Hallo Wie kann man mit einem PIC 18F2420, die Batteriespannung messen, wenn gleichzeitig die Versorgungsspannung auch aus der Batterie für den µC kommt ? Zu messende Spannung liegt zwischen 1,8V und 4,5V. Habe im moment als Referenzspannung, 4 Dioden plus Widerstand genommen. Dabei schwankt die Spannung, um 0,4V, wenn die Batterie 1,8V oder 4,5V hat. Gibt es eine bessere Lösung, damit die Referenzspannung stabieler bleibt ?
Wen du den Pic direkt an der Batterie hängen hast musst du unterhalb der der minimalen Betriebspannung also die Referenzspannung auf fix <1,8V und da dann halt so mit Spannungsteiler die Max. Bat. Spannung auf die Größe der Ref.spg. teilen. Oder halt die Referenzspannung hochziehen auf nen Fix wert oberhalb der Batteriespannung.
Holger schrieb: > Gibt es eine bessere Lösung, damit die Referenzspannung > stabieler bleibt ? Etwas besseres als Dioden, wie z.B. einen TL431, verwenden.
Und das soll das schwanken der Referenzspannung verhindern ? Weil sonst kann ich nicht genau mit dem A/D Wandler messen.
Schaltplan gibt es nicht. Aufgebaut so: + Batt, Widerstand (1K), Diode, Diode, Diode, Diode, Minus Batt Zwischen Widerstand und Diode, zum µC auf den Wandler. Das ist alles.
Natürlich nicht auf den Wandler sondern auf +Vref und -Vref auf Masse
SO kann das nicht funktionieren, Dioden sind keine Spannungsquellen. Wenn V_bat < 4*0.7V = 2.8V wird, dann kann die Ausgansspannung deiner Spannungsreferenz auch nicht mehr 2.8V sein. Ich würde Vdd als Referenzspannung für den ADC verwenden und eine 1024mV Referenz, oder wenn's nicht so genau werden muss einen 1.2V LDO, mit dem ADC messen. Wenn du dich auf diesen PIC noch nicht festgelegt hast, kannst du auch einen nehmen, der diese Referenz eingebaut hat.
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Die Dioden und der Widerstand dienen als Spannungsteiler. Je nach Widerstand, habe ich eine Spannung zwischen 2,5V und 2,9V. Das liegt an der Batteriespannungspannung wie hoch der Wert ist. Also bei 5V habe ich 2,9V und bei 2,8V habe ich 2,5V als Referenzspannung.
Holger schrieb: > Zu messende Spannung liegt zwischen 1,8V und 4,5V. > Habe im moment als Referenzspannung, 4 Dioden plus > Widerstand genommen Dioden sind sehr schlecht geeignet, weil sie große Exemblarstreungen aufweisen und vor allem, weil die Flußspannung stark temperaturabhängig ist. Besser geignet ist z.B. der ZRA125 (1,25V) oder CA5010 (1,237V) um nur einige zu nennen, die ich in der Bastelkiste habe. Wenn du die Betriebsspannung des µC ermitteln willst, bietet es sich auch an Referenz und Messwert zu vertauschen und als Referenzspannung die Betriebspannung des µC zu benutzen und mit dem ADC die geringere Spannung des Referenzelements zu messen.
Ja anders herum könnte man es machen. Nur das setzt vorraus das die Referenzspannung stabiel ist. Was sie ja nicht ist. Habe es mal mit einem LM339 probiert. Der hält die 2,5V Spannung stabiel bis die Batteriespannung unter 3,7V fällt. Dann sinkt auch die Ausgangsspannung des LM339.
Holger schrieb: > Nur das setzt vorraus das die Referenzspannung > stabiel ist. Was sie ja nicht ist. Stabilität ist das Wesentliche an Referenzspannungsquellen. Sonst sind es eben keine. Der oben erwähnte ZRA125 z.B. hat typisch im Arbeitsberich von 50µA bis 5mA einen Innenwiderstand von 0,65 Ohm und einen Tk von 30ppm/°C. Stabil genug?
Werde es mal mit einem LT 1004 versuchen. Mit 1.25 V Ist der dafuer geeignet oder gibt es bessere ?
