Widerstandsmessgerät

in deiner Beschaltung ist ein Fehler drin. Ich sag dir nicht welcher, 
denn du sagst mir ja auch nicht wie deine Beschaltung aussieht ;-)

Kai Burghart schrieb:
> Hallo liebe User,
>
> ich versuche gerade ein Widerstandsmessgerät zu bauen, komme aber
> irgendwie nicht auf einen grünen Zweig.
>
> Als hardware habe ich einen Atmega8
>
> Angedacht ist das ich die Spannung am AD-Port messe und mit einer art
> Tabelle auswerte,

was für eine Tabelle?

>
> Dies funktioniert soweit auch, aber nur wenn ich große Widerstände messe
> und der Abstand zu den einzelnen Wiederständen recht hoch ist zb. 1,2k
> und 10K.

Was für ein Abstand? Was für welche Widerstände?

Der Ansatz ist:
Du bringst den zu messenden Widerstand als 2.ten (unteren) Widerstand in 
einen Spannungsteiler ein.
* den 2ten Widerstand kennst du,
* die Spannung am oberen Punkt des Spannungsteilers kennst du
* die Spannung am Mittelpunkt kannst du messen

Damit kann man den Wert des unteren Widerstands errechnen.

Und dann überlegt man sich eine Schaltung, mit der man unter 
Programmkontrolle den oberen Widerstandswert des Spannungsteilers 
verändern kann. Gezielte gesteuerte Parallelschaltung von Widerständen 
ist zb ein Weg, dies zu erreichen.

Kai Burghart schrieb:

> Den messbereich den ich aber gerne hätte wären 1 - 10 Ohm in 0,1 er
> schritten.
>
> Das Programmieren ist nicht das Problem, das problem ist das ich irgend
> eine Schaltung benötige die mit so geringen werten umgehen kann und
> diese dann auch am AD-Port spürbar messen kann.

Normalerweise macht man das über ein Voltmeter-IC, wie z.B. 7107.
Dann musst Du eine Konstantstromquelle bauen. Für 10(20) Ohm sollte
diese 10mA liefern. Dann schliesst Du sowohl die KSQ, als auch das
Voltmeter parallel an dem Widerstand an, und Du kannst direkt an
der Anzeige den Widerstand in Ohm ablesen. Bei 10 Ohm wäre m.E.
schon eine Vierdrahtmessung (siehe Wicki) sinnvoll.
Gruss
Harald

Hallo Kai,
"gugg" mal da: [http://www.zabex.de/frames/ohmmeter.html]
mfG Ottmar

Die Beschaltung habe ich ja noch nicht, bisher habe ich einen Atmega8 
beschalltet mit einem LCD Display auf dessen ich den ADC wert ausgebe.

Mehr habe ich noch nicht, da ich leider nicht weis wie ich einen kleinen 
widerstand messen kann.

Die Tabelle wäre dann wie folgt:

1023 - 1000 (wert an AD-Port) = zb. 1,0 Ohm
999 - 950 = 1,1 Ohm

so änlich hab ich mir das gedacht, wiederstände habe ich von 1-10 Ohm in 
0,1 schritten vorrätig,

daher dachte ich mir ich messe immer einen Widerstand, dann habe ich den 
ADC Wert usw. daraus mache ich dann eine Tabelle und lass im Display 
dann den wert des widerstandes anzeigen dieser wird dann im µC anhand 
der con mir erstellten liste ausgewählt.

Spannungsteiler habe ich schon versucht, aber die änderung am ADC Port 
ist zu gering um 0,1 schritte zu messen.

Was ich mit 2,2 K und 10K gemeint habe war das ich diese werte am ADC 
Port von einanader unterscheiden kann, da die Differenz ja 7,8K ist, 
aber 0,1 Ohm schritte eben nicht.

Das mit dem Spannungsteiler ist ja genau das Problem das ich habe, das 
ich nicht weis wie ich diesen aufbauen kann um so geringe differenzen zu 
messen.

Kai Burghart schrieb:

> daher dachte ich mir ich messe immer einen Widerstand,


WIE?

Da kannst nicht EINEN Widerstand alleine an den ADC anschliessen. Was 
willst du denn da messen? Du brauchst irgendeine Schaltung an der auch 
eine Spannung abfällt.


