Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 0-5V für AIN via Poti, aber nur 120° Poti Auslenkung


von Michael B. (dunckelbuhnt)


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hallo liebe Forumsmitglieder.

ich bin neu hier bei euch.
eigentlich bin ich Mechatroniker, jedoch kenne ich mich im elektronik 
bereich leider nicht ganz sooo gut aus. aktuell habe ich ein kleines 
Problem und hoffe ihr könnt mir weiterhelfen.

i muss über einen arduino 0-5V am AIN auslesen. (mit ca. 40 AINs)
diese AINs sind alles Potis.

Leider habe ich aber ein paar 50k Potis, die nur max. 120° ausgelenkt 
werden können. (ist mechanisch nicht anders machbar) daher bekomme ich 
hier keine 0-5V raus, sondern nur einen Regelbereich von 2V.

da ich jedoch die volle Auflösung meiner 10 Bit eingänge brauche, soll 
auch der komplette 0-5V Bereich am AIN ausgenützt werden.

gibt es eine einfache Möglichkeit, wie ich das realisieren kann?
ich würde mich sehr über eure Hilfe freuen.

danke,
micha

von Harald W. (wilhelms)


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Michael Bruckmüller schrieb:

> gibt es eine einfache Möglichkeit, wie ich das realisieren kann?

Getriebe?

von CC (Gast)


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Verstärker? Werden alle 50 Potis gleichzeitig eingelesen oder 
gemultiplext?

von VRef (Gast)


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Entsprechende VRef?

von jz (Gast)


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Spannung an den Potis erhöhen...

von Michael B. (dunckelbuhnt)


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danke für die Antworten!

@Harald: Getriebe ist leider nicht möglich (aufgrund der bestehenden 
Mechanik)

@CC Gast: die Eingänge werden mit einem Multiplexer ausgelesen. ist das 
ein problem wenn ich einen opv verwenden würde? könntest du mir die 
Beschaltung für diesen Fall vielleicht kurz skizzieren/erklären? (falls 
dies nicht zu viel verlangt ist...)

@VRef Gast: leider nicht möglich, da ca. 16 Potis normale 0-5V schicken 
und VRef auch die normalen Potis beeinflussen würde.

@jz Gast: habe ich aktuell schon gemacht, aber ich suche eher nach einer 
besseren lösung wo ich bei nur einer Versorgungspannung bleiben kann.

danke

von bernd b. (Gast)


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Michael Bruckmüller schrieb:
> @VRef Gast: leider nicht möglich, da ca. 16 Potis normale 0-5V schicken
> und VRef auch die normalen Potis beeinflussen würde.

Dann reduziere eben die Spannung an diesen 16 Potis z.B. mit einem 
Serienwiderstand. Immer noch einfacher als X zusätzliche Opamps, 
externer Multiplexer oder umschaltbare Vref.

von User (Gast)


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Einen ADC mit 12 bit.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Michael Bruckmüller schrieb:
> Leider habe ich aber ein paar 50k Potis, die nur max. 120° ausgelenkt
> werden können. (ist mechanisch nicht anders machbar) daher bekomme ich
> hier keine 0-5V raus, sondern nur einen Regelbereich von 2V.

Ich nehme an, das sind 270°-Potis. Kannst du aussuchen, wo innerhalb
dieser 270° der genutzte 120°-Bereich liegt? Wenn nicht, an welcher
Winkelposition beginnt dieser Bereich?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michael Bruckmüller schrieb:
> @VRef Gast: leider nicht möglich, da ca. 16 Potis normale 0-5V schicken
> und VRef auch die normalen Potis beeinflussen würde.

Man kann die Referenzspannung vor jeder Messung passend zur Signalquelle 
umschalten. Oder natürlich - wie bereits gesagt - die Potis die mehr 
Spannung liefern, per Spannungsteiler runtersetzen.


XL

von VRef (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:
> Michael Bruckmüller schrieb:
>> @VRef Gast: leider nicht möglich, da ca. 16 Potis normale 0-5V schicken
>> und VRef auch die normalen Potis beeinflussen würde.
>
> Man kann die Referenzspannung vor jeder Messung passend zur Signalquelle
> umschalten. Oder natürlich - wie bereits gesagt - die Potis die mehr
> Spannung liefern, per Spannungsteiler runtersetzen.
>
> XL

So war auch mein Gedanke.
Warum beinflußt die VRef am µC die Potis?
Die kannst du an deinen 5V belassen oder denen eine eigen stabilisierte 
Spannung geben. Die MÜSSEN nicht an VRef.

von Michael B. (dunckelbuhnt)


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Yalu X. schrieb:
> Michael Bruckmüller schrieb:
>> Leider habe ich aber ein paar 50k Potis, die nur max. 120° ausgelenkt
>> werden können. (ist mechanisch nicht anders machbar) daher bekomme ich
>> hier keine 0-5V raus, sondern nur einen Regelbereich von 2V.
>
> Ich nehme an, das sind 270°-Potis. Kannst du aussuchen, wo innerhalb
> dieser 270° der genutzte 120°-Bereich liegt? Wenn nicht, an welcher
> Winkelposition beginnt dieser Bereich?

ja, ich kann die Positiion frei wählen. könnte also jeden Bereich dafür 
verwenden.

von Michael B. (dunckelbuhnt)


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VRef schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:
>> Michael Bruckmüller schrieb:
>>> @VRef Gast: leider nicht möglich, da ca. 16 Potis normale 0-5V schicken
>>> und VRef auch die normalen Potis beeinflussen würde.
>>
>> Man kann die Referenzspannung vor jeder Messung passend zur Signalquelle
>> umschalten. Oder natürlich - wie bereits gesagt - die Potis die mehr
>> Spannung liefern, per Spannungsteiler runtersetzen.
>>
>> XL
>
> So war auch mein Gedanke.
> Warum beinflußt die VRef am µC die Potis?
> Die kannst du an deinen 5V belassen oder denen eine eigen stabilisierte
> Spannung geben. Die MÜSSEN nicht an VRef.

danke für die Infos, aber ich hab doch nur einen VRef eingang am 
arduino, oder? die Potis werden alle gleichzeitig über einen multiplexer 
ausgelesen.

wenn ich also eine VRef am Arduino festlege, dann gilt diese für alle 
eingänge. (oder gibts da andere möglichkeiten)

DANKE!!

