Hallo Bastler, ich baue ein Spannungsmessgerät (nur Gleichspannung 0.1 - 20.0V) mit relativ langen Anschlussleitungen (~4.00m in Summe für Plus und Masse). Wegen hochfrequenten Funksignalen will ich gerne meine Schaltung durch einen aktiven Filter verbessern (kein Schwanken des Wertes). Meine Schaltung beinhaltet auch einen Operationsverstärker, der mir die Spannung (<5.00V über automatischen Bereichswahlschalter) verstärkt, um diese noch besser messen zu können. Operationsverstärker haben ja bekanntlich einen Offset, der auch hochfrequent ist. Zur Frage: Ist es sinnvoll den aktiven Filter hinter den OPV zu schalten, um die Offsetspannung auch mit zu filtern (so meine Theorie), oder schalte ich diesen lieber direkt an meinen Controller? Geplant habe ich eine sehr geringe Frequenz, da ja nur Gleichspannung gemessen werden soll. Schöne Ostern.
Hallo, HF Signale werden IMO erst mal passiv entfernt bzw. auf ein Maß von ca. 1mV reduziert. Eingänge von OPVs können sonst das HF-Signal gleichrichten/demodulieren. Davon kann dann eine gewisse Unruhe des Messwertes ausgehen. Das jetzt zu glätten, würde bedeuten, einen Mittelwert der Gleichgerichteten HF anzuzeigen. Aktive Filter sind eher dazu da, um z.B. niederfrequentes Rauschen wegzufiltern. UM HF aktiv zu glätten, müsste der OPV die HF verarbeiten können. Das Handy in der Hosentasche sendet mit 900 MHz. Ein OPV, welcher das verarbeiten könnte, hätte andere, unerwünschte Eigenschaften. Gruß, Bernd Nachtrag: Es wäre denkbar, zuerst Frequenzen oberhalb 10kHz passiv zu entfernen und anschließend ein passives Filter folgen zu lassen, welches nur noch max. 1Hz durchlässt.
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Hallo Die Offsetspannung habe ich bisher immer als typenbehafteten Gleichspannungsfehler verstanden. Dem kann man schaltungstechnisch begegnen. Es gibt evtl. eine Frequenz-Kompensation, ist im Datenblatt angegeben. Die meisten OpAmps sind nur im NF-Bereich verstärkend, so das höhere Frequenzen nicht zu erwarten sind. Es kann ein Fehler im Bereich des Controllers selbst entstehen. Manche Controller erlauben einen bestimmten Meßmodus, damit keine großen Spannungsschwankungen innerhalb des Chips stattfinden. Ansonsten sollte man alles mit R's und C's machen können: Wechselspannungen und Hochfrequenzen bedämpfen, evtl. einen Abschlusswiderstand anschließen. Man kann auch Koaxialkabel nehmen, da strahlt wenig ein. MfG
Natürlich zuerst ein passiver Filter. Du weißt ja hinterher nicht mehr, woher ein Fehler gekommen ist, also frühzeitig den Fehler entfernen. In Verbindng mit Kabeln Drähten etc. gibts auch noch die Möglichkeit elektrogalvanischer Fehler. MfG
Hallo, einige Tipps zur Realisierung deines Vorhabens. Alexa schrieb: > ich baue ein Spannungsmessgerät (nur Gleichspannung 0.1 - 20.0V) mit > relativ langen Anschlussleitungen (~4.00m in Summe für Plus und Masse). Da empfehlt es sich paarig verdrillte Messleitungen zu benutzen, die außerdem noch gut geschirmt sind. Damit bekommt man schon mal sehr wenig Störungen ans Messgerät. > Wegen hochfrequenten Funksignalen will ich gerne meine Schaltung durch > einen aktiven Filter verbessern (kein Schwanken des Wertes). Warum aktiv??? Funksignale sind hochfrequent und du willst DC sehr langsam messen. Selbst mit einem Tiefpass erster Ordnung hat man da eine sehr gute Dämpfung, weil die Störungen mehrere Größenordnungen von der Grenzfrequenz des Tiefpass (TP) entfernt liegen. > Meine Schaltung beinhaltet auch einen Operationsverstärker, der mir die > Spannung (<5.00V über automatischen Bereichswahlschalter) verstärkt, um > diese noch besser messen zu können. Ja schön. > Operationsverstärker haben ja bekanntlich einen Offset, der auch > hochfrequent ist. Eine Offset haben OPV. Aber warum sollte der "hochfrequent" sein? Offset ist normal ein reines DC-signal. Ob der Offset überhaupt relevant ist, hängt von der Wahl des OPV ab. Man muß sich ja nicht an 40 Jahre alter technik abarbeiten, nur weil in irgend einem uralten Bastelbuch so ein 741 drin steht. Ich empfehle dir z.B. eine AD8571 oder auch AD8572 Werte wie die folgenden lassen selten wünsche offen: Offset voltage: 1 μV, Input offset drift: 0.005 μV/°C Gain: 145 dB typical CMRR: 140 dB typical http://www.analog.com/en/all-operational-amplifiers-op-amps/operational-amplifiers-op-amps/ad8571/products/product.html Und wenn das noch nicht reicht, dann nimmt man eben einen Chopperstabilisierten OPV wie ICL7650 mit Zero-Drift: http://www.sunist.org/shared%20documents/TRANSISTOR,%20IC,%20CIRCUIT%20...