> dann habe ich den
> ADC Wert usw. daraus mache ich dann eine Tabelle

Ah geh komm.
Wenn Computer etwas können, dann ist das rechnen.
Du wirst doch wohl noch einfache Formeln programmieren können!

> Spannungsteiler habe ich schon versucht, aber die änderung am ADC Port
> ist zu gering um 0,1 schritte zu messen.

Dann hast du ihn schlecht dimensioniert!

> Das mit dem Spannungsteiler ist ja genau das Problem das ich habe, das
> ich nicht weis wie ich diesen aufbauen kann um so geringe differenzen zu
> messen.

Dann untersuch das mal ein wenig mathematisch.
Der 2.te Widerstand sollte in etwa in der gleichen Größenordnung wie der 
zu messenede Widerstand sein. Wenn du einen Spannungsteiler aus 10k und 
10 Ohm aufbaust, wundert mich nichts mehr.

Nimm dir die Spannungsteiler-Formeln und geh damit mal ins Excel und 
schau dir das mal an. Mir scheint du hast panische Angst davor, mal ein 
bischen was zu rechnen und mathematisch zu untersuchen wie du Formeln zu 
deinem Nutzen benutzen kannst, indem du an den Werten drehst, die du 
vorgeben kannst und unter Kontrolle hast.

Hallo Ottmar,

danke für den Link, hört sich schon mal sehr interessant an, aber das 
problem bei dem Teil ist, das dieses in den bereichen unter 10 Ohm laut 
autor eher ungenau ist, aber genau dies ist der Bereich den ich 
benötige.
1 Ohm - 10 Ohm.

Hallo Karl heinz,

ja da hast du wohl recht, es ist nicht wirklich ein Problem eine Formel 
zu erstellen und diese vom µC ausrechnen zu lassen. Das bekomme ich auch 
sicher hin.

Wie gesagt, ich habe einen Bereich von 1-10 Ohm, baue ich einen 
Spannungsteiler wie zb. (Anhang) und verwende dort Widerstände im 
bereich von 1-10 Ohm werden diese extrem heiß und am ADC kommt immer nur 
0 oder 1023 an.

Referenzspannung: AVCC (5,21 V)

Anhang vergessen

Da du eine geringe Messspannung nicht umhin kommst musst du
* Mit der Messspannung im Spannungsteiler runter
  weil dir sonst viel zu viel Strom rinnt
* mit dem ADC differntiell messen, denn da kannst du im ADC
  einen Verstärker zuschalten, der die Messpannung erst mal
  wieder verstärkt.
  Und dann hoffe ich mal, dass das reichen wird. Sonst muss eben
  ein externer Messverstärker rann.

Kai Burghart schrieb:
> Hallo Karl heinz,
>
> ja da hast du wohl recht, es ist nicht wirklich ein Problem eine Formel
> zu erstellen und diese vom µC ausrechnen zu lassen. Das bekomme ich auch
> sicher hin.
>
> Wie gesagt, ich habe einen Bereich von 1-10 Ohm, baue ich einen
> Spannungsteiler wie zb. (Anhang) und verwende dort Widerstände im
> bereich von 1-10 Ohm werden diese extrem heiß und am ADC kommt immer nur
> 0 oder 1023 an.
>
> Referenzspannung: AVCC (5,21 V)

Logisch wird das heiss.
rechne dir doch mal aus wieviel Strom durch einen 1 Ohm Widerstand bei 
5V rinnt. Das sind 5 Ampere! Du verheizt am Widerstand 5W!

(OK, es ist weniger, weil ja auch noch ein 2ter R im Spannungsteiler 
liegt. Ändert aber am Prinzip nichts. Da rinnt viel zu viel Strom.
 U = R * I)

Die Spannung über dem Spannungsteiler muss runter und hinten nach wieder 
verstärkt werden (oder differentell messen, da kannst du den Verstärker 
im ADC benutzen)

wenn ich mit der messspannung auf 2,56 V runtergehe kann ich auch die 
Interne Referenzspannung an AREF anlegen, das ist ja schon mal die 
hälfte.

Das wäre schon mal ein anfang, danke.

Meinst du das dies ausreicht oder denkst du ich muss noch weiter runter 
???

