Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ADC nicht GND-bezogen aber nicht wirklich differentiell


von Henrik P. (henrik84)


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Hi,

ich stehe gerade vor folgendem Problem:

Eingangsspannung 100V, ADC versorgt über 3V. +3Vdd und +100V sind 
verbunden.

Die 100V teile ich über einen Spannungsteiler auf ca. 3v runter und 
möchte die Spannung über den ADC messen. GND-Bezug hat sie so ja nicht, 
also messe ich mit einem differentiellen ADC.

Meine Frage: Eigentlich messe ich ja kein diff. Signal, sondern nur eine 
DC-Spannung die nunmal keinen GND-Bezug hat. Gibt es auch ADCs mit 
Vdd-Bezogenen Eingängen, oder eine sonstige schönere Möglichkeit das zu 
lösen? Mit einem diff. ADC nutze ich ja nur die hälfte der Auflösung, da 
ich nur positive Spannungen messe.

Viele Grüße
Henrik

von Peter D. (peda)


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Henrik P. schrieb:
> sondern nur eine
> DC-Spannung die nunmal keinen GND-Bezug hat.

Du kannst nicht einpolig messen, jeder Stromkreis muß geschlossen sein.

Auch bei einem differentiellen Eingang mußt Du irgendwie dafür sorgen, 
daß die Spannung an beiden Eingängen innerhalb des Arbeitsbereichs 
liegt.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Praeziser : Die beiden Eingangsspannungen des ADC muessen innerhalb der 
ADC Speisung sein. Dh innerhalb der 3V

von Henrik P. (henrik84)


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Peter Dannegger schrieb:
> Auch bei einem differentiellen Eingang mußt Du irgendwie dafür sorgen,
> daß die Spannung an beiden Eingängen innerhalb des Arbeitsbereichs
> liegt.

Begrenzt ist sie ja - durch den Spannungsteiler.

Ich überlege nur, ob ich durch irgendeinen Trick doch noch einen 
Massebezug herstelle.

Weshalb ich nicht Massebezogen messen kann: Die Spannung die mich 
interessiert ist 100V - Vteiler. Wenn jetzt meine Betriebsspannung von 
3V schwankt, schwankt meine Masse(100V-3V) und das Messergebnis wird 
verfälscht.

Könnte ich genau die 100V - VTeiler messen, ohne mich auf meine 
(vielleicht) schwankende Masse zu beziehen, dann wäre das meine optimale 
Lösung.

Danke schonmal
Henrik

von Thomas E. (thomase)


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Versuche nicht dein Vorhaben wortreich zu beschreiben, sondern mach 
einen Schaltplan. Das ist die Prosa, die ein Techniker auch versteht.

mfg.

von Henrik P. (henrik84)


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Stimmt schon, so rein verbal ist das nicht immer so einfach 
nachzuvollziehen.


Die Spannungsdivverenz Vdd - ADC möchte ich halt konvertieren, mit nem 
differentiellen ADC kein Problem, weiß jemand eine Möglichkeit die 
gleiche Spannung mit einem nicht-differentiellen ADC zu messen?

von Pandur S. (jetztnicht)


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Und das Ganze soll ? Ein Shunt bei 100V ?

von Henrik P. (henrik84)


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Vstack soll gemessen und das Ergebnis digitalisiert werden.

Wie soll mir ein Shunt bei der Spannungsmessung helfen??

von Ahab (Gast)


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Henrik P. schrieb:
> gleiche Spannung mit einem nicht-differentiellen ADC zu messen?

Durch die Magie der Mathematik.

Der ADC Messwert bezieht sich auf GND.
Die Betriebsspannung ist GND + 3V
Der gesuchte Wert bezieht sich auf die Betriebsspannung, also auf 
GND+3V.

So: Formel als Übungsaufgabe.

von Peter D. (peda)


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Wenn sich der ADC auf GND bezieht, das Meßsignal aber auf VCC, dann geht 
VCC in die Messung mit ein. Da helfen keine Tricks, das ist so.

Du mußt für beides den gleichen Bezugspunkt nehmen.

von Henrik P. (henrik84)


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Ah gut so langsam kommen wir der Sache näher :)

Die 3V kommen aus einem Schaltregler und haben eine Ripplespannung von 
ein paar Millivolt, die ich ungern in meine Messungen mit einbeziehen 
möchte.

Bei einem "echt" massebezogenen Signal wäre mir das ja egal, hier muss 
ich halt irgendwie den Massebezug wirklich loswerden.

edit: bezog sich alles noch auf den Beitrag zwei zuvor

von Karl H. (kbuchegg)


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Henrik P. schrieb:

> Die 3V kommen aus einem Schaltregler und haben eine Ripplespannung von
> ein paar Millivolt, die ich ungern in meine Messungen mit einbeziehen
> möchte.

Dann musst du den Ripple loswerden.

Ich seh immer noch nicht, warum man hier nicht die Massen 
zusammenschalten kann und statt dessen die Vdd auf VStack klemmt. Das 
macht die Messung nur komplizierter, ohne das es was bringt.

Denn: den Ripple hast du da wie dort. Den wirst du ja nicht los, nur 
weil du anstelle von GND die Vxx zusammenschaltest. Dann hast du eben 
keinen Ripple auf der Referenzspannung mehr, sondern die zu messende 
Spannung weist diesen Ripple auf, weil du im Prinzip dann immer mit dem 
Lineal hin und her wackelst, wenn du die Länge der Latte abmisst. Der 
Endeffekt ist aber derselbe.

von Henrik P. (henrik84)


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Das ist ja hier nur ein Teilproblem was ich hier beschreibe. Auf das 
ungünstige Spannungsniveau bin ich durch andere Umstände festgelegt, Vdd 
muss an der Highside hängen.

@jetztnicht: Okay jetzt verstehe ich warum Du fragst.. ja bei 100V ist 
unter anderem auch ein Shunt ;-)

von Pandur S. (jetztnicht)


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Wenn man also eine 100V negative Spannung messen moechte, kann man das 
so0 machen. +3Vdd und die +100V zusammen. Dann die 100V mit einem 
spannungsteiler verkleinern, sodass der - Eingang des ADC etwas ueber 
seinem GND ist. Und den + eingnag des ADC auf die +3Vdd, sofern der ADC 
diesen Commonmode bereich hat. Sonst muss man den + Eingnag erniedrigen 
dass es passt : zB 30k-300k-10Meg oder so.

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