Suche eine Schaltung, die eine Sinus-Wechselspannung in eine mit einem A/D Umsetzer messbare Gleichspannung Wandelt. Anforderungen: Nur 5V vorhanden, d.h. keine negative Spannung Ausgangsspannung muss linear zur Wechselspannung sein
@ Rainer (Gast) >Suche eine Schaltung, die eine Sinus-Wechselspannung in eine mit einem >A/D Umsetzer messbare Gleichspannung Wandelt. >Anforderungen: >Nur 5V vorhanden, d.h. keine negative Spannung Muss man halt mit VCC/2 als virtuelle Masse und mit AC-Kopplung arbeiten. Und ein Rail to Rail OPV wäre auch nicht schlecht. >Ausgangsspannung muss linear zur Wechselspannung sein http://sound.westhost.com/appnotes/an001.htm MFG Falk
Es reicht also ein Einweggleichrichter.
Da du NATÜRLICH keine Angabe zur Grösse der Wechselspannung gemacht
hast, nehm ich mal 230V an.
Da tut es eine Diode, und ein belastetes RC-Glied um den Mittelwert zu
bilden.
1N4148
230V --|>|--+
|
220k
+---+---
| |
2k2 1uF
| |
N Masse ----+---+---
irgendwelche Fragen ?
@ MaWin (Gast) >irgendwelche Fragen ? 1N4148 an 230V Netzspannung? Hmm? 2k2 und 1uF machen eine Zeitkonstante von 2,2ms, ob das für eine Mittelwertbildung von 50Hz reicht?
Hab ich garnicht mitgekriegt, das er die 230V bestätigt hat...
Da sich 'Einfach' und 'Präzision' gegenseitig ausschließen, kann man hier keine Empfehlung geben. Die Apps von Falk sind zwar präzise aber nicht einfach. Der Vorschlag von MaWin ist einfach aber nicht präzise. Also alles mal wieder vergebene Liebesmüh'. Gute Nacht!
Spannung: 0 - 2V~ Einfach im Bezug auf wenige Bauteile, es reicht eine Halbwelle (präzisions) gleichzurichten. Die Spannung entsteht an einem Stromwandler, der bis zu 400A messen kann und dabei einen Strom von maximal 5A rausgibt (übersetzt). An einem 0,4 Ohm Widerstand ergibt das maximal 2V. Oben habe ich vorgetragen, dass die DC-Ausgansspannung linear zur Wechseleingangsspannung am 0,4Ohm Widerstand sein muss um das dann mit einem A/D Converter zu messen. Die Eichung des Messwerts erfolgt separat. Beide Halbwellen müssen nicht gewandelt werden. Vielleicht geht das mit einem Rail to Rail OP, der dann eben eine Halbwelle präzisionsgleichtichtet. Ähnlich wie hier: http://www.redur.de/003_9_3.htm Wie gesagt steht momentan nur +5V zur Verfügung.
Sind die 2V Effektivwert oder max. Spitzenspannung. Wenn Du die Einweg gleichrichtest brauchst Du hinter der Gleichrichtung einen Tiefpass mit einer Zeitkonstante die mindestens (eher mehr) eine Größenordnung über der niedrigsten Frequenz liegt. Entsprechend langsam passt sich der Messwert an geänderte Werte an! Alternativ brächte man einen Spitzenwertgleichrichter, den man nach jeder AD Wandlung resettet. Dann ist es aber wieder nicht mehr einfach. Wie schon ein Vorredner sagt: Präzise und einfach schliesst sich aus. Und Du brauchst wesentlich mehr Eckdaten: Wie Präzise? Welche Frequenz? Welche max. Einschwingdauer auf die geforderte Genauigkeit? etc pp
moin, http://www.digchip.com/datasheets/parts/datasheet/321/LMC6484-pdf.php Figure 19 sollte machen, was du willst. Raik
@ Rainer (Gast) >Spannung: 0 - 2V~ Macht 2,8V Spitze oder 4,6Vpp. Wird knapp mit 5V, könnte aber gerade noch so gehen. >Einfach im Bezug auf wenige Bauteile, es reicht eine Halbwelle >(präzisions) gleichzurichten. Naja, wir reden hier nicht wirklich von vielen Bauteilen. Ich hab vor einiger Zeit die Schaltung aus Figure 6 aufgebaut. ACHTUNG!!! Es fehlt der Kondesator C1 aus der Figure 5! Den braucht man, je nach OPV und dessen interner Kompensation. >einem A/D Converter zu messen. Die Eichung des Messwerts erfolgt >separat. Wahrscheinlich eher eine Kalibrierung ;-) Eichen tut nur das Eichamt für viel Geld. >Beide Halbwellen müssen nicht gewandelt werden. Hat aber Vorteile, vor allem bezüglich der anschliessenden Filterung. Und ist auch nicht wirklich aufwändig, Doppel-OPVs sind schon erfunden. Dahinter ein aktiver Filter 2. oder 4. Ordung mit vielleicht 5Hz oder so, fertig ist die Signalaufbereitung. @Raik C. (raik_c) >Figure 19 sollte machen, was du willst. Das ist aber entgegen der Unterschrift KEIN full wave rectifier. Sondern ein einfacher Einweggleichrichter. Und Figure 17 ist auch Unsinn. Nicht alles glauben was so geschrieben steht. MFG Falk
moin @Falk laut Threadüberschrift ist ein einfache Präzisionsgleichrichter gefragt und genau das macht Figur 19 raik
Für einen sauberen, idealen Netzsinus ist dieser Gleichrichter sicher brauchbar. Aber welcher Netzsinus ist schon sauber. Die Verbreitung von TRMS-Multimetern hat schon ihre Gründe.