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Michael Bruckmüller schrieb:
> ich hab doch nur einen VRef eingang am arduino, oder?
>
> wenn ich also eine VRef am Arduino festlege, dann gilt diese für alle
> eingänge. (oder gibts da andere möglichkeiten)

Man kann konfigurieren, welche Spannung der ADC als V_ref nimmt.
Z.B. könnte man einmal Vcc nehmen und ein andermal die Spannung
am V_ref-Eingang. Zwei Wahlmöglichkeiten reichen dir ja.


XL

von Wolle (Gast)


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Michael Bruckmüller schrieb:
> da ich jedoch die volle Auflösung meiner 10 Bit eingänge brauche, soll
> auch der komplette 0-5V Bereich am AIN ausgenützt werden.

10 Bit bei einem hansverstelltem Poti? Bei 5V beträgt da die 
Schrittweite ungefähr 4,8mV. Du musst ja eine verdammt ruhige Hand 
haben. Nur nicht niesen beim verstellen...

von Michael B. (dunckelbuhnt)


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Axel Schwenke schrieb:
> Michael Bruckmüller schrieb:
>> ich hab doch nur einen VRef eingang am arduino, oder?
>>
>> wenn ich also eine VRef am Arduino festlege, dann gilt diese für alle
>> eingänge. (oder gibts da andere möglichkeiten)
>
> Man kann konfigurieren, welche Spannung der ADC als V_ref nimmt.
> Z.B. könnte man einmal Vcc nehmen und ein andermal die Spannung
> am V_ref-Eingang. Zwei Wahlmöglichkeiten reichen dir ja.
>
>
> XL

WOW, das wäre ja super. wusste ich nicht. und das lässt sich mit dem 
Code für jeden AIN einstellen, oder wie?

DANKE

von uwe (Gast)


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> die Potis werden alle gleichzeitig über einen multiplexer
> ausgelesen.
GLEICHZEITIG und MULTIPLEXER widerspricht sich!

von Michael B. (dunckelbuhnt)


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Wolle schrieb:
> Michael Bruckmüller schrieb:
>> da ich jedoch die volle Auflösung meiner 10 Bit eingänge brauche, soll
>> auch der komplette 0-5V Bereich am AIN ausgenützt werden.
>
> 10 Bit bei einem hansverstelltem Poti? Bei 5V beträgt da die
> Schrittweite ungefähr 4,8mV. Du musst ja eine verdammt ruhige Hand
> haben. Nur nicht niesen beim verstellen...


danke für Deine Rückmeldung. ich bin auch ganz Deiner meinung, jedoch 
baue ich das gerät im Auftrag für jemand anderen und der braucht 
unbedingt 10 Bit auflösung. ansonsten wird sein Signal Sprunghaft.

nach ein paar tests, wo wir das signal ausgelsehen haben und am PC 
dargestellt haben (spezielle Simulations Software für seine Anwendung), 
muss ich meinem kumpel leider recht geben. mit 10 bit ist es nicht mehr 
sprunghaft, darunter leider schon.

DANKE

von Michael B. (dunckelbuhnt)


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uwe schrieb:
>> die Potis werden alle gleichzeitig über einen multiplexer
>> ausgelesen.
> GLEICHZEITIG und MULTIPLEXER widerspricht sich!

da habe ich mich leider falsch ausgedrückt. natürlich werden die Potis 
Nacheinander mit dem Multiplexer ausgelesen, jedoch halt alle potis je 
Zyklus.

gibt es hier auch eine möglichkeit mit versch. VRefs? ich habe Drei 
Multiplexer wo mir jeder 16 AIN Abtastet. (also gesamt 48 AIN).
gibt es also eine Möglichkeit 2 Multiplexer mit der normalen VCC (also 
0-5V) abzutasten, und der andere Multiplexer im Bezug auf VRef?

DANKE LG

von VRef (Gast)


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Michael Bruckmüller schrieb:
> gibt es hier auch eine möglichkeit mit versch. VRefs? ich habe Drei
> Multiplexer wo mir jeder 16 AIN Abtastet. (also gesamt 48 AIN).
> gibt es also eine Möglichkeit 2 Multiplexer mit der normalen VCC (also
> 0-5V) abzutasten, und der andere Multiplexer im Bezug auf VRef?

Sicher, nichts spricht dagegen, im Maximum für JEDEN AIN über 
Multiplexer eine andere VRef auszuwählen.
Per Register kann der µC seine VRef-Quelle auswählen ( intern/extern/Gnd 
).

Ob das in den Arduino Libs so vorgesehen ist solltest du selbst 
herausfinden.
Der aufgelötete µC kann das.

Und 10Bit sind 'fast' so Sprunghaft wie 8Bit.
Es ist nur eine binäre Zahl, die kann nur in Schritten ;-)

von Stefan F. (Gast)


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Allerdings musst Du nach dem Umschalten der Referenzspannung ein 
bisschen warten - steht auch irgendwo im Datenblatt.

von Michael B. (dunckelbuhnt)


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Danke für eure Hilfe!

ich habe das nun über Operationsverstärker gelöst und es funktioniert 
super!

vielen Dank!

LG Micha

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