Hallo Leute! Wenn man ein Signal von 0V-10V hat und man möchte es in einen ADC hineinschicken, wie kann ich das Signal abschwächen, sodass der ADC mit seinen maximal 3,3V nicht überfordert wird? Es gibt natürlich die Möglichkeit des Spannungsteilers, aber die erscheint mir nicht professionell genug. Dann habe ich auch schon an einen OPV also Nicht-Invertierender- Verstärker gedacht, nur dieser kann nicht kleiner als 1 verstärken. Dann würde noch ein Invertierender-Verstärker in Frage kommen, doch dieser liefert mir eine negative Ausgangsspannung, die man natürlich durch einen weiteren invertierende Verstärker wieder ins positive wenden kann. Aber dann benötigt man dann auch noch eine negative Versorgung, was ich auch vermeiden möchte. Gibt es noch Alternativen an die ich nicht gedacht habe? Wie wird das in der Praxis gehandhabt? Danke für die Antworten. Tschüss Martin
Wozu gibt es dann genaue Messwiderstaende, die genau das machen schai mal in gute messgeraete rein die arbeiten auch mit spannungsteilern Als schutz kannst du dann noch eine 3V8 Zehenrdiode paralel schalten Gruss Jens
Aber bei einem Spannungsteiler verändert sich die Spannung bei Belastung. Wie viel Strom zieht so ein ADC im Schnitt? Gruß Martin
Siehe Datenblatt Eingangswiderstand. Gute Technik ist, das Signal hochohmig auf den Bereich runterzuteilen, den du brauchst. Danach einen OPV als Impedanzwandler. Aber dazu brauchst du eine symmetrische Stromversorgung für den OPV, sonst ist der Bereich um 0V unpräzise. MW
Man könnte einen Spannungsteiler mit Präzisionswiderständen aufbauen und dahinter einen OPV z.B. den AD820 als Spannungsfolger. Der AD820 ist ein Rail to Rail und müsste daher auch im Bereich von 0V präziser sein oder sehe ich das falsch? Was genau ist mit symetrischer Stromversorgung gemeint? Die Widerstände für den Spannungsteiler würde ich im Bereich von 50K ansiedeln. Dadurch wird das kommente Signal fast nicht belastet. Was haltet ihr davon? Der ADC hat eine Auflösung von 10-Bit. Gruß Martin
Um das Messquelle nicht zu belasten häng doch einfach noch einen OPAMP als Spannungsfolger/Impedanzwandler vor den Spannungsteiler. Diesen kannst du dann auch mit kleineren Widerständen realisieren und damit den Einfluss des zweiten Spannungsfolgers auf die Signalverfälschung minimieren. Bei 50k und ungefähr 1M Eingangswiderstand des OPAMP hättest du in der Parallelschaltung schon ne Widerstandsänderung auf ca 47,62k und damit bei 10-bit große Ungenauigkeiten. Also Spannungsteiler klein dimensionieren. Sonst sollte die Schaltung bei 10-bit aber zufriedenstellend funktionieren.
das mit dem spannungsteiler ist mit guten widerständen ja recht gut hinzukriegen, bei hochauflösenden adc stimmt dann doch wieder hinten ein bit (mindestens eines) nicht erfahrungsgemäss, dazu kommen toleranzen an allen ecken und enden. sodass man wertvolle bits verschenkt. wenn man nun den spannungsteiler mit einem trimmer mcht, kann man prima auf ein bit genau alles "eintrimmen". leider kippt dadurch ein wenig die spannungsteilung selbst, d.h. bei einer einzigen spannung stimmt alles supergenau, aber eben nur an diesem punkt. daher favorisiere ich folgende lösung, die einen opv einspart: mit einem trimmer an einem 2. ad eingang stelle ich eine "trimmspannung" bei etwa 1/2 messbereich ein. ein 10 bit ad liefert dann also ca 512. den werte mittele ich etwas und teile durch 10, damit der wert nicht wackelt, macht also 51 stabil. davon ziehe ich 51 ab, und komme auf -51 bis + 51 als extremwerte. diesen trimmwert zähle ich dann zum anderen ad-wert hinzu, dessen eingang an einem festen spannungsteiler mit der zu messenden spannung hängt. nachteil: schon wieder ein (spindel-)-trimmer mehr ! 2. ad eingang ist futsch. temperatureffekte von trimmern auch beachten !
Danke für eure Hilfe! Ich werde mir all das duch den Kopf gehen lassen. Gruß Martin
Hallo zusammen, kommt doch nun drauf an, was man messen will und mit welcher Genauigkeit. Ich tät 33K in Reihe schalten und 11K gegen Masse parallel zum AD-Wandlereingang. macht ziemlich genau 1 zu 4... oder 150K und 10K, macht dann 1 zu 16. zweimal 100K nehm ich, um die LipoSpannung vom Akku zu messen (3-4,2V), den 1 zu 16 Teiler für die Bordspannung (12 bis 24 Volt) man kanns aber auch übetreiben, alles ne Frage der Verhältnissmäßigkeit. Es gehört ja schliesslich noch mehr dazu, als nur genaue Widerstände, jedes der 10Bit zu erfassen. Wenn hier der Erfahrungsschatz noch nicht allzu groß ist, sollte man seine Erwartungen eh' nich so hoch schrauben. Meist reicht bei Spannungsmessungen zu deren Darstellung eine Stelle hinterm Komma aus. Wie gesagt, kommt drauf an, was man machen will/muss. Viele Grüße AxelR.
