Hey, Ich hatte vor eine Art Voltmeter mit nem normalen A/D Wandler zu realisieren. Dabei gibts aber ja auch Probleme. Wenn das Ding zB geerdet ist, dann muss die (-) Leitung ja immer auf Masse liegen, sonst gibts einen Kurzen!. Wie kann ich eine galvanische Eingangsstufe einfach realisieren? Dabei sollte das Signal so wenig wie möglich verfälscht werden. (Benutze 16Bit Wandler, mit vorraussichtlich 4,096V. das wären 0,0000625Volt auflösung (Schaff ich eh nicht so genau, aber besser Reserve..). Aber nur um die Genauigkeit anzugeben) Ich habe das Gefühl, dass ich mit analogen Optokopplern hier falsch bedient bin. Es gibt doch diese Übertrager. Allerdings kann ich mir nicht vorstellen dass die großartig was taugen?! Wie wird das bei kaufbaren (Tisch-)DMMs gemacht?
Moin... DMMs haben normalerweise kein Problem mit der Trennung da sie entweder mit Batterien betrieben werden oder selbst mit einem Trenntrafo versorgt werden. Wäre also mein Vorschlag. Notfalls einen Trafo mit vielen unabhängigen Wicklungen und viele Netzteile. Dazu müßte man aber wissen, was du eigentlich planst. Übertrager funktionieren natürlich nur bei Wechselstrom und Optokoppler sind nicht wirklich linear. -- Sven Johannes
>>Übertrager funktionieren natürlich nur bei Wechselstrom ARGS stimmt ja. Hehe >>Optokoppler sind nicht wirklich linear. Hab ich mir schon in etwa gedacht. Hmmm.. Wenn ich aber meinen analog Teil, vielleicht sogar das ganze DMM nicht Erde, also an einen Trafo hänge und keine Erdung auf den Nulleiter anschließe, dann geht das. Das klingt logisch. Aber wenn ich bei (-) dann 5V anlege und bei (+) dann 6V. dann liegt ja die Masse auf 5V. Kann das irgndwelche Probleme machen?
Hallo Simon, ich benutze den 12Bit Typ ADS7844 und bin auch recht zufrieden damit. Wenn du eine hohe Auflösung willst, wäre evtl. ein Delta-Sigma-Wandler günstiger, da der ggf. eine 100 Hz Unterdrückung realisieren kann. Bei einem Voltmeter hast du i.A. längere Messstrippen dran, die dann leicht 50/100Hz Brummen einfachen können. Du kannst z.B. den Wandler mit nem DCDC Wandler trennen und nur die digitalen Signale über eine galvanische Trennung anpassen. Bei Eingangspannungen von "vielen" Volts allerdings auf Sicherheit achten !!!!! Gruß Thomas
Hi Thomas. Ich hatte mir schon überlegt für die Regler von Va und Vd (Also Analoge und Digitale Versorgungsspannung) einen eigenen Abgriff zu machen, aber dann müsst ich doch den Regler Vref auch an die Windung von Vd hängen oder?
Versorge doch den A/D und die ganze Multiplexer- / Treiberschaltung für den A/D aus einem Netzteil mit galvanischer Trennung, also ´nen Trafo mit Graetzbrücke und Linearregler dahinter. Die Datenausgänge des A/D koppelst Du über entsprechend viele Optokoppler (bei seriellen A/Ds lediglich 3) an die Auswerte-Prozessorik, die wiederum an einem anderen Trafo mit Graetzbrücke und Linearregler hängt, während beide Massen nicht verbunden werden. Die Prozessorik und die eventl. Ausgabe über RS232 kann dann geerdet sein und der A/D floatet quasi auf eigener Masse, die gegenüber Erde sonstwelches Potential haben kann. Da beide Schaltungen wahrscheinlich eher wenig Strom verkonsumieren, kann man mit recht kleinen Trafos und sparsamen Stabilisatoren auskommen. Viel Spaß!
