Nachteile bei hochohmigen Spannungsteilern?

[Steffen Hausinger (Gast)]

Hallo zusammen,

ich möchte einen Spannungsteiler dimensionieren und frage mich dabei 
gerade, wie hochohmig ich dabei eigentlich werden darf. Die ganzen 
Standardwerte sind mir bekannt: Querstrom von vielleicht 1 mA, so dass 
man dann bspw. bei 5k @ 5V landet.

Das ist in Standardfällen ja auch alles ok. Aber ist es auch möglich, 
den Strom 2-3 Zehnerpotenzen geringer zu wählen? Genügt nicht auch 1µA? 
Oder 10?

Ich nehme mal an, dass man hier in den Bereich des Rauschens kommt. 
Stimmt das? Gibt es noch andere Effekte? Was spricht sonst noch dagegen?

Grüße
Steffen

[troll (Gast)]

Desto hochohmiger desto geringer ist die maximale Last am Ausgang. 
Kannst du ja mal nachrechnen.

[HildeK (Gast)]

Das hängt in erster Linie davon ab, was du mit der geteilten 
Ausgangsspannung anfangen willst. Welche Last hängt denn dran?
Bei hochohmigen Spannungsteilern erhöht sich auch die Empfindlichkeit 
auf Einstrahlungen.

[Steffen Hausinger (Gast)]

Ok, dass sich die Ausgangsspannung mit dem Lastwiderstand ändert, ist 
klar. Heißt das jetzt, dass solange ich R_Spannungsteiler << R_Last 
erfülle, die Höhe von R_Spannungsteiler egal ist?

Der Spannungsteilerabgriff wird auf einen ADC geschaltet (100 kOhm), die 
Samplerate liegt im Sekundenbereich.

[Michael J. (jogibaer)]

Hallo,

rechne doch einfach mal aus, wie hoch das Rauschen am ADC Eingang
im Verhältnis zu Deiner zu messenden Spannung steht.


Jogibär

[amateur (Gast)]

Manchmal interessiert einen ja auch der geteilte Wert.
Widerstände im hochohmigen Bereich sind oft viel ungenauer als ihre 
"kleineren" Brüder. Bei 5 kV dürfte es noch problematischer werden, da 
nicht jeder Widerstand auf so was steht.
Manche Widerstände werden dabei nicht nur sauer, sondern auch richtig 
warm.

Ein weiteres Problem: Nicht nur im Walde rauscht es manchmal. Hier gilt 
einfach: Je höher der Widerstand, desto stärker das Rauschen.

Aber in letzter Konsequenz hast Du das Spannungsteilerproblem (Ein Gruß 
an Herrn Ohm).

Wenn ich aber unterstelle, dass Du nicht nur teilen, sondern auch messen 
willst, so solltest Du Dich, vor allem mal, mit dem Eingangswiderstand 
deiner Messeinheit beschäftigen.

[fonsana (Gast)]

Steffen Hausinger schrieb:
> auf einen ADC geschaltet (100 kOhm)

Bei einem AVR waere das schon fraglich.

fonsana

[Kevin K. (nemon)]

Beim ADC ist nicht die Samplerate relevant, sondern die Geschwindigkeit 
der Sample & Hold-Stufe, weil die entweder über das Rauschen 
"drüberintegriert", oder so schnell ist, dass auch das Rauschen 
abgetastet wird. Selteneres Abtasten macht das nicht besser.

[B. S. (bestucki)]

Steffen Hausinger schrieb:
> Ich nehme mal an, dass man hier in den Bereich des Rauschens kommt.
> Stimmt das? Gibt es noch andere Effekte? Was spricht sonst noch dagegen?

Da überall Streukapazitäten vorhanden sind, baust du dir mit einem 
Spannungsteiler auch immer einen Tiefpass. Mit 1Mohm und 10pF landest du 
bei einer Grenzfrequenz von ca. 16kHz...

[Steffen Hausinger (Gast)]

be stucki schrieb:
> Da überall Streukapazitäten vorhanden sind, baust du dir mit einem
> Spannungsteiler auch immer einen Tiefpass.

Wobei der im Falle eines ADC Eingangs ja durchaus vorteilhaft sein kann. 
So wie es nemon über Dir geschrieben hat. Weiterhin kann ich das 
verbleibende Rauschen dann noch mit mehrfachen Messungen herausmitteln. 
Darauf hatte ich abgezielt, als ich schrieb, dass meine (vorgegebene) 
Samplerate im Sekundenbereich liegt.

Aber jetzt ist mir klar, wo die Schwierigkeiten bei hochohmigen 
Spannungsteilern liegen. Danke Euch allen!

[B. S. (bestucki)]

Steffen Hausinger schrieb:
> Wobei der im Falle eines ADC Eingangs ja durchaus vorteilhaft sein kann.

Nicht unbedingt. In den meisten ADCs ist ein Sample and Hold Glied 
implementiert. Dort muss innert kurzer Zeit ein Kondensator aufgeladen 
werden und dies ist mit einem hochohmigen Spannungsteiler meist nicht 
möglich. Daher wird in Datenblättern der maximal zulässige 
Innenwiderstand der Signalquelle angegeben. Wird dieser überschritten, 
wird das Messergebnis verfälscht.

[Kein Name (Gast)]

Innerhalb kurzer Zeit aufladen?
Bei den meisten ADCs lässt sich die Acquisition Time beliebig lange 
ausdehnen Und wenn man nur einen Kanal benutzt, ist es eh egal.
Anderes Problem noch - der Leckstrom eines ADC ist temperaturabhängig. 
Kann bei 100nA liegen. Bei 1µA Querstrom 10% Temperaturschwankungen.