Falk Brunner schrieb: > Dahinter ein aktiver Filter 2. oder 4. Ordung mit vielleicht 5Hz oder > so, Hmm, irgendwie fehlt mir da ne Info. Wo hat der TE eigentlich gesagt daß er 50Hz hat? Ich habe nur das gefunden: Rainer schrieb: > Suche eine Schaltung, die eine Sinus-Wechselspannung in eine ... Generell scheint der Zweck wieder hochgeheim zu sein!
Es soll mithilfe eines Vorhandenen Stromwandlers der Strom einer Biogasanlage gemessen werden. Der Stromwandler ist von Redur. http://www.redur.de/003_7.htm Der wirkt dann wohl wie eine Art Trafo. Jedenfalls ist dann an den Klemmen maximal 5A abgreifbar (bei 400A Strom durch den Wandler). An einem 0,4 Ohm Widerstand ergibt das 2V. Der Mitarbeiter von Redur sprach davon, daß man diesen Strom nochmal irgendwie übersetzen soll, da der Widerstand heiß wird (10W Ausgangsleistung des Wandlers).
@ Rainer (Gast) >durch den Wandler). An einem 0,4 Ohm Widerstand ergibt das 2V. Der >Mitarbeiter von Redur sprach davon, daß man diesen Strom nochmal >irgendwie übersetzen soll, da der Widerstand heiß wird (10W >Ausgangsleistung des Wandlers). Dann nimm einen ausreichnd leistungsfähigen Widerstand, 25W oder so. Oder sinnvollerweise einen Stromwandler mit größerem Übersetzungsverhältnis, 1000:1 oder so. MFG Falk
@ Falk >Das ist aber entgegen der Unterschrift KEIN full wave rectifier. Sondern >ein einfacher Einweggleichrichter. Und Figure 17 ist auch Unsinn. Nicht >alles glauben was so geschrieben steht. Die Schaltungen machen genau was geschrieben steht. Denk nochmal darüber nach. @ Rainer Wenn der A/D Umsetzer mehr als vier Abtastwere pro Periode schaft kannst du genau messen und den Gleichrichter weglassen.
Den Strom hinter dem Wandler nochmal zu übersetzen ist nicht nötig. Man kann auch einen kleineren Widerstand nehmen (z.B. 0,04 Ohm). Statt 10 W hat man dann nur 1 W. Eine Verstärkung der Spannung ist nicht so schwer, Offsetoprobleme wie bei Gleichspannung hat man ja nicht . Bei der wohl niedrigen Frequenz kann man auch die Wechselspannung direkt mit dem AD-wandler abtasten und daraus den RMS-wert rechnerisch bestimmen. Relativ viele Werte sind wünschenswert, aber nicht unbedingt nötig. Selbst mit Unterabtastung kriegt man nach genügend langer Zeit noch den richtigen Wert.
...die super-lowcost-variante wäre eine ge-diode mit einem kondensator, ist immerhin in gewissen grenzen linear
Es ging um eine Einfache und damit wohl auch günstige Schaltung. Die TRUE RMS Wandler sind relativ teuer. Wenn man das Signal danach ohnehin digitalisiert, ist RMS in Software eine gute und günstige Alternative. Auch wenn der AD wandler im µC nur 10 Bit Auflösung hat, kreigt man duch die vielen Werte die man benutzt eine deutlich höhere Auflösung (z.B. 14 Bit). Das wird mit dem Umweg über den Gleichrichter nur schlechter.
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