Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsteiler für 3V ADC-Messung am AtTiny25V


von Electric S. (electricsheep)


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Hi,
mit einem AtTiny25V möchte ich eine Spannung von ca. 3V überwachen, und 
zwar so oft es geht.
Da die interne Spannungsreferenz 1,1V beträgt, möchte ich die zu 
messende Spannung durch 4 teilen.
Der Spannungsteiler soll dabei aber möglichst hochohmig sein, um Strom 
zu sparen.
Welche Widerstandswerte kann ich also verwenden, um trotzdem "maximal 
oft" zu messen?

PS: Brauche ich einen zusätzlichen Kondensator in Reihe?

Vielen Dank schonmal und
Viele Grüße,
Electricsheep
von Jonathan S. (joni-st) Benutzerseite


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Solange Du nicht schnell zwischen den ADC-Kanälen umschalten musst, 
kannst Du auch große Widerstände im Megaohm-Bereich nehmen. Noch besser 
ist aber ein sparsamer Operationsverstärker als Transimpedanzwandler. 
Daran kannst Du dann so richtig hochohmige Widerstände hängen.
Ein Kondensator in Reihe ist nur bei Wechselspannung in Ordnung - bei 
Gleichspannung ist der absolut sinnfrei, da Du dann immer nur 0V misst 
(wegen den Leckströmen), außer das Signal ändert sich.


Gruß
Jonathan
von Electric S. (electricsheep)


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Ah ok, vielen Dank für die Erklärungen!
Dann verwende ich auf jeden Fall schonmal keinen Kondensator.
Operationsverstärker werde ich wahrscheinlich aufgrund von Platzmangel 
und Komplexität nicht verwenden.

Evtl. muss ich sehr schnell zwischen zwei Kanälen umschalten, je 
nachdem, was dieser Thread ergibt: 
Beitrag "AtTiny25 - Spannung zwischen Pin und Versorgungsspannung messen"
von Floh (Gast)


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Wie wärs, statt 2 flacchen Fragen eine ordentliche zu starten?

Betriebsspannung des AVR?
Was willst du messen?
So sparsam wie möglich?
von Electric S. (electricsheep)


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Gut, nun werde ich so oft wie möglich nur einen Kanal auslesen.
Reicht dafür ein Spannungsteiler von insgesamt 440 kOhm?
von Thomas (Gast)


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Dann rechne dir den Strom durch den Widerstand aus und schau nach ob du 
deine Spannungsquelle so stark belasten kannst. Beziehe dabei auch den 
Eingangsstrom des AVRs mit ein (findest duz im Datenblatt) und du hast 
deine Frage selbst beantwortet. Seit nicht so faul!
von Thomas (Gast)


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PS. Dir kann keine eine Antwort geben wenn du ein Geheimnis aus deiner 
Anwendung machst.
von Falk B. (falk)


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@  Electric S. (electricsheep)

>mit einem AtTiny25V möchte ich eine Spannung von ca. 3V überwachen, und
>zwar so oft es geht.

10mal pro Sekunde?
10000mal pro Sekunde?

Wozu soll das gut sein? Batteriespannungsüberwachung? Dafür reicht 1mal 
pro Sekunde.
Als Schutz gegen kurze Spannungseinbrüche bzw. Unterpsannung nimmt man 
einen extra IC, aka voltage supervisor.

>Welche Widerstandswerte kann ich also verwenden, um trotzdem "maximal
>oft" zu messen?

Ohne wenigstens EINE Zahl kann man da Millionen Lösungen erhalten.

>PS: Brauche ich einen zusätzlichen Kondensator in Reihe?

Nö.

MfG
Falk
von Electric S. (electricsheep)


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Die Anwendung der Schaltung ist einfach eine (sehr stromsparende) 
Steuerung eines Boost- bzw. Step-Up-Wandlers.
D.h. ich messe oft eine Spannung die Eingangsspannung des Wandlers von 
max. 1,5V (mit Spannungsteiler 2/3) und seltener eine Spannung die 
Ausgangsspannung von ca. 3 V (mit Spannungsteiler 1/3).

Zur Mess-Rate:
Im Datenblatt steht:
"By default, the successive approximation circuitry requires an input 
clock frequency between 50 kHz and 200 kHz to get maximum resolution."
Und:
"A normal conversion takes 13 ADC clock cycles."
D.h., ich messe (mit voller Auflösung) maximal 16000 mal in der Sekunde?

@ Thomas:
Meinst du mit Eingangsstrom den Gesamtstrom oder nur den Strom zum 
Messen?
Wahrscheinlich den Gesamtstrom, da der µC über die zu messende Spannung 
betrieben wird.
Der gesamte Eingangsstrom wird wahrscheinlich ca. <2mA sein.

Wenn ich Spannungsteiler mit 1x 7,5kOhm und 1x 15kOhm verwende, habe ich 
bei 3V einen Strom von ca. 0,13mA. Das ist ok und muss nicht mehr sein.
Reicht das für die Messung mit dem ADC?

Viele Grüße
Electricsheep
von Electric S. (electricsheep)


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Ist es richtig, dass ich mit 200kHz Eingangsfrequenz im ADC und mit 13 
Zyklen pro Messung maximal 16000 mal in der Sekunde messen kann?

Ein Spannungsteiler von insgesamt ca. 20kOhm ist auf jeden Fall 
hochohmig genug. Reicht das aus für eine ADC-Messung?

Viele Grüße
Electricsheep
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