Spannungsteiler und A/D-Messung

Tilman Wenning Gast 02.02.2003 20:34 #21931

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Hallo Leute,

folgendes will ich machen:
Ich habe den 80C353 und will mit dessen Analogeingängen eine Spannung 
messen. Die Spannung kann bis zu 40V groß sein, klar ein Spannungsteiler 
muß her.

            +5V
            |
            _
            A   (soll eine Diode sein)
            |
40V ---R1---+----+-------MC-Port
            |    |
            _    R2
            A    |
            |    |
             GND

(ich hoffe man kann es erkennen)

So. Als erstes: reicht das als schutz für den MC aus ? Denn die 40V 
können duchaus auch mehr werden, unter ganz dummen Umständen 230V... 
Kann man den MC besser schützen, z.b. durch spezielle Ic's ?

2. Was für Dioden soll ich nehmen ? (Da ich Laie bin welche Nummer ? 
(keine Conrad Best. Nr. ! ;-)

3. Wie bereche ich die Widerstände. Einen unbelasteten Spannungsteiler 
weiß ich wie es geht, aber der MC zieht doch sicher auch eine bißchen. 
Oder kann man das vernachlässigen ?

Vielen Dank für Eure Antworten,

Bis denne

Tilman

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Andreas S. (andreas) Admin 02.02.2003 20:53 #21932

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1./2. Die Dioden sollten möglichst schnell sein und eine kleine 
Flußspannung besitzen (Schottky), also z.B. BAT85 (die 
Strombelastbarkeit muss ja durch den Widerstand am Eingang nicht 
besonders hoch sein). Alternative wäre eine Z-Diode. Gib auch mal 
"Eingang schützen" in der Forum-Suche ein.

3. Den Strom den der uC zieht kannst du völlig vernachlässigen. Mehr als 
ein paar Nanoampere werden da sicher nicht fließen (beim ATmega8 liegt 
der Eingangswiderstand bei 100 MOhm), schau halt mal ins Datenblatt. Ich 
würde für den Spannungsteiler Werte im 10kOhm-Bereich verwenden.

Gruß
Andreas

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crazy horse Gast 02.02.2003 20:55 #21933

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zu 1. Wenn die Spannung wirklich bis zu 230V werden kann, reicht dieser 
Schutz nicht aus. Du solltest dann einen mehrteiligen Schutz vorsehen. 
Geeignete Bauteile dafür sind VDRs und TVS-Dioden. Beide sind relativ 
schnell, um auch gegen schnelle Transienten zu schützen, insbesondere 
die TVS-Diode.
Teile den R1 in 2 gleiche Widerstände, am Verbindungspunkt einen VDR mit 
z.B. 30V. Direkt am MC dann eine TVS-Diode 5V, wenn du eine unipolare 
nimmst, schützt die auch gegen negative Spannung.
zu 2. am besten geeignet sind Schottkydioden (wenn du deine Schaltung 
benutzen willst)
zu 3. normalerweise kann man den Einfluß des Eingangswiderstands 
vernachlässigen, es sei denn, du hast eine hochohmige Quelle und mußt 
deshalb den Spannungsteiler auch hochohmig ausführen - der Fehler durch 
die Belastung des Spannugsteilers wäre größer als der des 
Eingangswiderstands. In solchen Fällen empfiehlt sich dann der Einsatz 
eines Impedanzwandlers.

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Andreas S. (andreas) Admin 02.02.2003 21:01 #21934

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Ups, hab jetzt nochmal nachgeschaut, bei der BAT85 liegt die reverse 
breakdown voltage bei 30V, das ist dann wohl nichts für deine Anwendung.

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crazy horse Gast 02.02.2003 21:12 #21935

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spielt doch keine Rolle, wird doch nicht in Sperrichtung mit mehr als 
ca. 5V beansprucht.

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Andreas S. (andreas) Admin 02.02.2003 21:17 #21936

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öhm... klar. Wieder mal um eine Ecke zu viel gedacht. Heißt ja auch 
"reverse".

(memo an mich: ausschlafen!)

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Michael Gast 03.02.2003 09:23 #21937

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Ich nehme an, es soll der 80C535 sein ? Da müssen wir warten, bis Peter 
auf Maloche erschienen ist.

Vorab: der hochohmige ADC-Eingang ist nur im Ruhezustand vorhanden. 
Während des 'Samplens' wird der Eingang kapazitiv belastet, sodaß vom 
Eingangspin gegen Masse min. 10nF gelegt werden sollten. Hieraus ergibt 
sich immer ein Tiefpass für das Eingangssignal, was aber nicht unbedingt 
stören muß.

Michael

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Michael Gast 03.02.2003 09:38 #21938

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Noch etwas: nimm für R1 100k/1W und für R2 10k. Auf keinen Fall eine 
Zenerdiode als Überspannungsschutz verwenden; diese habe zu hohe 
Leckströme !

Michael

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