In der Schaltung sollen die 3 OPs, die mit Dual-Spannungs-Versorgung versorgt sind, durch Modernere (z.B. TS 912) ersetzt werden, welche mit einer Spannung auskommen. Wie muss die jeweilige Beschaltung an den nicht-invertierenden (+) Anschlüssen, die jetzt auf GND liegen, bei mod. OPs aussehen? Die Schaltung dient dazu, ein zu messendes Eingangssignal (mES) so aufzubereiten, dass sowohl der oft vorhandene Offset verschwindet, als auch, das Ausgangssignal auf den Eingangs-Bereich eines µCs anzupassen. Als Beispiel: Das mES überstreicht einen Bereich von 2,5 bis 4,5 Volt. Der Offsetausgleich soll den unteren Pegel auf Null legen, das Scaling den Meßereich von 2 Volt auf volle 5 Volt. Beides deswegen, damit am Eingang des µCs der volle Bereich zur Verfügung steht und die Auflösung entsprechend genauer sein kann. Der linke OP dient dem Offset-Abgleich und arbeitet als Subtrahierer: Zu dem Offset des Eingangssignals wird in OP1 der entspr. umgekehrte Pegel erzeugt. An den beiden Rs zwischen OP1 u OP2 wird addiert, bzw. hier subtrahiert; am Eingang zu OP2 soll der Offset auf Null gebracht sein. OP2 verstärkt das Meß-Signal soweit, dass der gesamte Bereich des Eingangs am µC abgedeckt wird, also von 0 bis 5 Volt. OP3 dient der Invertierung. Die Schaltung erscheint umständlich, und könnte komplett durch die Schaltg. mit nur einem OP ersetzt werden. Das soll aber hier nicht das Thema sein, ebensowenig ein Offset-Agleich im µC ! Diese 3-fach -OP-Schaltung ist einfacher zu verstehen, und eignet sich besser für Demonstrations-, bzw. Schulungszwecke. Ich bitte um entsprechende Änderungsvorschläge. Gruß, wilhelmT
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Eine Möglichkeit ist, die bisherigen -10V nach GND zu verschieben und das bisherige GND, an dem die Opamps mit NINV liegen, mit einem Spannungsteiler auf halbe Spannung zu legen. Kann auch aktiv gemacht werden, z.B. mit weiterem Opamp als Spannungsfolger, der direkt auf die neue Mittenspannung arbeitet. Ist das verständlich beschrieben?
Der 1. Satz ist verständlich. Probiere ich gleich mal aus. Wie ein OP als Spannungsfolger geschaltet wird, ist mir im Prinzip klar. Aber nicht, in welcher Weise der hier was ersetzen soll. Gruß, wilhelmT
Wenn das für Schulungszwecke gedacht ist, dann bleib bei der +/-xV Versorgung. Die Lernenden werden sonst die Schaltung nicht mehr kapieren da bei Single Supply alles in Richtung Ub/2 verschoben werden muss. Wenn dir der 741 da nicht gefällt, dann bau es auf +/-6V Versorgung um. Damit passt der TS912 der bis 16V(+/-8V) kann. Wenn du die +/-10V Versorgung schon hast, dann bau einfach 4,3V Zenerdioden in die 10V-Versorgung um auf +/-5,7V Versorgung zu kommen.
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und wenn du dennoch das U/2 realisieren willst: Spannungsteiler 1:1 zwischen +V und Gnd, dessen halbierte Spannung auf den Spannungsfolger-Opamp, der natürlich auch mit +V und Gnd versorgt wird. Dessen Ausgang treibt dann die Mittenspannung für die restlichen Opamps aktiv. Könnte man auch nur mit ohnschem Spannungsteiler machen, bekommt dann aber abhängig vom Sp-Teiler-Widerstand keine stabile Mittenspannung, weil die Opamps ständig an ihr "herumzerren".
Be Ti schrieb: > Die Schaltung erscheint umständlich, und könnte komplett durch die > Schaltg. mit nur einem OP ersetzt werden. Das soll aber hier nicht das > Thema sein, ebensowenig ein Offset-Agleich im µC ! Diese 3-fach > -OP-Schaltung ist einfacher zu verstehen Offensichtlich nicht. Wer sie verstanden hätte, hätte das 250k Poti nicht eingebaut.
1 | +------+-- +5V |
2 | | | |
3 | | | Vin--120k--+--1MPoti--+ |
4 | 5kPoti--|+\ | +--120k--+--120k--+ |
5 | | | >--+--120k--+--|-\ | | | |
6 | | +--|-/ | | >----+ +--|-\ | |
7 | | | | +--------+--|+/ | >--+-- Vout |
8 | | +---(----+ +----------------------|+/ |
9 | | | |
10 | +------+-- GND |
MaWin schrieb: > Wer sie verstanden hätte, hätte das 250k Poti nicht eingebaut. > [/pre] Hm.....Die Schaltung stammt aus einem Schulungsbuch für Micro-Controller! Wie auch immer, ich nutze sie eh nicht, da ich mich entschlossen habe, die 3 oben aufgeführten Funktionen anders zu erreichen. Mit einem TS912 als OP-INverter fange ich an, und da hat nach anfänglich nervenden Fehlgriffen der Tipp von "Pd G" weitergeholfen: Die übliche Inverter-Grundschaltung und dann den Plus-Eingang mit zwei gleich großen Widerständen auf halbe Versorgungsspannung gelegt, und der Inverter invertiert prächtig. Danke dafür. Gruß, wilhelmT
Wie kommst du eigentlich darauf, dass der LM741 eine symmetrische/duale Spannungsversorgung benötigt? Der hat doch nur zwei Anschlüsse zur Stromversorgung, also Plus und Minus. Jede Batterie hat dazu passende Anschlüsse. Hauptsache die Spannung ist hoch genug. Schau Dir mal den Innenschaltplan an, der ist auch keineswegs symmetrisch. Also: Du brauchst keine Symmetrische Spannungsversorgung für den LM741. Die Schaltung drumherum kann man anpassen. Und zwar beispielsweise so:
1 | +12V o----+----------------o Pluspol der OP-Amp Stromversorgung |
2 | | |
3 | 5k |~| |
4 | | |<------[===]---o - Eingang des ersten OP-Amp |
5 | |_| 120k |
6 | | |
7 | +---|>|---+------o Referenzspannung (an die + Eingänge) |
8 | | LED | |
9 | === | |
10 | 100µF | | |
11 | | | |
12 | GND o-----+---------+------o Minuspol der OP-Amp Stromversorgung |
Nun beziehen sich die ganzen Signale nicht mehr auf GND, sondern auf die Referenzspannung. Dein 5V Signal-Eingang tut das ebenfalls. Anstelle der LED kannst duch auch zwei in Reihe schalten oder eine Zenerdiode verwenden.
> und dann den Plus-Eingang mit zwei gleich großen
Widerständen auf halbe Versorgungsspannung gelegt
Damit bekommt man die Schwankung der Versorgungsspannung direkt als
Signal. Ganz schlechte Idee. Damit kann man das Thema Genauigkeit gleich
vergessen.
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> Damit bekommt man die Schwankung der Versorgungsspannung direkt als > Signal. Nicht, wenn das Signal sich ebenfalls auf die halbe Versorgungsspannung bezieht.
Das Thema wird spannend, aber unübersichtlich. Zwei Umstände zur Verdeutlichung. Ich bin zwar ein alter Elektroniker, aber der Umgang mit OPs war für mich schon immer ein nicht leicht handzuhabendes Thema. Daher freue ich mich über eure Resonanzen. Zu der ganz oben eingestellten Schaltung: Die stammt natürlich nicht 1:1 aus einem Lehrbuch. Dort werden wohl kaum Handskizzen veröffentlicht. Aber ich hatte nur "umgezeichnet" und Bauteilewerte marginal verändert. Im Übrigen ist das ja nur eine Aneinanderreihung von OP-Grundschaltungen, wie sie in jedem Hersteller-Datenblatt stehen. Und weil das Handbuch auch schon so alt ist, erscheinen da noch so Uralt-ICs wie die 741-er drin. Eine Debatte über den Sinn und Unsinn oder die auschließlich richtige Beschaltung in der Handskizze ist interessant, aber nicht nötig, denn ich werde die Schaltung so eh' nicht nutzen. Interessant ist auch, dass nicht nur ich da beim Umgang mit OPs unsicher bin, sondern dass ihr das auch seid! Einer schlug vor, den Plus-Eingang mit Spannungsteiler zu versorgen, nun kommentiert das ein anderer sinngemäß:"das geht ja gar nicht, weil Schwankungen...." Und in der Skizze von "Stefan Us" wird die Ref-Spannung am Plus-Eingang des OPs kurzgeschlossen mit GND?!?! Ich probiere das gerne mal aus, aber eine Erklärung für die Einschaltung einer LED hätte ich schon gerne. Gruß, wilhelmT
Be Ti schrieb: > Ich probiere das gerne mal aus, aber eine > Erklärung für die Einschaltung einer LED hätte ich schon gerne. Das ist ein Schaltungsfehler. Die LED kommt zwischen "Referenzspannung" und Minuspol, also LED und Draht vertauschen.
Dann soll also der Plus-Pol des OPs auf dem Pegel der LED liegen, also so etwa auf 2,4 Volt?! Danke für deinen Hinweis, "ArnoR", so langsam bekommen wir das noch in den Griff. Wird gleich ausprobiert. Gruß, wilhelmT
Be Ti schrieb: > Einer schlug vor, den Plus-Eingang > mit Spannungsteiler zu versorgen, nun kommentiert das ein anderer > sinngemäß:"das geht ja gar nicht, weil Schwankungen...." Bei deiner Skizze ganz oben sieht man, dass in das Massepotential verschiedene Ströme fließen (1mA über das 5k-Poti, die Eingangsströme der 3 OPV und der Ausgangsstrom). Wenn man eine niederohmige Stromversorgung benutzt, dann liefert die diese Ströme ohne dass sich die Versorgungsspannungen nennenswert verändern. Wenn man aber das Massepotential durch einen (hochohmigen) Widerstandsteiler-Rail-Splitter erzeugt, dann führen diese Ströme zu einer Verschiebung des Massepotentials. Das kann soweit gehen, dass der Gleichtakt-Eingnagsspannungsbereich der OPVs verlassen wird und die deshalb nicht mehr richtig arbeiten. Mann muss also eine angemessen niederohmige Teilung machen oder spezielle Regelschaltungen verwenden.
Es handelt sich generell um eine sehr schlechte Praxis, Potentiometer nicht als Spannungsteiler zu verwenden, sondern als veränderliche Widerstände. Zum einen haben das Potentiometer und die anderen Widerständen unterschiedliche Temperaturgänge und zum anderen ist es schlecht, über den Schleifer einen nennenswerten Strom fließen zu lassen, denn der Kontaktwiderstand zwischen Schleifer und Widerstandsbahn ist nicht als konstant anzusehen, sondern mit erheblichen Schwankungen durch Alterung behaftet. Daher sollte man den Schleifer nach Möglichkeit als "stromlosen" Abgriff an einem Spannungsteiler verwenden. Wenn es auf Genauigkeit und/oder hohe Auflösung ankommt, sollte man heutzutage die Zahl analoger Komponenten vor dem A/D-Wandler minimieren. Es lohnt sich nicht, den Eingangsspannungsbereich zu verschieben, um ggf. weniger als ein Bit an Auflösung zu gewinnen. Stattdessen nimmt man lieber einen höher auflösenden A/D-Wandler, bei dem man ggf. nur ein Zehntel des Eingangsspannungsbereiches ausnutzt.
