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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADC Spannung anzeigen (hochrechnen)


Autor: Baggy (Gast)
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Servus!

Angenommen Ich greife an einem Spannungsteiler eine Spannung von 9 oder 
12V ab.

 Volt = Messergebnis-ADC * Versorgungsspannung AVR (5V)
 Volt = Volt / 1023

Nun habe ich die Voltzahl vom ADC berechnet.
Wie komme ich denn nun von der ADC-Voltzahl auf die Versorgungsspannung 
(9 oder 12V)?
Einfach mit irgendeinem Wert multiplizieren oder gibt es da feste Regeln 
zum berechnen?

Autor: Oliver Ju. (skriptkiddy)
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Baggy schrieb:
> Wie komme ich denn nun von der ADC-Voltzahl auf die Versorgungsspannung
> (9 oder 12V)?

Den inversen Spannungsteiler als Faktor vor die berechnete Voltzahl 
ergibt die Versorgungsspannung des Spannungsteilers. Natürlich machst du 
dabei einen Qantisierungsfehler, der mit der AD-Wandlung zusammenhängt. 
Das heißt, dass der ADC-Wert 1023 einer Spannung von 4.9951V - 5.0000V 
am ADC-Eingang entspricht.

Autor: Baggy (Gast)
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Ich habe 47K und 18K verwendet. Kannst du mit die Inversierungsformel 
nennen?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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wie wärs mit selber rechnen?
Um welchen Faktor teilt dein Spannungsteiler die 9V runter?

Und die Umkehrung ermöglicht dir dann aus der gemessenen Spannung wieder 
auf die Versorgungsspannung zurückzurechnen.

Nach dem Muster

   9 Äpfel kosten 5 Euro  (bzw. was dann durch den Spannungsteiler
                                rauskommt)

  wieviele Äpfel kann ich für 4 Euro 80 kaufen?

Autor: Oliver Ju. (skriptkiddy)
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Baggy schrieb:
> Kannst du mit die Inversierungsformel
> nennen?


Wie wäre es damit, die Formel einfach umzustellen?

Autor: Thilo M. (Gast)
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Wird der Dreisatz heute nicht mehr gelehrt? ;-)
(9V/47kOhm)*18Kohm=3.447V
Vorausgesetzt die 10KOhm sind gegen Masse geschaltet.

Folglich ist der maximal erreichbare ADC-Wert bei max. 9V Messpannung 
und 5V Referenzspannung:
(1024/5V)*3.447V=706

Also muss die Spannungsberechnung heißen:
(9V/706)*gemessener ADC-Wert=Spannung

Autor: Falk Brunner (falk)
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Autor: Thilo M. (Gast)
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Thilo M. schrieb:
> Vorausgesetzt die 10KOhm sind gegen Masse geschaltet.
                     ^
Sollte eine 8 sein. ;-)

Autor: Baggy (Gast)
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Thilo, wie kommst du auf die 3.447V?

Ich habe den Spannungsteiler online ermittelt. Die Voltzahl weicht aber 
erheblich ab.

Autor: Oliver Ju. (skriptkiddy)
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2.5V ist richtig.

Autor: Thilo M. (Gast)
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Baggy schrieb:
> Ich habe den Spannungsteiler online ermittelt. Die Voltzahl weicht aber
> erheblich ab.

Den Rechenweg habe ich oben beschrieben, Dreisatz.
Gibt natürlich die Leerlaufspannung wieder.

Tipp: verlass' dich nicht auf Onlinerechner! ;-)

Autor: Thilo M. (Gast)
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OK, 100% Spannung: 9V
Teilerverhältnis (Leerlauf) 18k/47k: 0.383

9V * 0.383 = 3.447V

Ist mir etwas entgangen?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Thilo M. schrieb:
> Baggy schrieb:
>> Ich habe den Spannungsteiler online ermittelt. Die Voltzahl weicht aber
>> erheblich ab.
>
> Den Rechenweg habe ich oben beschrieben, Dreisatz.
> Gibt natürlich die Leerlaufspannung wieder.


Hier hast du dich verfranst

(9V/ (47kOhm + 18kOhm) )*18Kohm = 2.49..V
Aber wer die Formel für einen Spannungsteiler hat, sollte da auch von 
alleine drauf kommen. Ist ein verzeihlicher Fehler.

Zur Not ist es auch kein Problem das selber schnell herzuleiten:
die 9V fallen über beide Widerstände R1+R2 ab.
die gesuchte Spannung fällt nur über R2 ab

Im Grunde schon wieder einfach nur ein 3-Satz
       o--------+
       ^        |
       |       +-+
       |       | | R1
       |       +-+
       |        |
      9V        +----------o
       |        |          ^
       |       +-+         |
       |       | | R2      X
       |       +-+         |
       v        |          v
       o--------+----------o


    9V   ......  R1 + R2
     X   ......  R2
   ---------------------

            9V * R2
     X = ----------------
           ( R1 + R2 )

(Der 3-Satz ist schon ein Hund! So zu sagen das Schweizer Messer in der 
angewandten Mathematik :-)

> Tipp: verlass' dich nicht auf Onlinerechner! ;-)

Yep.

Autor: Oliver Ju. (skriptkiddy)
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Thilo M. schrieb:
> Den Rechenweg habe ich oben beschrieben, Dreisatz.
> Gibt natürlich die Leerlaufspannung wieder.
>
> Tipp: verlass' dich nicht auf Onlinerechner! ;-)

Tipp: Verlass dich mal nicht auf die Annahme, dass deine Rechnung 
richtig ist!

> (9V/47kOhm)*18Kohm=3.447V

Es muss so aussehen:

( 9V / (47kOhm + 18kOhm) ) * 18KOhm = 2.4923 V

Autor: Thilo M. (Gast)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Hier hast du dich verfranst

Hab's grade auch gemerkt! War ein langer Tag ..
;-)

Autor: Baggy (Gast)
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Danke für die Erklärungen! Ich habe es endlich hinbekommen. Stimmt 
bestens mit dem Messergebnis des Multimeters überein! :)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> 1023
BTW: Dieser Wert ist falsch.
Wenn bei einem 10Bit Wandler irgendwo in der Skalierung was steht, dann 
1024. Denn der 10Bit Wandler beherrscht 1024 Schritte: von 0 bis 1023.

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