Piezo Schallwandler an ADC

OP #2408940
Lesenswert?

Ich habe ein Piezo modul, das wenn man es berührt eine spannung erzeugt, 
diese spannung möchte ich über einen ADC des atmega8 auslesen,

leider wird die spannung kurzzeitig viel zu hoch, und so gefählich für 
den controller,

jetzt möchte ich fragen was ich als schutzmasname für den controller 
einbrauen sollte, ich habe bis jetzt einen sehr großen last widerstand 
von 4,7 MOhm und eine z Diode mit 5 volt parallel zum piezzo,

wird das genug sein oder sollte ich noch andere sachen einbauen ?
#5107105
Lesenswert?

Bist du denn mitlerweile auf eine Antwort gestoßen? Hier scheint ja 
keiner so richtig eine Antwort formulieren zu wollen.
Ich kann es leider auch nicht, weil ich exakt die gleiche Frage habe.

Meine Erfahrungen sind bisher:
Wenn ich einen 1M Widerstand parallel zum Piezo-Element benutze, sind 
die Spannungsspitzen genauso hoch, wie wenn ich den Widerstand weglasse. 
Jedoch viel kürzer, bzw. die Spannung geht sofort wieder runter.
Feststellen konnte ich das nur mit einem DS Oszilloskop.

Was hat es mit der Diode auf sich?
OP #5107173
Lesenswert?

Hallo,
da ich die Frage vor fast 6 Jahren gestellt habe und in der Zwischenzeit 
Elektrotechnik studiert habe XD, glaube ich dass ich sie beantworten 
kann.

Eine Zener Diode müsste die Lösung sein, ein Großer widerstand parallel 
zum Piezo brigt nichts, da über den ja fast kein Strom abfließt. Ein 
großer Widerstand ist aber nicht verkehrt, da er die Spannung 
kontrolliert abbaut da der Piezo wohl einen sehr großen Widerstand hat.

Eine Zener Diode in Sperrichtung ist wie ein Schalter der ab einer 
bestimmten Spannung aktiviert wird, die gibt es mit verschiedenen 
Spannungen. Zum Beispiel 5 Volt, ist die Spannung höher, bricht die 
Diode durch und lässt Storm fließen, was die Spannung senkt, bis sie 
wider auf 5 Volt ist, wo die Diode wider sperrt. Das passiert so 
schnell, dass die Diode quasi die Spannung auf ihre Z-Spannung 
limitiert. Der Piezo hat auch kaum Leistung, deshalb sollte die Diode 
das locker aushalten.

Also so wie im Bild im Anhang.
Angehängte Dateien:
#5107248
Lesenswert?

:-D
Danke für deine Hilfe.

Ich habe nach ein paar Versuchen auch herausgefunden, dass eine 
Zenerdiode - so wie du es beschreibst - genau das tut, was ich suche. 
Die max. Spannung ist jetzt bei ca. 5V. Die neg. Spannung beim 
"Loslassen" ist auch vernachlässigbar. Ich habe jetzt alle 1M-Ohm 
Widerstände einfach weggelassen, da es im Oszilloskop gut aussah.

Jetzt bin ich eigentlich glücklich. Verstehe nur nicht, warum man (z.B. 
hier https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Knock) immer wieder liest, dass 
ein paralleler großer Widerstand genommen werden sollte, wenn es doch 
(im Vergleich zur Lösung mit der Diode) nichts bringt ...
OP #5107250
Lesenswert?

Ein großer Widerstand hat den Sinn, dass der Piezo wohl quasi isoliert 
und der Eingang des Mikrocontrollers auch, eine Zener Diose isoliert in 
Sperrichtung auch solange die Z-Spannung nicht überschritten wird.

Die Spannung geht also quasi nicht auf 0 zurück, wenn sie einmal anliegt 
da fast kein Strom fließt. Die Ladung wird also wie in einem Kondensator 
gehalten.

Ein paralleler Widerstand lässt die Ladungen langsam abfließen und sorgt 
dafür dass nicht dauerhaft Spannung anliegt wenn der Piezo gar keine 
erzeugt.

1 MOhm sollte aber locker reichen, da der Piezo kaum Leistung hat und 
die gespeicherte Ladung minimal ist.
Gast #5107362
Lesenswert?

Ich würde ein paar kOhm in Serie mit dem Piezoelement schalten um den 
Eingang zu schützen. Je nach Einganswiderstand und integrierten 
Schutzdioden ist jedoch gar keine Schutzschaltung notwendig Den MegOhm 
Widerstand könnt ihr euch auf jeden Fall schenken.
#5107726
Lesenswert?

@Edgar Alloro (eddy82)

>Ich habe nach ein paar Versuchen auch herausgefunden, dass eine
>Zenerdiode - so wie du es beschreibst - genau das tut, was ich suche.
>Die max. Spannung ist jetzt bei ca. 5V. Die neg. Spannung beim
>"Loslassen" ist auch vernachlässigbar. Ich habe jetzt alle 1M-Ohm
>Widerstände einfach weggelassen, da es im Oszilloskop gut aussah.

Naja, ein Oszi hat ja auch einen Eingangs-R von 1(10)MOhm - Du hast also 
damit eigentlich während des Messens nur Deinen original 1MOhm durch den 
Oszi-R ersetzt. Diese Messung ist also eher nichtssagend.

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren