Ohmscher Teiler / Impedanzwandler

[Kai K. (kaya)]

Hallo,

ich hab mal eine Frage bezüglich der Schaltung im Anhang.

Ich möchte eine Batteriespannung von 36V mit einem µC messen. Dafür
benutze ich einen Ohmschen Teiler der das Übersetzungsverhältnis 0,125
besitzt (Annahme maximal 40V Batteriespannung)

Also, da ich einen recht hochohmigen Teiler angedacht hab, dachte ich,
dass es vielleicht Schwierigkeiten mit dem µC-Eingang geben könnte. Kann
ich das Problem so umgehen (wie im Anhang).

Durch den Impedanzwandler, sollte doch mein Signal nahe am zu messenden
Signal bleiben, oder irre ich mich in dem Punkt?

Die Versorgung vom OP mit +12V/-12V ist kein Problem, da diese Spannung
schon für einen LEM-Wandler vorhanden sind.

Der µC ist ein AT90CAN128.

Freu mich auf eure Antworten.

Schöne Grüße
Kai

[aufklärer (Gast)]

passt

[Kai K. (kaya)]

Danke für deine schnelle Antwort. Werd ich dann so aufbauen.

Ich hab grad mist gemacht. Hoffe ein Admin kann den einen Thread 
löschen.

[Achim M. (minifloat)]

Wenn der Teiler nicht unbedingt so hochohmig sein muss, dann würde ich 
alle Widerstände auf 10kΩ reduzieren. Das passt dann ganz gut zum 
ADC-Eingang und der OPV kann entfallen.

Eine Schottkydiode nach von ADC-Pin zu VCC und ein RC vor den ADC-Pin 
(1kΩ, 10nF) dürften das Ganze auch störsicher genug machen.

mfg mf

[Kai K. (kaya)]

Also ein Eingangsschutz ist am ADC-Eingang schon dran. Zwei Schottky 
Dioden, eine zu Vcc, die andere zu GND. Davor ein 1k Widerstand.

Dann hätte man bei 80kOhm & 36V einen Strom von 0,45mA. -> P=16,2mW Ist 
ja auch noch tolerierbar.

10kOhm Präzisionswiderstände hab ich auch noch.

[Kai K. (kaya)]

Kann mir vielleicht noch jemand sagen, unter welchen Namen/Bezeichnung 
finde ich im Datenblatt die Angaben zum Eingangswiderstand vom ADC? Auf 
Seite 366 des AT90CAN128 hab ich schon mal geschaut, aber was 
Datenblätter angeht, steh ich noch böse in den Kinderschuhen.

[Achim M. (minifloat)]

Seite 281 verrät folgendes:
> The ADC is optimized for analog signals with an output impedance
> of approximately 10 kΩ or less. If such a source is used, the
> sampling time will be negligible. If a source with higher imped-
> ance is used, the sampling time will depend on how long time the
> source needs to charge the S/H capacitor, with can vary widely.
> The user is recommended to only use low impedant sources with
> slowly varying signals, since this minimizes the required charge
> transfer to the S/H capacitor.


Die Impedanz(sic) muss kleiner als 10kΩ sein. Wenn die Batteriespannung 
eh nicht so schnell schwankt oder du das eh nicht erfassen willst, dann 
nimm doch deinen 100kΩ-Teiler und Schalte noch 100nF parallel zum 
ADC-Pin. der 1kΩ macht das Kraut dann auch nicht fett.

mfg mf

PS:
R = 700kΩ || 100kΩ = 87,5kΩ
C = 100nF
tau = R * C = 8,75ms
Ladezeit = ca. 5*tau = ca. 45ms

[Kai K. (kaya)]

Danke für die Info ausm Datenblatt.

Also ich sag mal so, ich kann ja ruhig den Teiler aus 10kOhm 
Widerständen aufbauen. Dann hab ich ja keine Probleme mehr.

Der Kondensator würde in der 100kOhm Teiler Variante ja nur als ein 
Puffer fungieren um den sogenannten S/H capacitor von 10pF (s.369) zu 
laden, oder?

Die 45ms sind dann ja nur im ersten Moment merkbar. Im weiteren Verlauf 
wird der ADC Kanal im 5ms Rythmus abgerufen, das sollte dann ja kein 
Problem mehr darstellen.

[Kai K. (kaya)]

Ich bau die Varianten morgen mal aufm Steckbrett auf und teste es mal 
ordentlich ;-)

Danke euch allen.

[Achim M. (minifloat)]

Kai Krestegal schrieb:
> Der Kondensator würde in der 100kOhm Teiler Variante ja nur als ein
> Puffer fungieren um den sogenannten S/H capacitor von 10pF (s.369) zu
> laden, oder?

Genau. Deswegen schreiben die ja auch "Impedanz".

Kai Krestegal schrieb:
> Die 45ms sind dann ja nur im ersten Moment merkbar. Im weiteren Verlauf
> wird der ADC Kanal im 5ms Rythmus abgerufen, das sollte dann ja kein
> Problem mehr darstellen.

Bei 8x 10kΩ-Widerständen wären es mit 100nF übrigens ca. 4,5ms.

mfg mf

[Kai K. (kaya)]

Ja um ein zehntel kleiner. Die Beschreibung war von mir für die 100kOhm 
(8*100k) gedacht. Bei der 10kOhm Variante brauch ich den Kondensator 
eigentlich gar nicht mehr.