Hallo zusmamen, ich versuche gerade eine Schaltung zur Spannungsmessung u.a. mit Hilfe eines ADC aufzubauen. Gemessen werden sollen externe Spannungen, wie Batterien z.B. Im Anhang habe ich mal einen Auszug aus der Schaltung, die ich habe. Leider scheint sie nicht ganz zu funktionieren oder ich habe irgendwo einen Denkfehler drin. Der OPA wird mit 18 betrieben. Gemessen werden sollen erst einmal Spannungen bis 10V an der Klemme BATT. Ich messe zwischen dem Ausgang des OPA und Ground immer 18V, also die Versogungsspannung des OPA. Wenn ich keine Spannung an die Klemme BATT anlege, messe ich an der Stelle A etwa 5V. Lege ich eine Spannung an die KLemme BATT an z.B. 3V, messe ich an der Stelle A 3V. So so sollte es ja eigentlich sein. Aber zwischen dem Ausgang des OPA und Ground sind immer 18V. Das verstehe ich nicht. Die Spannung an In+ des ADC wird gegen Ground angegeben. Das dürfen maximal 5V sein, deswegen auch der Spannungsteiler. Ich verstehe nur nicht so ganz, warum ich zwischen OPA-Ausgang und Ground immer 18V messe. Muss dazu sagen, dass der Spannungsteiler und der ADC noch nicht aufgelötet sind. Ich wollte erst einmal nur den Spannungsfolger ausmessen. Ist das was mit der Schaltung nicht in Ordnung oder verstehe ich das irgendwie falsch? Wäre klasse, wenn sich das mal jemand ansehen könnte. Vielen Dank! Netten Gruß Jens
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Hallo Jens, Hat der OPA einen Namen? Was genau hängt am +Eingang, wenn du misst?
Die 18V und 5V Gnd sind hoffentlich gebrückt. Und Batterie Minus auch auf Gnd.
Den Spannungsfolger kannst du dir auch getrost sparen. Impedanzwandler setzt man bei sehr hochohmigen Quellen ein. Es soll verhindert werden dann der Eingangswiderstand des ADCs die zu messende Spannung verfälscht. Bei deinen Batterien hast du das Problem nicht. Gruß Matthias
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Tom K. schrieb: > Hat der OPA einen Namen? Was genau hängt am +Eingang, wenn du misst? Ich habe einen OPA211 verwendet. Hatte ich mal hier noch als Sample rumfliegen. Wenn ich messe habe ich an + also Klemme-BATT Pin 2 zwischen 0V und 10V anliegen. Wie gesagt, 0V an Klemme-BATT messe ich wie eingezeichnet die 18V und an der Stelle A knapp 5V. Wenn ich z.B. an Klemme-BATT 3V anlege, messe ich wie in der Schaltung immer noch die 18V, aber an der Stelle A, die an der Klemme angelegten 3V. Masse schrieb: > Die 18V und 5V Gnd sind hoffentlich gebrückt. Das verstehe ich irgendwie nicht, tut mir leid. Was ist damit gemeint? Masse schrieb: > Und Batterie Minus auch > auf Gnd. Also den Pin 1 der Klemme-BATT mit GND1 verbinden? Siehe schaltung2? Danke schonmal. Netten Gruß Jens
Jens schrieb: > Also den Pin 1 der Klemme-BATT mit GND1 verbinden? Siehe schaltung2? Ja. Die die Eingangsspannung muss sich auf die gleiche Masse wie der OPV beziehen.
Hallo, irgendwie ist der Wurm drin. Ich habe die Sache mit der Masse jetzt mal erledigt, allerdings habe ich hier noch ein Phänomen, was ich gar nicht zu deuten weiß. Lege ich eine Spannung an die Klemme an, die ich messen möchte, erhalte ich am OPA-Ausgang die entsprechende Eingangsspannung. Lasse ich die Eingänge allerdings frei, alos unbeschaltet, habe ich am Ausgang des OPA eine Spannung von 11,6V. Hat jemand eine Idee, woher die kommen. Ich weiß absolut nicht weiter. Anscheinend finktioniert es ja. lege ich eine Spannung an, agiert der OPA als Spannungsfolger. Liegt an der Klemme keine Spannung an, so sind am Ausgang 11,6 V. Ist da wohl noch was in der Schaltung falsch? Netten Gruß Jens
Der sehr hochohmige Eingang des OPV (Pin 3) ist eine tolle Antenne :-) Versuche einen Widerstand von 100 kOhm zwischen Pin3 und GND1 zu schalten. Karel
> Hat jemand eine Idee, woher die kommen.
Normales Verhalten durch Eingangsströme eines OpAmps.
Wenn du keine Spannung vorgibst, denkt er sich halt eine aus.
