Oszillierende Konstantstromquelle

[Wilhelm M. (fastforward)]

Hallo Profis,

Ich bräuchte für eine Messung an einer Bakterienkultur eine Schaltung,
die als konstantstromquelle abwechselnd  möglichst genau +100uA / -100uA 
liefert.

Der Oszillator(Rechteck) ist nicht das Problem, dafür gibts ja zum Glück 
fertige Bausteine, für den Rest steh ich als Biologe aber ganz schön auf 
der Seife. Im Endeffekt sollte die Schaltung so aussehen, das ich den 
Prüfling über 2 Klemmen anschliesse und an diesen Klemmen mittels des 
Konstantstromes den Widerstand messe (der liegt bei ca. 1K - 10K). 
Alternierenden Strom brauch ich, damit sich keine unerwünschten Effekte 
wie z.B. Elektrolyse zeigen.

Ich wär euch echt dankbar für gute Ideen !


lg

Willi, der Ahnungslose

[Falk B. (falk)]

Für sowas nimmt man sinnvollerweise eine Konstantstromquelle nach 
dem Herrn Howland.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Weblinks_4

Howland Current pump

MFG
Falk

[Andreas K. (derandi)]

Normales Multimeter ungeeignet?

[abraxas (Gast)]

@Andreas K.
Offensichtlich, oder kennst du ein Multimeter das seine Anforderungen an 
die Widerstandsmessung erfüllt?

[Wilhelm M. (fastforward)]

Hallo Falk,

Danke erstmal für Deine rasche Antwort :-))
Dieser Howland schaut ja richtig nach Quick n' Dirty aus, sollte laut
http://www.national.com/an/AN/AN-1515.pdf
auch recht gut funktionieren, mein Problem dabei : Wie krieg ich die 
Eingangsspannungen genau hin , denn der Strom rechnet sich ja aus (V+ - 
V-)/R2. Wie schaut in dem Fall die Kopplung zwischen FrequenzgeneratorIC 
und
Howland-Eingang aus ?
Geht das über Referenzen und wenn ja, wie ?

Danke

lg

Willi, der Ahnungslose

[digit (Gast)]

Du musst nicht beide V1 und V2 benutzen. Wenn die Abgleichbedingung
stimmt R1*(R4+R5)=R2*R3 bei der erweiterten Howland Schaltung, dann
ist der Strom immer die Differenz zwischen (V1-V2).

Am besten du legst eine davon auf Masse und steuerst die andere
mit einem Sinus oder Rechteck an.

Ahja wenn du standalone Schaltung willst, schaue dir den AD5933.
Der wäre super für das geeignet was du vorhast.

[MaWin (Gast)]

Du musst ja auch den Spannungsabfall wieder gleichrichten.
Daher verwendet man klugerweise einen Synchrongleichrichter.

Du brauchst nur eine normale Stromquelle für 100uA (LM334),
und einen Taktgeber (NE555) und schaltest deine
Messklemmen per Umschaltern CD4052. Dieser Analogschalter
schaltet 100uA locker, das 1 Volt ist auhc kein Problem
für ihn, an seinen 125 Ohm entsteht ein vernachlässigbarer
Spannungsabfall (man kann auch das Messgerät an eigene
Umschalter anschliessen durch die der Messtrom gar nicht
durchfliesst), und man braucht eben nur ein normales
Messgerät (eingebautes 200mA Panelmeter oder so) um die
Spannung anzuzeigen, denn es ist schon wieder eine
Gleichspannung (man kann sie sogar mit einem Kondensator
filtern).

Schaltung ist hoffentlich klar.

 +12V
  |
Stromquelle
  |
  +---------------------Spannungsmesser
  |    /o-----------+
  +--o/             |
      : o    Mess-  |
NE555-: +----o  o---+
      :/o   objekt  |
  +--o/             |
  |     o-----------+
  |
Masse

[Andreas K. (derandi)]

abraxas schrieb:
> @Andreas K.
> Offensichtlich, oder kennst du ein Multimeter das seine Anforderungen an
> die Widerstandsmessung erfüllt?

Taktisch wäre es nicht schlecht, mein Metra-hit 16S spuckt im 
Ohmmeter-Betrieb an 10k als Last grade mal 0,1 Volt aus, damit ließen 
sich Elektrolytische Effekte besser ausschließen als mit einer 
Konstantstromquelle.
Rechnerisch beträgt der Mess-Strom bei meinem Ohmmeter auch nur 10µA.

Schonender kriegt er das mit einer Eigenbau-Lösung ja wohl nicht mehr 
hin, und einfacher schon gleich garnicht.

[Purzel H. (hacky)]

Ich hab auch schon etwas Erfahrung mit solchen Anwendungen. Dabei sollte 
man spezielles Augenmerk auf die Kontaktierung legen. Es gibt immer 
wieder Faelle, bei denen der Kontakt unterbrochen wird. Fuer diesen Fall 
muss man die Spannung auf sinnvolle Werte begrenzen, da die Stromquelle 
an die Spannungsgrenze geht. Wenn der Kontakt intermittiert, so wird die 
Probe mit Maximalspannung gepulst

[Wilhelm M. (fastforward)]

Danke MaWin,

genau das ist die Lösung. Takt direkt vom Controller erzeugt, 100uA 
Konstantstromquelle REF200 und CD4052. Simpel und ein stabil, 
funktioniert top !

Danke !