Hallo ,
ich habe mir mit einem ATMEGA8 ein Meß/Schaltmodul gebastelt mit dem man
2 Analogsignale messen und dann bei einem bestimmten Pegel 2 Relais
schalten kann .
Die Digitalseite mit dem Atmega funktioniert wenn ich am ADC ein Signal
anlege erscheint auf dem LCD ein Wert und das Schalten geht auch .
Die Signalverstärkerschaltung funktioniert leider nicht .
Kann mir jemand sagen was falsch ist . Die Schaltung ist aus dem Netz
ev. Urheberrechtsverletzungen sind unbeabsichtigt .
Ein Eingang ist für eine Lambdasonde und ein Eingang für ein
Thermoelement Typ K . Es muß kein genauer Wert angezeigt werden aber die
Umschaltung sollte immer beim gleichen Wert erfolgen .
Wenn das der falsche OP ist , kann mir jemand eine Alternative die es
bei Rechelt gibt nennen ?
Vielen Dank für jede Antwort
MfG
Hans
Der LM358 ist nicht gut geeignet - zumindest nicht für die Gezeigte
Schaltung. Dafür hat der einfach zu viel Offset: Mit etwas Glück kommt
da noch das raus, aber wenn man Pech hat mit dem Offset, ggf. auch erst
ab 150 C.
An sich reicht für die Verstärkung 1 OP. Der 1. OP als Impedanzwandler
vor der eigentlichen Verstärkung ist überflüssig. Je nach Messbereich
und möglichem Offset des OPs braucht man aber einen extra Offset -
wenigstens so viel um den Offsetfehler des OPs (ca. 5 mV beim LM358) zu
kompensieren, denn der OP kann bei einfacher Versorgung keine negative
Spannung ausgeben.
Wie man den Offset realisiert, hängt vom Sensor ab.
Für eine geringe Verstärkung (hohe Temperaturen) ginge dann ggf. auch
der LM358. Bei eher kleinen Spannungen kann eine besserer OP (z.B.
AD8551/AD8552, LT1013) den Abgleich beim Offset einsparen.
Die Schaltung wird eine Lambdasonde relativ schnell ruinieren. Da muss
man etwas mehr Aufwand treiben.
Der LM324 verträgt vielleicht maximal 32 Volt, er arbeitet aber schon
bei 5V sehr gut.
Hans Lang schrieb:
Im Prinzip ist die Schaltung richtig.
> Die Signalverstärkerschaltung funktioniert leider nicht .
Was geht nicht?
Welche Spannungen hast Du am Eingang angelegt und was kommt dann am
Ausgang der ersten und der zweiten Stufe heraus?
Welche Eingangsspannungen willst Du verarbeiten Du und was soll dann
herauskommen?
Schon mal vorab: Der LM358 geht nur bis 3,5V am Eingang (V+ - 1,5V). Die
Offsetspannung (Fehlerspannung am Eingang) ist typ. 2mV, max. 7mV.
Für Thermoelemente brauchst Du vermutlich was besseres - das hängt von
der gewünschten Genauigkeit und dem Temperaturbereich ab.
Das Signal der Lambda-Sonde kenne ich nicht.
> Wenn das der falsche OP ist
Das hängt von Deinen Anforderungen ab. Hier ist schon mal eine Auswahl:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Standardbauelemente#Operationsverst.C3.A4rker
Gruß Dietrich
Hallo ,
bei dem Temperatursensor habe ich eine Spannung von 4 mV bei ca 100 Grad
gemessen , die Lambdasonde gibt eine Spannung von ca 0,05 - 1 Volt aus ,
könnte der Atmega ev. ohne Verstärker verarbeiten .
Die maximale Ausgangsspannung sollte so sein das der ADC des Atmega was
damit anfangen kann , ca 2,5 Volt oder 5 Volt .
MfG
Hans
Hans Lang schrieb:> Hallo ,> bei dem Temperatursensor habe ich eine Spannung von 4 mV bei ca 100 Grad> gemessen , die Lambdasonde gibt eine Spannung von ca 0,05 - 1 Volt aus ,> könnte der Atmega ev. ohne Verstärker verarbeiten .
Das ist ja schon mal schön.
Aber Du kommst nicht umhin, Dir zumindest ganz grob Gedanken zu
machen, wie genau und stabil die Schaltung arbeiten soll, also
welcher Fehler noch akzeptierbar wäre. Das gilt auch dafür: in welchem
Temperaturbereich soll das ganze arbeiten? OP-Amp-Daten sind zum Teil
stark temperaturabhängig.
Auch wenn Du Deine Schaltschwellen eventuell noch individuell abgleichen
kannst, bei den Fehlern durch Alterung und besonders Temperatur geht das
nicht.
Gruß Dietrich
Hans Lang schrieb:> das ganze muß nicht genau sein
Darf also beliebig ungenau sein? Dann lass den Eingang doch einfach weg
;-))
"Genau" oder "ungenau" sagt doch gar nichts aus. Du kommst (zumindest
bei mir) nicht darum herum, Dich zu einer Größenordnung durchzuringen,
z.B. bei wieviel mV am Eingang darf das Relais frühestens schalten und
bei wieviel spätestens.
