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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsteiler ADC


Autor: Lukas (Gast)
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Eigendlich habe ich ein sehr einfaches Problem, aber...
Ich will in mienem Wohnmobil die Spannunngen der beiden 12V Bleiakkus
überwachen.
Ich habe an eine Schaltung mit ATmega8, einem Ddisplay (diese
Kombination funktioniert bereits) sowie einen Spannungsteiler um die
Spannungen zu überwachen.
Doch nun zu den Fragen:
Soll der Spannungsteiler eher hochohmig (20kOhm + 10 kOhm) oder
niderohmig sein?
Wie viel Strom verbraucht die Schaltung ungefähr in 24h ohne Display
(wird nur bei Bedarf eingeschaltet)?
7805 oder doch besser ein kleines Schaltnetzteil zur Versorgung?

Danke für die Hilfe!

Autor: Stefan Seegel (Gast)
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Hallo Lukas!

Spannungsteiler ist immer ein Kompromiss zwischen Stromverbrauch und
Ströfestigkeit. Legt man ihn hochohmig aus verbrauchs du wenig Strom,
ist aber dann auch emfindlicher. Mit 20k und 10k fährst du denk ich
nicht schlecht. Da gehen dann ca. 500µA flöten.

Wieviel Strom die Schaltung verbraucht kannst nur du wissen, kommt
drauf an welches Display, welche Peripherie, Pullup-Widerstände etc. Am
besten auf nem Lochraster aufbauen und messen, oder Schaltplan zeichnen,
in die Datenblätter kucken und rechnen.

Stefan

Autor: Lukas (Gast)
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ich habe mal grob einen Verbrauch von 30mA + eben die Verluste am
Spannungsteiler errechnet.
Kann ich die Messchaltung (Spannungsteiler) nur bei Bedarf z.B. mit
einem Transistor an die Batterie hängen?

Lohnt sich für 40mA Stromverbrauch des Controllers ein Schaltnetzteil
oder braucht dies aufgrund der benötigten Bauteile sogar mehr Strom als
ein Linearregler?

Autor: Stefan Seegel (Gast)
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Hmm, bei 40mA würd ich nicht mit Schaltreglern (ich nehm an du meinst
diese, Schaltnetzteile sind i.d.R. für Netzspannung) rummachen, einfach
einen 78L05 im TO220 Gehäuse. Die Messschaltung kannst du natürlich mit
irgendwas abtrennen, denk aber nicht dass das viel Sinn macht, weil die
500µA ja schon in der Region der Selbstentladung liegen. Ausserdem fällt
an einem Einschalter, in welcher Form auch immer, auch wieder Spannungen
ab, wenn man ein Relais nimmt hat man bei solchen geringen Strömen meist
das Problem dass da kein ordentliches Signal rauskommt...

Stefan

Autor: Frank Simon (Gast)
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Hallo,
ich würd den Spannungsteiler hochohmig wählen, mit Elko und ker. Kond.
am Abgreifpunkt gegen Masse, ADC langsam wandeln lassen, Sleepmode des
Mega8 benutzen, 78L05 an die 12 Volt.

Autor: A.K. (Gast)
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"ich habe mal grob einen Verbrauch von 30mA"

Bischen viel für diese Aufgabe. Was hängt denn da alles dran?

Du sagst, das Display wird nur bei Bedarf eingeschaltet. Spricht was
dagegen, das beim Controller auch so zu halten? Stromspar-Modi, d.h.
Sleep-Mode verwenden. Bloss alles paar Sekunden messen und der
Stromverbruch des Controllers sinkt auf <100µA im Mittel.

Ist der Quellwiderstand des Spannungsteilers >> 10K, musst Du dem ADC
deutlich mehr Zeit geben.

Alternative: Hinreichend niederohmiger Spannungsteiler, der nur bei
Bedarf eingeschaltet wird.

Autor: Lukas (Gast)
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Was bedeutet "deutlich mehr Zeit"?
kann ich auch 100K + 200K nehmen?

Autor: A.K. (Gast)
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Vergiss es, Frank Simon hat recht. Hochohmiger Teiler und
Keramik/Folienkondensator dran. Elko m.E. nicht nötig.

100/200K ist an sich ok, aber welche AREF gedenkst Du zu benutzen? 5V
ist nicht stabil genug. Die interne ist stabil aber nicht genau, kann
aber per Software kalibriert werden. Liegt aber bei 2,5V. Und alle
möglichen Werte sollten im Bereich 0..AREF liegen. Also nochmal
rechnen.

Autor: Stefan Seegel (Gast)
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Apropos:

Wenn ich als Referenzspannung die 2,56 Volt nehme, darf ich dann
trotzdem an die ADC-Eingänge bis 5 Volt legen ohne das der AVR
beschädigt wird  (steht ja bei maximum ratings drin) ? Da werd ich
nicht 100% schlau aus dem Datenblatt.

Stefan

Autor: A.K. (Gast)
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Ja, erlaubt ist es m.W. schon. Es kommt halt nur immer 1023 dabei raus.
Ich würde das aber so auslegen, dass die maximal auftretende
Ladespannung immer noch im messbaren Bereich liegt.

Autor: Lukas (Gast)
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Eine Externe 5,12V Referenz wäre doch mit 12V Versorgung zufrieden,
oder?

Autor: Sascha (Gast)
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Und womit versorgst du den Controller? Mit nem 7805, kriegst du max. 5V
und der ADC wird damit auch versorgt. Damit ist die Versorgungsspannung
kleiner als die Referenzspannung.


Mfg Sascha

Autor: Gast (Gast)
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Hallo,

ich versuche mich im Moment auch gerade auf dem Gebiet (habe vor ca 15 
Jahren was darüber gelernt, ist aber schon wieder vergessen).

Wenn ich das Richtig verstehe, dann kann er doch die 5V vom 7805 als 
Referenz benutzen. Der Spannungsteiler von 200k/100k wäre doch ein 
Verhältnis von 2/1. Bei meinem Verständnis passt das. Bei 15V 
Eingangspannung dürften doch am 100k 5V anliegen. Die wird er sowieso 
nicht erreichen.

Korrigiert mich bitte, wenn ich falsch liege

Autor: oha (Gast)
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Ein Paar Akkus ueberwachen mit Display sollte mit weniger als 1mA 
machbar sein. Dabei geht der groessere teil fuer das Display raus. Den 
Controller kann man auf unter 100uA druecken. Vernuenftigerweise laesst 
man den Controller mit 3.3V laufen.

Autor: Michael H* (Gast)
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Gast wrote:
> Wenn ich das Richtig verstehe, dann kann er doch die 5V vom 7805 als
neeeeiiin, bitte keinen 7805 bei einer batteriebetriebenen schaltung. 
der eigenverbrauch ist grausam.
wenn du nur ein cleveres display anzeigen der spannung willst, geht ein 
linearregler schon. aber dann bitte kein lcd mit 
led-hintergrundbeleuchtung.

> Referenz benutzen. Der Spannungsteiler von 200k/100k wäre doch ein
> Verhältnis von 2/1. Bei meinem Verständnis passt das. Bei 15V
> Eingangspannung dürften doch am 100k 5V anliegen. Die wird er sowieso
> nicht erreichen.
das passt an sich schon. aber wie sicher kann man sein, dass da nicht 
doch einmal ein kurzer puls höherer spannung daherkommt. daher den 
vollausschlag des adc niedriger (z.B. 1,1V) legen und mit einer Z-diode 
(z.B. 4,7V) schützen. zusätzlich parallel zum spannungsteiler ein 
kondensator. der stört dich bei der akkumessung eh nicht.

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