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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik neg Analogwertmessung


Autor: Mike (Gast)
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hi @ all,

hab da ein kleines problem, hatte bisher einen spannungseingang der 
einen bereich von 0-5V das hab ich auf nen AD Wandler gehängt und mit 
einer uC ausgelesen, jetzt habe ich aber einen neuen sensor und der 
liefert mir
-2,5 bis +2,5 V, ich habe jetzt aber keinen ADU Kanal mehr frei, hat da 
wer eine idee?

Autor: crazy horse (Gast)
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kleine OP-Schaltung, dein EIngangssignal und 2,5V addieren.

Autor: mike (Gast)
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hast du vielleicht die schaltung parad??

Autor: mike (Gast)
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wenn ich bei einem spannungsfolger den nichtinver. eingang des opv auf 
-1,5V lege, ist dann ua=ue+1,5, oder brauch die da einen 
subtrahierverstärker mit lauter gleichen widerständen ( verstärkung = 1) 
und den invert. eingang auf -1,5 ?

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo Mike,
die Schaltung hägt davon ab welche Genauigkeit Du anstrebst und welche 
Betriebsspannungen zur Verfügung stehen. Ein Spannungsfolger geht nicht. 
Ein invertierender Verstärker wird mit einem zusätzlichen Widerstand 
nach +2.5V gelegt. Am n- Eingang (virtueller Nullpunkt, Knotenregel, 
Umkehraddierer) summiert sich die Spannung bei -2.5V Eingang auf 0V. Es 
ensteht hier allerdings eine negative Ausgangsspannung die mit einem 2. 
OP wieder gedreht wird (setzt allerdigs +/- UB vorraus).
MfG  Manfred Glahe

Autor: Sven (Gast)
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Ne ganz andere Idee: Was hast Du für einen AD-Wandler? Einige Wandler 
lassen sich auch im Eingangsspannungsbereich umschalten (unipolar => 
bipolar), dann hättest Du -5..5V oder so.

Sven

Autor: mike (Gast)
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danke, für die antworten, könnte die schaltung aus dem anhang hinhauen?? 
(sorry wegen der qualität aber i bin grad in der schule und auf dem 
rechner haben sie nix anderes als das paint von windows :-) )

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Nein, die funktioniert nicht. Wenn Du +5V am Ausgang erreichen willst, 
so muß die Betriebsspannung, je nach Verstärkertype, etwas höher liegen. 
Auch RR Verstärker erreichen die Betriebsspannung nicht (wenn auch nur 
geringfügige Unterschiede, 50-300mV). Um 2 verstärker (in einem 8pol 
Gehäuse) kommst Du nicht herrum.

MfG Manfrede Glahe

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Warum 2 OPV? Mit einem Subtrahierverstärker sollte das doch prinzipiell 
funktionieren (http://www.mikrocontroller.net/articles/op.htm).

@mike: Lad dir SwitcherCAD von www.linear.com runter, damit kann man 
solche Schaltungen einfach mal simulieren.

Autor: Michael (Gast)
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Hallo Mike,

da ich gerade Schaltpläne mache, auch einen für Dich.
R1 und R2 verschieben die Eingangsspannung: Vin = 0 -> Vop-in = 2,5V. 
Die Amplitude wird halbiert und mit nachfolgendem OP wieder 2-fach 
verstärkt. Speicher die Werte für 0V, -2,4V und +2,4V am besten im 
EEPROM des Prozessors und berechne den Sensorwert entsprechend. Dann 
brauchst Du keine Potis für den Abgleich. Die paar Millivolt, die der OP 
weder nach +5V noch nach 0V liefern kann, ignoriere einfach !

Gruß Michael

Autor: DerInder (Gast)
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Hallo Michael,
welche Versorgungsspannung braucht der OP in deiner Schaltung 
"ana-shift" ?

Gruß
-=jens=-

Autor: Michael (Gast)
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@Indianer

Es sollten die +5V reichen: rail-rail OP, der am Ausgang bei 'leichter' 
Last auch die volle Amplitude liefert. Kritisch ist beim OP der 'common 
mode'-Bereich. Aber beim TS (TLC) 272 sollte die Eingangsspannung von 
hier 1,25 -> 3,75V im zulässigen Bereich sein. U.U. ist noch eine neg. 
Versorgungsspannung vom Sensor vorhanden, sonst könnte er ja nicht neg. 
Spannung liefern.

Probieren !

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo Andreas,
die von Dir vorgeschlagene Schaltung ist in der Praxis nicht zu 
gebrauchen. Guter Schaltungsentwurf zielt auf möglichst genaue 
Meßergebnisse ab. Theoretische Schaltungsmodelle taugen nicht dazu. 
Simulationsmodelle geben Hinweise auf das Verhalten einer Schaltung aber 
sebst SPICE gibt nicht die Wirklichkeit mancher Testschaltung wieder. 
Bau doch mal Deine Schaltung auf einem Steckbrett mit realen Bauteilen 
nach. Das ist immer noch der sicherste Weg
eine Schaltung kennen zu lernen (ELCHTEST, schon vergessen?).

MfG  Manfred Glahe

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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Warum ist die Schaltung nicht zu gebrauchen? Ich habe sie schon 
aufgebaut, und sie funktioniert.

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo Andreas,
es geht um die Genauigkeit. An R4 fällt unterschiedlich viel Spannung ab 
wenn Ue zwischen +/- sich ändert. Einmal arbeitet die Schaltung als 
Umkehrverstärker und im anderen Fall als Elektrometerverstärker. Für den 
angestrebten Zweck ist diese Schaltung schwer zu kalibrieren da sich bei 
veränderten Widerstandsverhältnissen gleich mehrere Parameter mit 
verändern. (Tietze/Schenk Seite 191).

MfG Manfred Glahe

Autor: Hermann Kraus (Gast)
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Hallo!

Was haltet ihr von der Idee die Masse des Sensors einfach auf +2,5V 
anzuheben, so dass wieder ein Messsignal von 0V-5V zur Verfügung steht? 
Und wenn der ADC dann auch noch differenzen zwischen zwei Kanälen 
wandeln kann(z.B. Mega16) ist es nicht mal mehr so wichtig, ob es jetzt 
genau 2,5V sind. Also sollte ne Z-Diode ausreichen. Als Zugabe bekommt 
man auch gleich noch das Vorzeichen geliefert und muss nicht rumrechnen.
Was meint ihr?

Hermann

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