Jap, das ist ein guter Tipp. Aber theoretisch brauche ich 3 Sekundärabgriffe. Denn ich habe Vd, die Spannung für µC und Taster etc.., dann Va, Spannung für die Stromversorgung des ADCs und Vref, die Referenzspannung für den ADC. Oder soll ich Va und Vref zusammenfassen?, und evtl nur über Linearregler trennen ? Dann habe ich nur 2 Windungen. Über diese Möglichkeit habe ich schon nachgedacht. Wie ist das denn, wenn ich eine negative Spannung messen will? Ich habe mir gedacht, zu gucken, ob das Eingangssignal negativ ist. Wenn ja -> dem µC an einem Pin sagen (dann macht er ein - vor den Messwert). Und den negativen Wert ins positive umdrehen. und dann digitalisieren. Nunja, mit nen paar OPAMPs dürfte das zu machen sein, allerdings habe ich dann noch ein paar Probleme. Ich brauche eine symmetrische Spannungsversorgung von +5/-5V, und genaue Wandler, und einen Trick wie ich negative Spannung einfach ins positive hochziehe.
Ja, kommt eben alles auf die Bauelemente an. Es gibt auch Single-Supply A/Ds, die negative Spannungen messen können. Ansonsten mußt Du halt ´nen Trafo mit Mittelanzapfung nehmen und die positive und negative Betriebsspannung generieren. Ich würde auch deshalb lieber mit 2 Trafos gegenüber einem mit mehreren Wicklungen arbeiten, weil sich dann die verschiedenen Baugruppen auch gut räumlich getrennt aufbauen lassen. Die Ausgabe negativer A/D Meßwerte wird von A/D zu A/D unterschiedlich gemacht, teils als Zweierkomplement oder mit direktem Vorzeichen. Dann gibt es auch noch A/Ds mit Differenzeingang, da ist dann wieder alles anders. Am besten, Du suchst Dir einen passnden A/D aus dem großen Sortiment aus und dann sehen wir weiter. Die Referenzspannung wird im Allgemeinen über Filter oder aktive Stromquellen aus der Betriebsspannung für den A/D abgeleitet, noch eine getrennte Versorgungsspannung ist also nicht notwendig.
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Hi, Also ich wollte einen ADS8344 verwenden. Ist ein normaler 16Bit Wandler. D.h. ich müsste den ganzen negativen Eingangsteil manuell machen. Ich habe jetzt eine einzelne Netzteiplatine (ist doch auch Okay, oder?). Die einzelnen Elemente werden per Metallplatte abgeschirmt sein (Soll ich die Platte erden?)
Hups da ist bei der Netzteilplatine am Regler von Windung S2 ausversehen Va. soll Vd sein
Hab´ mir mal das Datenblatt angesehen, also ´ne echte Negativmessung kann das Ding nicht. Mittels eines 2-poligen Relais könntest Du die Meß-Eingänge umschalten, um negativ zu messen. Dies kannst Du entweder automatisch tun, wenn der Prozessor ständig 00000 mißt, oder halt manuell, wenn Du weißt, daß Du ´was angeschlossen hast, aber trotzdem nur 00000 mißt. Eine negative Versorgungsspannung brauchst Du aber nicht (wenigstens ´was), es sei denn, für zusätzliche OVs, wenn´s keine Rail to Rail typen sind.
Dann kann ich zwar kein Wechselstrom mehr messen, aber klingt gut.
Wobei, ich muss ja irgndwie erkennen, dass da ein negatives Signal kommt. Wenn ichs einfach auf den Wandler prallen lasse, kann es ja sein dass er kaputt geht... Da bräuchte man dann wieder ein OPAMP der bei kleiner 0V umschaltet am ausgang -> wieder 2 versorgungssspannungen
Naja, Schu5tzdioden und Spannungsteiler vor dem A/D wären in jedem Fall ´ne gute Wahl. Es ginge natürlich auch, die Meßspannung im Potential auf halbe A/D-Spannung anzuheben (Stichwort: virtuelle Masse), dann hast Du in jede Richtung 15 Bit Auflösung (32768 Stufen). Wenn Dir das reicht. Dazu brauchst Du einige schnelle Rail-To-Rail OPs und dann bist Du einige Probleme los und hast dafür ein paar neue.
Achja... es gibt OPVs mit galvanischer Trennung. Agilent hat solche im Sortiment. Ich will mir jetzt selbst auch ein Multifunktionsmessgerät bauen und hab mir auch schon ein paar gedanken darüber gemacht. Hast du vl schon einmal darüber nachgedacht ob du nicht auch noch vl einen TRUE-RMS-Wandler integrieren willst? Dann kannst du nämlich sowohl DC als auch AC mit dem selben Programm messen(da der TRUE-RMS-Wandler eine Gleichspannung ausgibt) und du ersparst dir einiges an Programmierarbeit... fallst du beide Spannungsarten messen willst.
