe Niveau Klasse 5... :-(

Am besten mal am Beispiel mit der Temp. zeigen wenn möglich. Vielen Dank

Autor: Peter Roth (gelb)
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Wenn du den Strom über 100 Ohm schickst, bekommst du also bei 20mA 2V.

Die Temperaturmessung würde also 0,745V / 2V * 100°C = 37,25°C ergeben.
Die Hälfte davon ist 18,6°C, also recht nahe an deinen 19°C. Hast du 
versehentlich 200 Ohm verwendet?

Ohne Bürdenwiderstand bekommst du die Leerlaufspannung der Sensoren. 
Unter 10V kommt mir allerdings zu niedrig vor, mindestens 10..12V sind 
üblich. Steht aber im Datenblatt.

Grüße, Peter

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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Also "Schaltplan" sieht so aus (direkt an den beiden Klemmen am Gerät):

---  (Beschriftung -)                 --- (Beschriftung +)

          |                                        |
          |............. 100 Ohm Widerstand .......|
                      |
                      |
                    Multimeter

Wahrscheinlich total falsch...

Autor: Ohforf Sake (ohforf)
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Billiges Multimeter, hat nur 1 Anschluss ;)

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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Sorry, daß ich euch Profis mit sowas simplem nerve.
Immerhin habe ich angefangen, beim "Strippenstrolch" nochmal Grundlagen 
zu pauken. Ein AVR Net-IO zusammenlöten und flashen ist ja nicht schwer. 
Aber wenn man wirklich verstehen will, was man tut dauerts länger.

Da es mir aber in den Finger kribbelt und ich das unbedingt ausprobieren 
will ...

Ich habe einen Widerstand mit genau 99,78 Ohm verwendet.
Also Multimeter mit einem Anschluss ists dann doch nicht.

Ich halte Minus an Minusausgang des Gerätes und Plus hinter den 
Widerstand wie auf dem Bild. Denke aber, ich habe etwas grundlegendes 
nicht verstanden. ;-)

Die Beispielrechnung bringt mir schonmal sehr viel. Danke dafür. Scheint 
zumindest plausibel.

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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@peter: Da kommen tatsächlich nur etwas über 9,5 V raus.

Es handelt sich im Übrigen um ein Dosier/Regelgerät für ein Schwimmbad, 
welches ich günstig bei eBay erwerben konnte.

Autor: Peter Roth (gelb)
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Frost Kilen schrieb:
> @peter: Da kommen tatsächlich nur etwas über 9,5 V raus.

Spielt zum Glück bei dir keine Rolle, auch wenn du die gewonnene 
Spannung an den ADC anschließt, wirst du nicht mehr als 5V brauchen.

Ich dachte bei meinem Hinweis eher daran, dass vielleicht das 
Dosiergerät eine zu niedrige Versorgungsspannung bekommt.

Grüße, Peter

Autor: avr (Gast)
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Frost Kilen schrieb:
> Temperatur
>
> 0-100 °C / 0-20 mA

Stimmt die Angabe?
Oft ist bei den Sensoren der Strombereich 4 - 20 mA, also ein Offset
von 4 mA im Messwert enthalten.

(7,45-4)/16 * 100 = 21,56

D.h. jetzt hätten wir rund 21,5° als Ergebnis.
(die 16 sind der Strombereich, die 100 der Temperaturbereich
in der Formel)

Prüf mal das Datenblatt oder verlink es.

avr

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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Ist denn meine Meßmethode, bzw. Aufbau mit dem Widerstand so korrekt?

Also später dann GND an GND des Atmel, ADC vom Atmel an den Widerstand, 
Widerstand zum + des Meßausganges am Gerät.


Also so:


--- 20mA- ---                                   --- 20mA + ---

      |     |                                        |
      |     |                                        |
      |     |                                        |
      |     |---------||||| R=100 Ohm ||||-----------|
      |                                      |
      |                                      |
       zu GND Atmel                          | zum ADC Eingang am Atmel

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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@avr : Online gibt es kein Datenblatt davon. Ist steinalt (1997).

Ja im Handbuch stehen diese Werte.
Ich kann je Wert am Gerät selbst sagen, ob er 0-20 oder 4-20 ausgeben 
soll.

Autor: avr (Gast)
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Auch das sagt uns das Datenblatt ;)

Wo ist dieses?

avr

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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Ist diese hier:

Berkefeld E 3581 A - CPRT Control

Keine Chance davon was online zu finden... habe hier auch nur eine 
schlechte S/W Kopie vom Handbuch dazu bekommen.

Autor: Ohforf Sake (ohforf)
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Frost Kilen schrieb:
> Ich kann je Wert am Gerät selbst sagen, ob er 0-20 oder 4-20 ausgeben
> soll.

Vielleicht ist ein Fehler in der Firmware, so dass die "4-20" 
Einstellung dir "0-20" gibt ?

Autor: avr (Gast)
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Dann sollte dort auch stehen, ob der Stromausgang - mit dem
GND der Versorgungsspannung verbunden ist (bzw. verbunden
werden darf). Wenn ja dann geht es so.

avr

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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DAS könnte natürlich auch sein, habe ich noch gar nicht dran gedacht.
Also nochmal zu meiner dilettantischen Verkabelung: Ist das korrekt, 
oder völliger Schwachsinn was ich da mache?

Autor: Peter Roth (gelb)
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Frost Kilen schrieb:

> oder völliger Schwachsinn was ich da mache?

Solange du den Atmel noch nicht angeschlossen hast und das Multimeter an 
den 100 Ohm-Widerstand anschließen kannst, ohne weitere 
Masseverbindungen zu machen, solltest du auf jeden Fall korrekte Werte 
messen. Entsprechend deinem Plan von 21:51.

Grüße, Peter

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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habe mal eben ein foto vom einzigen "schaltplan" gemacht. hilft das 
weiter?

Autor: Peter Roth (gelb)
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Moment mal: Temperatur 0..50°C !! Nicht 0..100°C
also sind 0,745V / 2V * 50°C = 18,6°C, das entspricht deinen 19°C doch 
recht gut.

Wer lesen kann, ist klar im Vorteil!

Grüße, Peter

Autor: Frost Kilen (frostkilen)
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mann wie peinlich. g Das erklärt es dann ja.

Vielen Dank erst einmal für eure geduldige Hilfe bei meinen Fragen.
Werde mich morgen früh nochmal ranwagen und ein paar Tests durchführen 
und vor allem danach das tolle ADC Tutorial hier lesen, um weiter zu 
kommen.

Sobald ich es geschafft habe, die Werte dann auf meinem Telefon 
anzuzeigen, gebe ich mal Feedback (bei den Hardwarekenntnissen noch ein 
weiter Weg
;-). Vielleicht hilft es ja noch jemand anderem.

Bin auf jeden Fall sehr positiv über die schnelle Reaktionszeit hier 
überrascht. Geht das hier immer so schnell?

Autor: Peter Roth (gelb)
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> überrascht. Geht das hier immer so schnell?

Nur wenn man die richtigen Fragen stellt und genügend Auskünfte erteilt 
:-)

Grüße, Peter

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