Massefreie Spannung hochomig erfassen

[TheLeFish .. (thelefish)]

Liebe Community!

Ich möchte mittels uC (Attiny 2313) erfassen, dass eine Anzeigeled in 
einem Kombiinstrument meines Autos leuchtet.

Unten von mir getestete Randbedingungen:

- Das Potential der LED-Kathode ist nicht auf Massepotential des 
Fahrzeugs

- Bei Zustand "ein" liegen zwischen Kathode (LED) und "vor" 
Vorwiderstand +1,55V an (verwirrend - siehe bitte Skizze)

- Ich weiß nicht, ob High- oder Low-Side geschalten wird -> am besten 
ich greife beide Pole ab

- für ein einfaches Parallelschalten eines Optokopplers (CNY17) zur LED 
ist der Ausgang des Kombiinstruments zu schwach

- nachdem ich den obigen Blödsinn mit dem Optokoppler gemacht habe 
leuchtet die Anzeigenled jetzt dauernd -> neues Kombiinstrument muss her 
=/

Könnt ihr mir bitte helfen eine Schaltung zu finden, die den 
Spannungsabfall an der LED detektiert und einen 5V High-Pegel (bezogen 
auf Fahrzeugmasse) für den uC ausgibt? Das Kombiinstrument darf dabei 
nicht nennenswert belastet werden.

Vielen Dank!

LG
LeFish

[TheLeFish .. (thelefish)]

Liebe Community!


Hätte selbst einen Lösungsvorschlag gefunden:

Würde eine OP-Verstärkerschaltung als Nicht-Invertierender Verstärker 
für mein Problem funktionieren?

+ Eingang OPV "vor" Vorwiderstand
- Eingang OPV Kathode der LED

LG
LeFish

[U. M. (oeletronika)]

Hallo,
> TheLeFish .. schrieb:
> - Bei Zustand "ein" liegen zwischen Kathode (LED) und "vor"
> Vorwiderstand +1,55V an (verwirrend - siehe bitte Skizze)
das ist unplausibel, wenn man statischen Betrieb annimmt.
Allerdings ist auch PWM-Betrieb möglich und dann hast du an einem 
DC-Voltmeter irgend eine Anzeige. Messe doch mal im AC-Betrieb über den 
vorwideratnd.

Falls das so ist, kann man die Pulse evtl. auch mit einem Kondensator 
auskoppeln und gleichrichten. Damit dann einen ganz normalen Transistor 
ansteuern oder das Signal gleich direkt einlesen.

Ansonsten sollte so eine LED im 12V-Bordnetz einen erheblichen 
Spannungsabfall über den Vorwiderstand haben.
Den kann man auch Nutzen, um damit einen Transistor zu schalten und 
damit das Signal auf Masepotential zu verschieben.
Diese Angaben ohne Gewähr weil nicht ganz klar ist, ob deine Analyse 
stimmt.
Gruß Öletronika

[Schreiber (Gast)]

TheLeFish .. schrieb:
> Könnt ihr mir bitte helfen eine Schaltung zu finden, die den
> Spannungsabfall an der LED detektiert und einen 5V High-Pegel (bezogen
> auf Fahrzeugmasse) für den uC ausgibt? Das Kombiinstrument darf dabei
> nicht nennenswert belastet werden.

Einen empfindlichen Optokoppler  mit hochohmigem Vorwiderstand.

[TheLeFish .. (thelefish)]

Hi!

Das mit dem Transistor und dem Verschieben auf Massepotential klingt 
sehr interessant! Ich habe nämlich schon versucht einfach durch einen 
nichtinvertierenden OPV das Signal vor dem Vorwiderstand abzugreifen. 
Durch den Bezug auf Fahrzeugmasse war der Pegel jedoch immer "high" egal 
ob die LED tatsächlich leuchtete oder nicht.

Ich glaube, mir fehlte das Potential der Kathode für ein korrektes 
Erkennen des Zustands der LED.

Mit welcher Schaltung könnte ich das Potential der LED-Kathode noch 
zusätzlich erkennen und damit bei Leuchten der LED ein +5V TTL-Signal 
bezogen auf Fahrzeugmasse generieren (+5V hab ich zur Verfügung)? Um 
evtl. PWM-Signalen zu begegnen könnte ich dahinter noch einen Tiefpass 
schalten (das bring ich dann aber selbst zusammen =) ).

LG
LeFish

[U. M. (oeletronika)]

> TheLeFish .. schrieb:
> Ich glaube, mir fehlte das Potential der Kathode für ein korrektes
> Erkennen des Zustands der LED.

Es muss sich doch feststellen lassen, ob entweder die Diode unten 
Massebezug hat oder oben der Vorwiderstand gegen +Ub?
Messe doch mal diese Potentiale bei LED an und LED aus.
Falls die PED gepulst wird sollte über den Vorwiderstand eine 
AC-Spannung zu messen sein.

> Mit welcher Schaltung könnte ich das Potential der LED-Kathode noch
> zusätzlich erkennen und damit bei Leuchten der LED ein +5V TTL-Signal
> bezogen auf Fahrzeugmasse generieren (+5V hab ich zur Verfügung)? Um
> evtl. PWM-Signalen zu begegnen könnte ich dahinter noch einen Tiefpass
> schalten (das bring ich dann aber selbst zusammen =) ).
Mit einer galv. getrennten Stromversorgung z.B. per DCDC-Wandler kannst 
du dir dein Massepotential für die Auswertung auch legen, wie es dir 
passt.

Gruß Öletronika

[Stefan F. (Gast)]

Statt den Optokoppler parallel zu schalten, könntest du ihn in Reihe 
schalten. ggf. den Vorwiderstand reduzieren, falls die LED dann zu 
dunkel wird.

Oder diese Sache mit dem Transistor:

          470          LED
? ----+--[===]------+--|>|---- ?
      |             |
      |             |
      >\|    2,2k   |
        |---[===]---+
BC558  /|
      |             +--------- Ausgang 
      |             |
      |    2,2k   |/
      +---[===]---|  BC548
                  |\>
                    |
                   GND

[Daniel H. (Firma: keine) (commander)]

TheLeFish .. schrieb:
> Ich habe nämlich schon versucht einfach durch einen
> nichtinvertierenden OPV das Signal vor dem Vorwiderstand abzugreifen.
> Durch den Bezug auf Fahrzeugmasse war der Pegel jedoch immer "high" egal
> ob die LED tatsächlich leuchtete oder nicht.

Probier es mal mit einem Differenz- bzw. Instrumentenverstärker.

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffamp.htm

Der "misst" beide Eingangsspannungen gegen GND (wenn entsprechend 
beschaltet) und gibt am Ausgang dann die Spannungsdifferenz aus.

Einen Eingang klemmst  du oberhalb des Widerstands an, den zweiten 
unterhalb der LED.

[TheLeFish .. (thelefish)]

Vielen Dank für die konkreten Hinweise!

Ich werde mir diese mal genauer Ansehen und dann Rückmelden!

LG
LeFish

[Route_66 H. (route_66)]

Stefan us schrieb:
> Statt den Optokoppler parallel zu schalten, könntest du ihn in Reihe
> schalten. ggf. den Vorwiderstand reduzieren, falls die LED dann zu
> dunkel wird.

Das ist in 90% der Fälle, wo man eine LED auf unbekanntem Potential 
überwachen will, die beste Lösung.