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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Potential Messverstärker A/D-Wandler angleichen


Autor: DieRatsuchenden (Gast)
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Hallo Forum,

wir tüfteln hier an einem kleinen Problem. Wie man aus der Zeichnung 
sehen kann, wollen wir das Ausgangssignal Umess mit einen A/D-Wandler 
auf einer C-Control Mega 128 auslesen. U mess liefert ein sauberes DC 
Signal. Sobald wir es an den A/D-Wandler (Port F.0 und GND) anschliessen 
bricht das Signal ein.

Nun haben wir ordentlich rumgemessen und festgestellt, dass es zwischen 
den Massen eine U diff von ca. 1,4 V gibt. Das sollte erklären warum U 
mess einbricht. Was uns nicht klar ist ... wie können wir das 
kompensieren?

Das scheint uns ein Standardproblem zu sein, aber gefunden haben wir 
bisher keine Lösung. Feuen uns über jeden Hinweis.

Viele Grüße,
die ratlosen Ratsuchenden

Autor: Mike Strangelove (drseltsam)
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Entweder verbindet ihr die Massen anständig und geht dem Grund der 
Massedifferenz auf den Grund (ist minus vom Sensor evetuell absichtlich 
2 Diodenspannungen über Gnd um Spielraum gegen 0 zu bekommen?). Oder 
aber, Ihr nehmt einen Differenzverstärker vorm ADC (AD620 etc.) bzw. 
messt sowohl die Gnd Spannung als auch die Messspanunnung, für den Fall, 
dass die Systeme bereits eine gemeinsame echte Masse haben und die 1,4 V 
absichtlich da sind, um zu verhindern, dass kleine/negative Werte nicht 
mehr ausgegeben werden können.
Schaltplan bzw. Beschreibung wie beide Teile mit Strom versorgt werden 
wäre aber hilfreich.

Autor: DieRatsuchenden (Gast)
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Der Messverstärkers hat ein eingebautes Netzteil, hängt also direkt an 
230V Netzspannung. Es sollte sich also ein Gleichrichter finden lassen, 
der den Rest der Schaltung mit Gleichspannung versorgt. Das werden wir 
morgen, äh bzw. nachher mal überprüfen und feststellen ob GND und U mess 
(-) am Messverstärker das gleiche Potential haben.

Stimmt die 1,4 V sind echt auffällg ... wenn man an Diodenspannungen 
denkt (was wir bisher nicht getan haben). Messzelle als auch 
Messverstärker sind sowohl für positive als auch negative Werte 
ausgelegt. Lässt sich mit der direkten Spannungsmessung von U mess auch 
gut zeigen. Uns interessieren dazu gesagt nur die positiven Spannungen. 
Der ADC der C-Control verarbeitet (soweit wir wissen) auch nur positive 
Spannungen.

Die C-Control wird über ein eigenes Netzteil gespeist und ersetzt die 
ursprüngliche Elektronik zur Aufnahme des Messwertes. Die stammt so etwa 
aus den frühen 1990'ern und sitzt auf einer ISA-Karte in einem alten PC.

Autor: Mike Strangelove (drseltsam)
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Vermutlich sind die Schaltungen irgendwie schon mit Erde verbunden 
(Schuko-Netzteil?). Wären sie wirklich galvanisch getrennt, sollte die 
Spannung nicht einbrechen, wenn man die Massen verbindet. Selbst bei 
irgendwelchen Artificial Grounds aus Dioden oder Spannungsteilern sollte 
die Spannung nicht wegbrechen, sondern maximal dürfte es schwingen.

Autor: DieRatsuchenden (Gast)
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Wir haben uns die Stromversorgung des Messverstärkers (MV) nochmal näher 
angeschaut (siehe Bild). Minus des Messsignals ist identisch mit dem 
Nullpotential des MV. Wir haben GND MV auch zu GND von anderen 
Gerätschaften gemessen, das Offset bleibt dasselbe. genauso das 
Einbrechen von Umess von 2,0 auf ca. 0,3-0,4 V, sobald wir eine 
gemeinsame Masseverbindung herstellen.

Könnte das Problem schon bei der DC-Erzeugung liegen? 48,6 V (+1,4V?) 
hinter dem PB153M sehen ja auch wieder irgendwie verdächtig aus.
Könnte man das Nullpotential MV nicht auch über den 7812 und 7912 neu 
einregeln?