%20DATASHEETS/ICL7650-ICL7650B.pdf > Zur Frage: Ist es sinnvoll den aktiven Filter hinter den OPV zu > schalten, Eine goldene Regel in der Technik ist: "Keep it simple". Du brauchst keinen aktiven Filter für langsame DC. > um die Offsetspannung auch mit zu filtern (so meine Theorie), Offsetspannung filtern? Du hast irgendwie falsche Vorstellung von Offsetspannung. Überhaupt gibt es da noch andere Feinheiten, die evtl. relevant sein können. Z.B. Innenwiderstand der Quelle und Innenwiderstand der Verstärkerschaltungen. Einfluss von Bias-Strom usw. Wie machst du die Verstärkungsumschaltung? Evtl. mit Relais ? Da gibt es auch Fallen für Laien (z.B. unzuverlässige Kontakte, Thermospannungen usw.). Auch bei analogen Schaltern/Multiplexern sind bestimmte Parameter relevant, die man beachten sollte, wenn man nicht zusätzliche ungebauigkeiten einbauen will.(Isolationswiderstand und Sperrwiderstand). > oder schalte ich diesen lieber direkt an meinen Controller? > Geplant habe ich eine sehr geringe Frequenz, da ja nur Gleichspannung > gemessen werden soll. Schreibe mal genauer, was du so vor hast und welche konkreten Messbedingungen auftreten. Gruß Uwi
Uwe M. schrieb: > Du brauchst keinen aktiven Filter für langsame DC. Wie meinst du das mit langsame DC?
Alexa schrieb: > Uwe M. schrieb: >> Du brauchst keinen aktiven Filter für langsame DC. > Wie meinst du das mit langsame DC? Hallo, naja, was du unter DC verstehst, wissen wir nicht so genau. Oben schreibst du: > Geplant habe ich eine sehr geringe Frequenz, > da ja nur Gleichspannung gemessen werden soll. Das impliziert eine langsame Messung bzw. eine DC-Spannung mit geringer Änderungsrate. Die Frage ist auch, wie schnell du messen willst oder musst. Wenn man einen Tiefpass mit Grenzfrequenz 1Hz davor setzt, dann braucht man nach Anlegen einer Messspannung eben schon eine Einschwingzeit von 3...5s (Halbwertzeiten), je nachdem wie genau man das Ergebnis haben will. Mit 10Hz Grenzfrequenz vergehen 5 Halbwertszeiten eben schneller. Du kannst dir aussuchen, was dir wichtiger ist -> schnelle Messung und dafür mehr Störeinflüsse -> langsame Messung und dafür genauer. In der Messtechnik gilt auch noch der Grundsatz: Schnell und genau geht nicht. Gruß Öletronika
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Uwe M. schrieb: > naja, was du unter DC verstehst, wissen wir nicht so genau. Ich meine eine "normale" Gleichspannung, die sich eigentlich nicht ändert, solange man seinen Messpunkt nicht wächselt. (klar, kann die Spannung, je nachdem wo gemessen wird auch mal schwanken, vergleichbar mit einem Multimeter stelle ich mir das vor) Einen Tiefpass stelle ich mir vor, jedoch aktiv, um durch zb ein RC Glied meine Messspannung nicht zu verfälschen! Wie schnell ich messe? Ich verwende eine normale ADC Funktion führe diese kontinuierlich aus und gebe das ein 7-Segment-Anzeigen weiter (der Teil funktioniert bestens) Danke
Ich denke ein Spannungsteiler mit einem 100nF sollten genuegen. Lass den Filter weg.
Alexa schrieb: > Einen Tiefpass stelle ich mir vor, jedoch aktiv, um durch zb ein RC > Glied meine Messspannung nicht zu verfälschen! Hallo, wie, bitte schön, verfälscht denn ein passiver Tiefpass die Messfunktion anders bzw. schlechter, als ein aktiver Tiefpass? Und was meist, passiert mit den zusätzlichen Fehlern, die eine aktive Schaltung einbringt (Offset, Drift, Verstärkungsfehler)? Ich habe den Eindruck, du glaubst an Elektronische Mysterien. https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0206172.htm > Wie schnell ich messe? Ich verwende eine normale ADC Funktion führe > diese kontinuierlich aus und gebe das ein 7-Segment-Anzeigen weiter (der > Teil funktioniert bestens) Also reicht eh eine Messrate von 1...2 mal pro Sekunde und schnellere Änderungen könntest du eh nicht verfolgen. Gruß Uwi
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