Hey @TravelRec.: Ich habe mich doch jetzt einfach umentschieden. Ich möchte gerne einen "Bipolar" ADC nehmen, aber vieles ist mir sehr unklar. Meistens finde ich Varianten, wo ich einen einfachen differenziellen Eingang habe, wo ich (V-) auf 2,5V (virtuell Masse) legen kann und dann kann 2,5+Vref bis 2,5-Vref gemessen werden. Allerdings finde ich nichts, wo ich 2V mit + an (V+) und - an (V-) UND andersherum anschließen kann, und beides mal gibt es ein Ergebnis. Kannst du mir da vielleicht einen Tip geben? Ich glaube übrigens hier doch noch was gefunden zu haben: http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/283339861AD7894_0.pdf Allerdings auch komisch: "The part accepts an analog input range of ±10 V (AD7894-10)[...]" Referenzspannungseingang steht maximal 2,7V ?! Dann nützen mir doch auch ±10 V nichts. bei Absolute Max. Ratings steht nun "Reference Input Voltage to GND . . . . 0.3 V to VDD + 0.3 V". Ist das mit den 2,7V nur ein von diesen Testangaben die der Hersteller angibt? Aber später steht wiederrum wieder "The nominal reference voltage for correct operation of the AD7894 is +2.5Ê V." Hilfe, Bitte :D
Hmm - keine Ahnung jetzt, weil ich´s noch nicht brauchte. Ich weiß nur, daß die C520-LED-Voltmeter Wandler aus DDR-Zeiten das konnten, 0-> 999mV in positiver Richtung und 0-> -99mV in negativer Richtung. Aber das wird dich jetzt auch nicht umhauen. Wie wär´s denn, wenn Du einen Audio A/D-Wandler mit I2S-Interface nimmst, so z.B. den Crystal CS5331, der kann 18 Bit, ist 48kHz schnell, wenn Du willst, und kommt mit 5V aus. Bezugspotential ist 2,5V virtuelle Masse und mit einem invertierenden 1:1 OP kannst Du das Ding ansteuern. Nachteil: der mißt keine Gleichsspannung! Aber da muß es doch noch andere geben! Haben Analog Devices oder National Semiconductors nix?
Hmpf, nenenene. Ich will schon einen ADC haben der negative Spannungen ohne Probleme misst. Ich habe hierzu mal RS-Components auf Samples von LM4140 und AD7894 angefragt. Irgndwie muss das ja möglich sein. Auf anderen Seiten werde ich eigentlich nicht so wirklich fündig. Oder da heißt es dann nicht mehr "bipolarer" ADC sondern irgndwie anders.
Hallo Simon, der AD7894 wird schon funktionieren. Die Frage wäre warum du ein so schnelles Teil nehmen willst ? Möchtest du die RMS Rechnerei digital machen ? Ansonsten ist es auch kein Problem einen "unipolaren" ADC zu nehmen, wenn du im Eingang über einen OP den Offset in die Mitte der Eingangsspannung legst. Es ist ja kein Problem, das ganze digital zu kalibrieren.... Gruß THomas
Das hatten wir doch oben schon, mit der virtuellen Masse in der Mitte von Ub, aber das willer ja nich, der Simon ;-).
Hehe, ich hab irgndwie ne Abneigung gegen Symmetrische Spannunsquellen
;)
Ich möchte so einen "schnellen" nehmen (nutze ihn eh nicht ganz aus)
um eventuell Vmax und Vmin von dem Signal anzeigen zu lassen. (Soll
auch nich bis 100Mhz funktionieren, sondern reicht schon, wenn ich so
1khz messen kann..
RMS braucht man doch nur für wechselspannung oder mischspannung, brauch
ich auch nich. Mittelwert reicht. mir (vorerst)
PS:
>>der AD7894 wird schon funktionieren.
Da gehe ich ja auch von aus, aber wie schafft er es, ein Signal von +/-
10V mit einer Referenz von 2,5V zu messen?
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