Wir hatten vor ein paar Wochen schonmal mit diesem, wie wir meinen, 
identischen Aufbau experimentiert. Da hat alles so funktioniert ... 
grmpf

Autor: Anja (Gast)
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DieRatsuchenden schrieb:
> Die C-Control wird über ein eigenes Netzteil gespeist

Ist hoffentlich kein stromsparendes Schaltnetzteil mit Y-Kondensatoren 
zwischen 230V und Ausgang?

DieRatsuchenden schrieb:
> Da hat alles so funktioniert ...

Mit genau dem gleichen Netzteil oder Batterieversorgt?

Gruß Anja

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Warum geht ihr mit fast 50V auf zwei 12V-Regler?? Der 7812 scheint ja 
schon herunterzuregeln, die 11,3V sind jedenfalls nicht normal!

Auch die gemessenen 1,4V sind ohne Aussagekraft, wenn ihr nicht 
dazuschreibt, wie ihr das gemessen habt. Ist das eine Gleichspannung 
oder Wechselspannung? Ist das beispielsweise mit einem hochohmigen DVM 
im AC-Bereich gemessen, könnt ihr noch viel größere Spannungen messen, 
ohne daß das letztlich ein Problem darstellt. Also, hängt mal einen 
niederohmigen Widerstand zwischen die beiden Massen und meßt dann den 
Spannungsabfall über diesem Widerstand.

Es könnte eine Verkopplung mit der Erde sein. Ihr schreibt ja, daß das 
eine ISA-Karte in einem alten PC ist. Also schaut mal, ob ihr mehr als 
eine Erdverbindung in eurem Aufbau habt.

Kai Klaas

Autor: DieRatsuchenden (Gast)
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@Anja:
Aufbau ist, bis auf die Messzelle, mit dem früheren Aufbau identisch. 
Die Messzelle ist neu und funktioniert einwandfrei (an anderer Schaltung 
getestet).

@Kai:
Keine Ahnung ... wir haben den MV mit seiner Onboardversorgung nicht 
gebaut. Das ganze ist so ca. 20 Jahre alt. Die ISA-Karte/PC ist nicht 
mehr vorhanden, da sie durch die C-Control ersetzt wurde.
Bei den Spannungen handelt es sich um Gleichspannungen. Diese wurden mit 
einem hochohmigen DVM (DigitalVoltMeter?) gemessen. Die Idee mit dem 
Widerstand hatte ich auch schon ... allerdings hatten wir nur 1M Ohm 
greifbar. Was natürlich genau nichts an unserem Ergebnis bewirkt, aber 
immerhin hab ich mich erinnert das man sowas irgendwie beachten muss.
Es ist also wahrscheinlich, das es sich um einen Messfehler handeln 
könnte. Das werden wir (leider) erst am Montag erfahren.

Autor: Reizstrom (Gast)
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Die Messzelle hat intern möglicherweise eine Verbindung zum 
Gehäuse/Schutzleiter?

Autor: Anja (Gast)
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DieRatsuchenden schrieb:
> Aufbau ist, bis auf die Messzelle, mit dem früheren Aufbau identisch.

Gerade schreibt Ihr noch: Der PC wurde durch C-Control mit eigenem 
Netzteil ersetzt. Mein Verdacht ist nach wie vor ein Gleichtakt-Strom 
vom C-Control-Netzteil.

Gruß Anja

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Also, mit der Spannungsversorgung ist definitiv etwas faul, wenn da nur 
11,3V am Ausgang ankommt.

Wie wollt ihr eigentlich mit einem Trafo ohne Mittelanzapfung ein 
stabile bipolare Spannungsversorgung erzeugen?? Da driftet euch doch die 
0V sonstwohin!

Kai Klaas

Autor: DieRatsuchenden (Gast)
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Vielen Dank für Eure Tipps. Wir haben das Problem gelöst ...

Die Signaladern im Stecker der Messzelle waren verkehrt herum angelötet. 
Damit hatten wir ein Signal mit negativer Spannung. Der ADC der 
C-Control hat darauf ein wenig unerwartet reagiert und wir haben Müll 
gemessen.

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