an axelr: ja 0,1 v genauigkeit bis 24 v ist schon ein gutes ergebnis, denke aber das 0,05 v auch noch im bastelbereich gerade eben so zu erreichen sind. was meinst du mit bordspannung ? kfz ? wassersport ? gruss
Hallo, das mit dem Spannungsteiler ist OK und auch professionell, aber die Widerstande auf keinen Fall zu groß wählen, weil sonst jede Menge Rauschen ins System kommt. Also lieber was kleiner und dafür nen OP als Impedanzwandler vor den Spannungsteiler. Dann wird die Quelle nicht belastet und der hochohmige Eingang des ADCs hat keinen Einfluss mehr auf den Spannungsteiler. Du kannst den Spannungteiler ruhig so dimensionieren, dass einige mA fließen. Als Opamp kann ich z.B. den LT1490 empfehlen, der ist sehr präzise und kann Rail to Rail, du brauchst dann also keine negative Versorgungsspannung. Außerdem ist er Pinnkompatibel zum lm324. Grundsätzlich: hochohmige Widerstände -> großes Spannungsrauschen Gruß,Thomas
Wir fragen den Martin mal, was er eigentlich vor hat... Klingt nach Dimmerpack oderso, wegens den 0 - 10V. Gruß erneut AxelR.
Wir haben mal einen Farbsensor gehabt, der alle drei Farben beherrschte. Für jede Farbe hatte man einen Ausgangspin im Bereich von 0V bis 10V. Ich hatte das Ganze mit Spannungsteilern und einem nachgeschalteten OPV gelöst. Das Ganze passte von der Genauigkeit ganz gut. Aber ich dachte mir für zukünftige Projekte, könnte man das Ganze etwas professioneller machen. Aber ich sehe schon, auch die Profis kochen nur mit Wasser. Ich habe es aber nicht so gemacht wie es Thomas vorgeschlagen hat, sondern ich habe erst nach dem Spannungsteiler den OPV geschaltet. Den OPV aber vor dem Spannungsteiler zu schalten, hört sich viel vernünftiger an. Danke Thomas. Tschüss Martin
hallo thomas winkel: rauschen kriegst du als nicht-systematischen fehler mit der bildung des arithmetischen mittelwerts gut in den griff, wenn es nicht darauf ankommen muss hohe abtastfrequenzen zu erreichen. bei der messung einer batteriespannung oder eines ntc hindert dich niemand den mittelwert aus 1000 messungen zu machen, oder in größeren zeitlichen abständen einige messungen zu machen und einen gleitenden mittelwert zu bilden. rauschen an sich hat mit dem eingangswiderstand nichts zu tun. bei hohen eingangswiderständen kann (muss nicht) es sein daß du mehr störungen dir "einfängst". ein nachgeschalteter verstärker (auch opv) wird das signal-rauschverhältnis immer verschlechtern, es sei denn du plazierst ihn direkt am sensor und hast eine lange (stör"intensive") übertragungsleitung, dann brigt er was. und natürlich wenn du deinen messbereich aufspreizen willst, aber das ist eine andere diskussion..
hallo dicky, ich rede hier vom sog. "Widerstandsrauschen" und das ist direkt abhängig von der größe des Widerstandes und der Temperatur. Vom Eingangswiderstand hab ich gar nicht gesprochen, der ist natürlich wegen dem Vorgeschaltetem Opamp sehr groß, und das ist auch gut so! Bei langen Übertragungswegen würd ich eine Vierleitermessschaltung mit Instrumentenverstärker nehmen oder halt direkt am Sensor digitalisieren. Gruß, Thomas
hallo thomas: ja die rausch-spannung wird mit größerer werdendem r grösser und hängt natürlich von der temperatur ab. konsequenz: ein sehr kleiner widerstand würde weniger rauschen. dem ist aber nicht so, der entsprechende rauschstrom ist nämlich grösser. entscheidend ist die rauschleistung (produkt aus rauschspannung und rauschstrom). um die rauschleistung niedrig zu halten müsste man rauschende signalquellen kühlen und schmale bandbreiten benutzen (tiefpassfilter beispielsweise). jeder verstärker verschlechtert das signal zu rausch verhältnis, so wie es leitungswiderstände vom sensor zum auswertenden messgerät auch tun. um höchste empfindlichkeit (geringstes rauschen im verhältnis zum gewünschten signal) müssen quellimpedanz und messgerät-eingangsimpedanz übereinstimmen. symmetrische signalübertragung ist störunanfälliger als die asymmetrische übertragung, aber das ist ein anderes thema.
Rauschspannung, Rauschstrom, mir scheint du redest hier von Kenndaten eines Operationsverstärkers, davon hab ich hier nach gar nichts geschrieben. Darüber mach ich mir auch erst Gedanken wenn es gilt sehr kleine Spannungen zu verstärken, das ist ja hier nicht der Fall. Mir geht es lediglich um den Spannungsteiler. Und den kann man ruhig schön klein wählen, da er ja aus einer niederohmigen Quelle gespeist wird. Auf den Impedanzwandler willst du ja wol nicht wirklich verzichten wollen? Leitungswiderstände sind bei der Vierleitertechnik (die ich oben schon erwähnt hab) irrelevant, weil hier hochohmig, also Stromlos gemessen wird.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.