>Lasse ich die Eingänge allerdings frei, alos unbeschaltet, habe ich am >Ausgang des OPA eine Spannung von 11,6V. Genau das darfst du nicht! Den Strömen, die aus einem OPamp-Eingang hinein- oder herausfließen mußt du immer einen Pfad zum "Abfließen" geben, am besten nach Masse. Also gehört da, wie Karel schon erklärt hat, ein Widerstand vom "+" Eingang nach Masse. Da ist aber noch viel mehr merkwürdig an deiner Schaltung: Zuerst mal brauchst du eine Schutzschaltung am Eingang des OPA211. Dann mußt du berücksichtigen, daß der OPA211 kein Rail-to-Rail-Typ ist. Du mußt am Eingang also rund 2V über 0V und rund 2V unter 18V bleiben, sonst läufst du aus dem erlaubten CMVR-Bereich heraus und der OPamp macht Mist. Dann frage ich mich, wozu du einen Impedanzwandler verwendest, wenn du den ADC-Eingang sowieso hochohmig treibst. Das mag der doch garnicht, oder?
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Claudia schrieb: > Dann frage ich mich, wozu du einen Impedanzwandler verwendest, wenn du > den ADC-Eingang sowieso hochohmig treibst. Das mag der doch garnicht, > oder? Gute Frage, muss ich mir nochmal durch den Kopf gehen lassen.... Claudia schrieb: > Also gehört da, wie Karel schon erklärt > hat, ein Widerstand vom "+" Eingang nach Masse. Werde ich mal versuchen. Claudia schrieb: > Zuerst mal brauchst du eine Schutzschaltung am Eingang des OPA211. Ich wollte da noch einen Verpolungsschutz einbauen, falls mal jemand eine Spannung verpolt anschließt. Weiter wollte ich da eventuell noch einen Überspannungsschutz einbauen, falls mal jemand eine zu Hohe Spannung anlegt. Claudia schrieb: > Dann mußt du berücksichtigen, daß der OPA211 kein Rail-to-Rail-Typ ist. OK, dann werde ich wohl mal einen Rail-to-Rail raussuchen. Also: 1. Rail-to-Rail Typ raussuchen 2. Verpolungschutz 3. Überspannungsschutz. zu 2.: Könnte man da die angehängte Schaltung verwenden? Reicht das, damit bei falsch angeschlossener Messpannung die Schaltung nicht hops geht, weil dann ja der Massepunkt verschoben wird? 1. und 3. folgen Danke schonmal. Netten Gruß Jens
Hallo, neue Erkenntnisse. Claudia schrieb: > Also gehört da, wie Karel schon erklärt > hat, ein Widerstand vom "+" Eingang nach Masse. Habe ich gemacht 100k, siehe da, 0V am Ausgang. Allerdings spinnt dann meine Spannungsreferenz und liefert keine 2,5 V mehr. Also 1 Meg genommen und auch das geht wieder. Vielen Dank dafür. 1. Rail-to-Rail Typ raussuchen Ginge dieser hier? Danke schonmal. Netten Gruß Jens
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Hallo,
3. Überspannungsschutz
Kann man das so machen, wie im Anhang? Was für Dioden würde man da
verwenden. Zener deswegen hab ich ja auch welche eingezeichnet, aber
welche? Reichen da solche wie z.B. die von Reichelt SMD ZD 12
Spannung 12 V
Ptot 350 mW
?
Danke schonmal.
Netten Gruß
Jens
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>Ginge dieser hier? Sieht schon mal nicht schlecht aus. Der OPamp muß aber auch noch anderen Anforderungen genügen. Zunächst mußt du dir mal überlegen, wie genau du die Spannung überhaupt messen willst. Dann weißt du, welchen Fehler die Schaltung erzeugen darf. Danach suchst du dann den OPamp aus und dimensionierst die Schutzschaltung. >Kann man das so machen, wie im Anhang? Ich würde es mit zwei normalen Dioden machen. Die Dimensionierung der Schaltung hängt natürlich von der genauen Anwendung ab. Erzähle mal mehr über deine Anwendung...
Hallo, da gibts nicht viel zu erzählen. Der ADC wird mit einem µC ausgelesen und dann die Daten verarbeitet. Spannungsversorgung mit einem externen Netzteil. Es reicht, wenn man auf einige 10mV genau messen kann. Reicht das denn mit den einfachen Dioden? Es gibt doch spezielle Schutzdioden gegen Überspannung. Nimmt man dann nicht diese? Danke schonmal. Netten Gruß Jens
Ich nochmal. Wie kommen denn die Widerstandswerte vor und hinter den Dioden zustande? Gruß Jens
Geh das doch etwas systematischer an! So wie du die Schaltung gepostest hast mit dem angegebenen Verwendungszweck ist der OP sowas von sinnlos, dass sich die Diskussion über darüber erst einmal erübrigt. Daher: Was für einen ADC verwendest du? Welchen Eingangswiderstand, Eingangsstrom hat der ADC? Kommt der mit deinem vorgesehenen Spannungsteiler von 100K/20k zurecht? Leider hast du uns ja nicht verraten welchen ADC du verwendest, folglich kann man dir auch nicht so leicht weiterhelfen. Wenn aber der 100k/20K Teiler für den ADC passen würde, würde ich nur noch zu den 20K einen 100nF Ko //schalten und den Eingang des ADCs mit Dioden gegen GND und Versorgung gegen Überspannungen schützen. Den OP ersatzlos streichen und mit den 100K an die Batterie.