Was meinst du mit differentiell messen???

:-)

ja ist wohl noch besser

Was meinst du mit differentiell messen???

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Logisch wird das heiss.
> rechne dir doch mal aus wieviel Strom durch einen 1 Ohm Widerstand bei
> 5V rinnt. Das sind 5 Ampere! Du verheizt am Widerstand 5W!

Das glaube ich nicht! Bitte noch mal nachrechnen.

Ich habe noch ein paar ATMEGA168PA-PU

Was haben denn die am interner refernzspannung??

soweit ich weis hat der auch 1,1 V

muss ich mal raussuchen

Ja hat auch 1,1 Volt

wenn ich dann die eingangsspannung auf 0,5 V reduziere habe ich am adc 
immer noch 500 schritte um 1-10 Ohm zu messen ohne diese nachher wieder 
verstärken zu müssen, sehe ich das richtig ????

Kai Burghart schrieb:
> Ja hat auch 1,1 Volt
>
> wenn ich dann die eingangsspannung auf 0,5 V reduziere habe ich am adc
> immer noch 500 schritte um 1-10 Ohm zu messen ohne diese nachher wieder
> verstärken zu müssen, sehe ich das richtig ????

Wenn Deine Widerstände 1/2 Watt vertragen. Dir ist aber schon klar,
das das ein grobes Schätzeisen ohne praktischen Nutzen ist.
Gruss
Harald

Kann ich die Eingangsspannung die bei mir ja nun mal 5,21V beträgt mit 
einem Spannungsteiler unbedenklich auf 0,5 V reduzieren ???

Werden dann die wiederstände nicht heiß und habe schwankungen an der 
referenzspannung so das der widerstand je nach wärme nicht richtig 
gemessen werden kann???

nein ein schäzzeisen brauche ich nicht, ich muss wie gesagt die 
widerstände von 1-10Ohm in 0,1er schritten messen können , die 
Abweichung sollte max. 5% betragen.

IIch bin kein elektronik experte, ich kann den ADC wert auslesen dieser 
ist von 0-1023 und diese werte sollen eben in 100 Schritten von 1-10 Ohm 
am ADC port ankommen, so das ich für 0,1 Ohm ca. 10 digital punkte zur 
verfügung habe.

Leider habe ich sonst von elektronik nicht wirklich viel ahnung.

Kai Burghart schrieb:

> nein ein schäzzeisen brauche ich nicht, ich muss wie gesagt die
> widerstände von 1-10Ohm in 0,1er schritten messen können , die
> Abweichung sollte max. 5% betragen.

Wie man ein Widerstandsmessgerät baut, das den namen auch verdient,
habe ich oben beschrieben.

> IIch bin kein elektronik experte,
> Leider habe ich sonst von elektronik nicht wirklich viel ahnung.

Dann ist es um so sinnvoller, sich an seit Jahrzehnten bewährte
Lösungen zu halten.
Gruss
Harald

@ Harald,

ich will dir jetzt nicht auf die füße treten, aber so wie du es mir oben 
beschrieben hast verstehe ich leider nur Bahnhof, bzw. kann ich das als 
laie unmöglich umsetzen. Das ist keine Kritik an dir, sondern an mir da 
ich es nicht verstehe

Harald Wilhelms schrieb:
> Dann ist es um so sinnvoller, sich an seit Jahrzehnten bewährte
> Lösungen zu halten.

Seit Jahrzehnten macht man das so und nicht anders.

http://www.elektroniktutor.de/analog/bruecke.html

Danke

und wie bekomm ich das alles in den µC ???

Dieter Werner schrieb:
> Karl Heinz Buchegger schrieb:
>> Logisch wird das heiss.
>> rechne dir doch mal aus wieviel Strom durch einen 1 Ohm Widerstand bei
>> 5V rinnt. Das sind 5 Ampere! Du verheizt am Widerstand 5W!
>
> Das glaube ich nicht! Bitte noch mal nachrechnen.

Naja, wenn man richtig schlecht rechnen kann, stimmt das schon ...


Gruß

Jobst

Kai Burghart schrieb:
> und wie bekomm ich das alles in den µC ???