Sonst bleibt Dir nur die Möglichkeit, auszuprobieren. Und eine "im
Prinzip" funktionierende Schaltung hast Du ja. Und nähere Erläuterungen
zu Deinem "funktioniert leider nicht" hast Du auch noch nicht geliefert.
Gruß Dietrich
Für das 50mV - 1 V Signal sollte die Schaltung eigentlich funktionieren,
gibt aber maximal nur etwa 3,x V aus.
Für das Temperatursignal kann es passieren das die Gezeigte Schaltung
erst ab einer gewissen Spannung (2 mal dem Offset des OPs) funktioniert.
Das kann mit bis zu 14 mV schon zu viel für ein Thermoelement sein - da
hängt von der Temperatur ab, die gemessen werden soll. Wenn man so will
sind das bis zu 300 K Fehler - an sich fällt das noch unter beliebig
ungenau, aber so war es wohl eher nicht gemeint.
Hans, ich habe da gerade was gefunden: ein Verstärker speziell für
Thermoelemente Typ K inklusive Kaltstellenkompensation: AD8495http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8494_8495_8496_8497.pdf
Den gibt es auch bei Reichelt, kostet 3,30€.
Damit sollten alle Deine Probleme gelöst sein und genauer als "muß nicht
genau sein" ist er bestimmt ;-)
Gruß Dietrich
Hallo ,
vielen Dank an alle die geantwortet haben . Ich bin ein absoluter Laie
und es ist für mich sehr mühsam so was zu programmieren und eine Platine
zu bauen bzw. eine Schaltung zu entwerfen , bei meiner Schaltung kommt
am Ausgang immer ca. 3,68 Volt raus ob in den Eingang was reingeht oder
nicht .
Kennt jemand eine einfache nachbausichere Schaltung bei der ein
Eingangssignal von 0 - 20 mV auf ca 0 - 2,5 Volt gewandelt oder
verstärkt werden kann ? Bitte keine Antworten von Nobelpreisträgern oder
von denen die es werden wollen , da kann ich auch in einem von meinen
Büchern lesen , bei denen ich auch nicht durchblicke .
MfG
Hans
Die Schaltung ist eigentlich ganz einfach: ein nicht invertierender
Verstärker mit etwa 100 facher Verstärkung (z.B. 100 K, 1K und 10 nF).
Gegen Störungen ein Kondensator parallel zur Rückkopplung und ggf. ein
Widerstand (z.B. 470 Ohm) zwischen den OP und den AD-Wandler.
Die Wahl des OPs richtet sich nach den Anforderungen. Der LM358 geht
worst case halt erst ab etwa 7 mV. Besser wären z.B. ein TLC277, LMC6062
oder LT1013 oder AD8552 da geht es dann auch mit weniger Spannung.
Wenn es nur um die kleinen Spannungen geht, und die Genauigkeit nicht so
wichig ist, kann man auch über einen Spannungsteiler etwa 5-10 mV zur
Eingangsspannung hinzuaddieren - das braucht aber ggf. einen Abgleich je
nach OP-Exemplar das man erwischt.
Holzwurm56 schrieb:> Hallo Dietrich L. ,> dieses IC ist sehr gut , ich kann bei meiner fertigen Platine aber keine> + - 18 Volt nachrüsten .
Das brauchst Du auch nicht. Auf der ersten Seite des Datenblatts steht:
Wide power supply range
Single supply: 2.7 V to 36 V
Dual supply: ±2.7 V to ±18 V
Das geht also auch mit einer Versorgung von +5V perfekt (single
supply). Auf der Seite 14 des Datenblatts ist auch die Grundschaltung zu
finden. So wie es dort aussieht, muss das Thermoelement allerdings
erdfrei (2-polig, nicht direkt mit GND verbunden) angeschlossen werden
(was messtechnisch sowieso viel besser ist).
Die Ausgangsspannung ist 5mV je Grad Celsius (bei Vref=0V), d.h. z.B.
0V bei 0°C und 500mV bei 100°C.
Gruß Dietrich
PS: Ich habe die Informationen nur aus dem Datenblatt und keine eigene
Erfahrungen mit den Bauteil! Also alles ohne Garantie ;-)
Hallo ,
ich habe jetzt mal die erste Verstärkerstufe bzw den Impedanzwandler
überbrückt und kann jetzt eine Verstärkung bis ca Faktor 5 einstellen ,
das passt auch zu den Widerständen .
Für das Thermoelement würde ich gerne den AD8552 nehmen und bei jeder
Stufe eine Verstärkung von 10 einstellen , wäre dann ca Faktor 100
Gesamt . Lt. Datenblatt ist der OP sogar für Thermoelemente gedacht . Da
meine SMD-Lötfähigkeiten begrenzt sind suche ich einen Pin- und
Datenkompatiblen in DIP 8 . Kennt jemand so einen ?
MfG
Hans
Holzwurm56 schrieb:> Da meine SMD-Lötfähigkeiten begrenzt sind suche ich einen Pin- und> Datenkompatiblen in DIP 8
Bei SO-8 ist das doch noch einfach! Im Notfall gibt es auch Adapter
(z.B. eBay Nr. 180952961067).
Technisch aktuelle ICs gibt es kaum noch in DIP-Gehäusen.
Gruß Dietrich
Verstaerker.jpg
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