Statt einer Referenz kann man bei geringeren Anspruechen auch einfach eine rote LED nehmen. Das sollte eine richtige rote und keine gepimpte sein. Erkennt man an der typischen Flussspannung von 1.6 V. So faellt nebenbei gleich noch eine Betriebsanzeige ab... Mehr als 100 uA braucht man der Diode dafuer auch nicht zu spendieren. Wenn die Spannung der Referenz bei niedrigerer Batteriespannung kleiner wird, kann man das mit Hilfe einer Tabelle approximieren. Fuer ueberschlaegige Messungen der Batteriespannung sollte das aber eigentlich nicht noetig sein. Vermutlich ist Deine Batterie bei 1.8 V sowieso im Zustand "leer".
Ja das ist es. Mit der LED geht es. Hab nun eine Referenzspannung die um 50mV schwankt. Das kann man im Programm rausrechnen. wenn nötig ist. Auf die einfachsten Sachen kommt man nicht. Danke dir.
Also ich schlage folgendes vor: Eine LM4040 oder TL431 mit z.B. 2V5. Diese Spannung misst du, mit der Batteriespannung als VREF. Aus dem ADC-Rohwert kann man die tatsächliche Batteriespannung dann leicht berechnen. Zusatznutzen: Dadurch kann man alle anderen ADC-Ergebnisse um den Fehler der schwankenden Spannung rechnerisch bereinigen. Die LM4040 / TL431-Schaltung schaltet man am besten vor der Messung über einen normalen IO-Pin zu (und danach wieder ab), so kann man unnötigen Stromverbrauch vermeiden. Wegen der LED und Dioden: Das ist eine recht ungenau. LED und Dioden haben einen Temperaturkoeffizienten von so um die -2mV/K. Dazu schwankt dann noch die Spannung an der LED/Diode mit dem Strom bzw. der Batteriespannung. Summa Sumarum wird die Messung dadurch unbrauchbar ungenau.
Wenn Du schon ein batteriebetriebenes Gerät baust, solltest Du auch einen moderneren, stromsparenderen PIC wählen: statt PIC18F2420 den PIC18F24K20. Der kann mehr, braucht weniger Strom und ist obendrein auch noch billiger. fchk
der PIC18F24K20 hätte auch schon eine 1,2V referenz eingebaut die würde das ganze unterfangen schon vereinfachen
Mit einem Referenzspannungs IC habe ich es schon versucht. LM 336 2,5V. Bis zu einer Bat Spannung von 3,7V blieb die Ref Spannung konstant auf 2,5V. Darunter sank sie dann drastig ab. Mit der LED ist sie um einiges stabieler. Muß mal schauen wie es sich mit niedriger Temperatur verhält. Stromsparen ist hier nicht das wichtigste. Der Pic ist die meiste Zeit im Sleep Modus, und so hält die Batterie 2 Jahr. Da lohnt sich ein anderer Pic nicht.
Der Pic 18F24K20 wäre auch eine möglichkeit. Werde ich mir mal genauer ansehen.
> LED ... haben einen Temperaturkoeffizienten von so um die -2mV/K Wo hast Du denn das her? Wohl in der Vorlesung nicht aufgepasst. Eine rote LED benutzt kein Silizium...
./. schrieb: >> LED ... haben einen Temperaturkoeffizienten von so um die -2mV/K > > Wo hast Du denn das her? > > Wohl in der Vorlesung nicht aufgepasst. > > Eine rote LED benutzt kein Silizium... Bevor man rummeckerst, sollte man sich erst einmal informieren. z.B. da: http://www.osram-os.com/Graphics/XPic5/00146491_0.pdf/LS%20M676%20-%20Mini%20TOPLED.pdf Dass da nicht SI drin ist, ist mir klar (lt Datenblatt ist das InGaAlP) Ich darf zitieren: Temperature coefficient Vf = -2.0 mV/K Und die LED ist eindeutig rot. Steht zumindest im Datenblatt. Alles andere mach bitte mit OSRAM aus. Die stellen das her und behaupten dass das so ist ;-)
Die klassische rote LED ist aus GaAsP gefertigt. Der TK der BandGap-Spannung von GaAsP liegt bei 0.25 mV/K. Geh wek mit Deinem InGaAlP-OSRAM-Kram.
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