Hallo, es wird wohl ein ADS8326 werden. Den bekommt man ja leicht als Samples. Habe von einem bekannten noch welche hier rumliegen, deswegen eben diesen. Friedrich Seuhs schrieb: > Verwendungszweck ist der OP sowas von sinnlos Weil danach noch der Spannungsteiler kommt, wenn ich das richtig verstanden habe!? Gruß Jens
Nein, falsch verstanden. Deine Spannungsquelle ist relativ niederohmig, deshalb. Und Dein ADC ist relativ hochohmig. Mach einfach eine simple Schutzbeschaltung vor den ADC und gut. Kein OP, keine 18 Volt, kein FET, kein nix.
Hallo, vielen Dank! Ich glaube, ich werde mal einw enig experimentieren, das Ganze einmal aufbauen und mal ein wenig rummessen und schauen, was es gegeben hat. chick schrieb: > Nein, falsch verstanden. > > Deine Spannungsquelle ist relativ niederohmig, deshalb. Und Dein ADC ist > relativ hochohmig. > > Mach einfach eine simple Schutzbeschaltung vor den ADC und gut. Kein OP, > keine 18 Volt, kein FET, kein nix. Das ist dann als Schutz ausreichend? Gruß Jens
>da gibts nicht viel zu erzählen.
Doch eigentlich schon.
1. Was für Spannungen sollen gemessen werden? Größer als 5V? Dann
brauchst du in jedem Fall irgendwo einen Spannungsteiler, weil dein ADC
ja nur bis rund 5V messen kann.
2. Wie stark dürfen die zu messenden Spannungen von deiner Schaltung
belastet werden?
Da es hier offensichtlich kaum um Schnelligkeit geht, muß auch die Schutzschaltung wohl nicht für HF ausgelegt werden. Mach es also so ähnlich wie von Claudia vorgeschlagen, aber eben ohne den OPV und seinen 18V. R1 ist meines Erachtens nicht nötig (sehe jedenfalls (noch) keinen Sinn), und R2 kann man notfalls noch höher machen (der ADC ist ja ziemlich hochohmig), um geringere Fehlströme im Falle von zu hohen Eingangsspannungen zu ermöglichen. Und zur Störspannungsunterdrückung noch einen C (vielleich 10...100n) parallel zum Eingang. Damit hat man Überspannungs- und Störspannungsschutz in einem.
Hallo, Claudia schrieb: > 1. Was für Spannungen sollen gemessen werden? Größer als 5V? Dann > brauchst du in jedem Fall irgendwo einen Spannungsteiler, weil dein ADC > ja nur bis rund 5V messen kann. Würde mal sage bis 10 V vielleicht. Der OP kann das ab und hinter dem OP ist ja ein Spannungsteiler, wenn wir mal noch mit OP reden, also bezogen auf die Schaltung in meinem ersten Beitrag. Claudia schrieb: > 2. Wie stark dürfen die zu messenden Spannungen von deiner Schaltung > belastet werden? Gute Frage, so wenig wie möglich, weil dadurch die Messung ja verfälscht werden könnte, wenn ich da richtig liege. Aber es ist jetzt nich soo kritisch, weil ich ja nicht mV genau messen möchte. Jens G. schrieb: > R1 ist meines Erachtens nicht nötig (sehe jedenfalls (noch) keinen > Sinn), und R2 kann man notfalls noch höher machen (der ADC ist ja > ziemlich hochohmig), um geringere Fehlströme im Falle von zu hohen > Eingangsspannungen zu ermöglichen. Und zur Störspannungsunterdrückung > noch einen C (vielleich 10...100n) parallel zum Eingang. Damit hat man > Überspannungs- und Störspannungsschutz in einem. Ich glaube, ich werde mal mehrere Varianten aufbauen und dann mal schauen, ob deutliche Unterschiede gibt. Mal ein wenig Kontrast zur Theorie ;) Danke schonmal. Netten Gruß Jens
Hallo zusammen, ich habe das nun mal so aufgebaut, wie von Claudia vorgeschlagen. Den OPV brauchte ich, da sont die Spannungen nicht stimmten. Erst nach dem OPV stimmen sie. Soweit so gut. Jetzt habe ich den Spannungsteiler, siehe erster Beitrag hinter dem OPV. Die Spannungen stimmen erst einmal. Setze ich nun den ADC dahinter, muss ich feststellen, dass die Spannungen nicht mehr stimmen. Der ADC misst weniger, als es sein sollte. Der ADC hat vermutlich ein Problem mit dem Spannungseiler davor. Würde es etwas nützen, da noch einen OPV als Spannungsfolger einzubauen, um den Spannungsteiler nicht zu belasten? Danke schonmal. Netten Gruß Jens
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