Lesen, verstehen, umsetzen. Finde ich jetzt nicht sonderlich 
kompliziert. 6. Schuljahr wuerde ich mal sagen.
Vielleicht auch mal einen Stift und Papier nehmen und aufzeichnen, 
malen, rechnen...

Jobst M. schrieb:
> Naja, wenn man richtig schlecht rechnen kann, stimmt das schon ...

Mit 1R war ja der Spannungsteiler gedacht und die 5W gelten bei den 5A 
natuerlich fuer den zu messenden Widerstand. Hatte er nur vergessen dazu 
zu schreiben. Gerechnet ist das also voellig richtig, nur schlecht 
ausgedrueckt ;)
Da finde ich Wi*e*derstand wesentlich schlimmer. Zeugt gleich auf den 
ersten Blick das Null Ahnung vorhanden ist.

>und wie bekomm ich das alles in den µC ???

Hat Dein Mega8 nur einen ADC ?

Hallo Kai,

letztlich wirst Du nicht um eine zusätzliche Beschaltung herumkommen. 
Das beiliegende LTSpice-Schaltbild soll als PRINZIP und nicht als 
ausgereifte Messchaltung angesehen werden!
Für die KSQ gibt es sicher exaktere Möglichkeiten. Dieser muss halt 
stets genügend Uce zur Verfügung stehen.
Mit weiteren Ausgängen des µC könnte der Messspannungsteiler umschaltbar 
gemacht werden. Evtl. ließe sich die Verstärkung mittels digitalem 
Potentiometer umschalten. Dann kann die Empfindlichkeit (Auflösung) 
zusätzlich angepasst werden.
OPA ist TS912 (Uout rail to rail)
Nochmals: Vorstehendes soll lediglich als Anregung betrachtet werden!

mfG Ottmar

Kai Burghart schrieb:
> Leider habe ich sonst von elektronik nicht wirklich viel ahnung.

Dann frage ich mich, warum Du so ein Gerät bauen willst. Ein 
Widerstandsmessgerät kann man auch kaufen :-). Allerdings braucht es bei 
1..10 Ohm mit 0,1 Ohm Auflösung schon eine 4-Draht-Messtechnik.

Ein Arme-Leute-Version wäre:
- Neztgerät (+) -> bekannter Vorwiderstand -> zu messender Widerstand -> 
Netzgerät (-)
- mit Multimeter am bekannten Vorwiderstand und am zu messender 
Widerstand die Spannungen messen
- Rechen

Gruß Dietrich

Peter W. schrieb:
> Mit 1R war ja der Spannungsteiler gedacht und die 5W gelten bei den 5A
>
> natuerlich fuer den zu messenden Widerstand.

Hallo!
Ich möchte nicht, daß die Elektronikanfänger was Falsches lernen:

5 A durch 1 Ohm verheizen 25 W!

> - Rechen

soll natürlich "rechnen" sein...

Ottmar K. schrieb:

> Für die KSQ gibt es sicher exaktere Möglichkeiten.

Ja, wenn Du statt der zwei Si-Dioden eine (rote) LED nimmst,
hast Du schon mal deutlich weniger Temp.-Abhängigkeit.

> Evtl. ließe sich die Verstärkung mittels digitalem
> Potentiometer umschalten.

Die sind m.W. für diesen Zweck zu ungenau.
Gruss
Harald

Peter W. schrieb:

>> Dann ist es um so sinnvoller, sich an seit Jahrzehnten bewährte
>> Lösungen zu halten.
>
> Seit Jahrzehnten macht man das so und nicht anders.
>
> http://www.elektroniktutor.de/analog/bruecke.html

So hat man vor 50 Jahren gemessen, aber seit Jahrzehnten nicht
mehr. Wer will denn heute schon lange an einem Poti rumdrehen,
nur um einen Messwert zu bekommen. Der soll schon gleich in
Ziffern im Display stehen.
Gruss
Harald

Guten Tag,

vielen Dank für eure Hilfe,

habe es jetzt so gelöst und mit dem Aufbau auf meinem Steckbrett 
funktioniert es ganz gut.

Vielen dank nochmal an alle die geholfen haben.

vielen Dank MaWin,

werde dies mal so umbauen und testen.

alternativen zum OP07 habe ich leider gerade nicht zur hand, aber danke 
für den Tipp.