Be Ti schrieb: > Ich bin zwar ein alter Elektroniker, aber der Umgang mit > OPs war für mich schon immer ein nicht leicht handzuhabendes Thema. OPVs sind seit mindestens 40Jahren allgemein im Gebrauch. Bist Du schon länger im Beruf? :-) > Aber ich hatte nur "umgezeichnet". Das ist manchmal ganz zweckmäßig, da Schaltungen nicht dem Copyright unterliegen, wohl aber deren zeichnerische Darstellung. Abgesehen davon ist Deine Zeichnung wesentlich besser zu erkennen, als manches was aus irgendwelchen Sim-Programmen rauskopiert wurde. > Interessant ist auch, dass nicht nur ich da beim Umgang mit OPs unsicher > bin, sondern dass ihr das auch seid! Das ist so nicht richtig. "Das Forum" ist ja keine einheitliche Masse, sondern besteht aus Menschen, die sich gut auskennen und welchen, die sich nicht so gut auskennen. > Einer schlug vor, den Plus-Eingang > mit Spannungsteiler zu versorgen, nun kommentiert das ein anderer > sinngemäß:"das geht ja gar nicht, weil Schwankungen...." Typisches Beispiel für obigen Satz. Grundsätzlich gilt: Dem OPV ist es völlig egal, ob er symmetrisch oder unsymmetrisch versorgt wird. Wichtig ist die Einhaltung des Arbeitsbereiches. Das heisst, bei den meisten OPVs muss sowohl das Eingangs- wie auch das Ausgangspotential einen gewissen Abstand (typisch einige Volt) zu der Betriebsspannung haben. Wenn diese Abstände jeweils 3V betragen, kann man den OPV natürlich nicht mit einer einzelnen Betriebsspannung von 5V betreiben. Bei einigen OPVs, die im Datenblatt meist mit "Rail to Rail" bezeichnet werden, können die Potentiale auch die "Schienen", also das Potential der positiven und negativen Betriebsspannung erreichen. Oftmals geht ein solches Verhalten aber mit der Verschlechterung von anderen Betriebsparametern daher, weshalb man von Fall zu Fall entscheiden muss, was für ein OPV-Modell für die jeweilige Schaltung am besten geeignet ist. Gruss Harald
Ein beliebter Fehler, ist OV == Ground? In die Grundlagen der analogen Rechentechnik einlesen.
Das Thema nimmt ja ungemein Fahrt auf! Erst mal zu dem Vorschlag von "Stefan US", der von "ArnoR" korrigiert wurde: Ziemlicher Murks. Da hat sich wohl jemand schön theoretisch was ausgedacht, und ich - bzw. meine LEDs durften die Suppe auslöffeln. Die Spannung oberhalb der LED stellt sich bei 5 Volt Versorgung auf 4,63 Volt ein. Die erste grüne (Stromspar-) LED leuchtete nur sehr kurz grün, und wurde dann gelb und schwächlich. Eine alte rote 20mA-LED leuchtete zwar rot, aber auch nicht besonders lang und wurde schweineheiß. @ "ArnoR" und "Andreas": Das Poti ist nur zum Austesten in der Schaltung, und wird durch Metall-Festwiderstände ersetzt werden. Der später zum Einsatz kommende AD-Wandler hat 10-bit Auflösung, was für meine Anwendung eigentlich schon zu genau ist. Mit der Eingangsschaltung für den µC habe ich eben erst begonnen. Das Ursprungssignal kommt von einem NTC, der aus einer Stromquelle gespeist wird (2mA), dann wird ein einfacher Inverter - s. o. - folgen, und das reicht evtl. auch schon. gruß, wilhelmT
Be Ti schrieb: > @ "ArnoR" und "Andreas": Das Poti ist nur zum Austesten in der > Schaltung, und wird durch Metall-Festwiderstände ersetzt werden. Der > später zum Einsatz kommende AD-Wandler hat 10-bit Auflösung, was für > meine Anwendung eigentlich schon zu genau ist. Du verwechselst Auflösung mit Genauigkeit. Selbst für 10 Bit Genauigkeit muss man schon aufpassen hinsichtlich Drift und der Stabilität von Referenzspannungen. > Das Ursprungssignal kommt von einem NTC, der aus einer Stromquelle > gespeist wird (2mA), Das ist ganz schlecht bzw. eine veraltete Sichtweise aus der Zeit, als man die gesamte Signalkette analog aufbaute. Heutzutage wäre der sowohl schaltungstechnisch einfachste als auch mit Abstand präziseste Ansatz, einen Spannungsteiler aus NTC und einem driftarmen Festwiderstand aufzubauen, und zwar so, dass sich bei dem interessanten Temperaturbereich in etwa ein Teilungsverhältnis von 1:1 ergibt. Die Versorgungsspannung dieses Spannungsteilers sollte aus der Referenzspannung des A/D-Wandlers abgeleitet werden (bzw. umgekehrt). Die Umrechnung vom Teilungsverhältnis auf den Widerstand des NTC und anschließend die Umrechnung in eine Temperatur erfolgt dann per Software auf dem Microcontroller. Der Ansatz mit einer Konstantstromquelle scheitert nämlich daran, diese einigermaßen driftarm aufzubauen. Man findet in den Tiefen des Internets und leider auch in etlichen Bauanleitungen und sogar Bausätzen derartige Temperaturmessschaltungen auf Basis von LM317-"Konstantstromquellen", aber diese sind allesamt ganz großer Murks, der eigentlich verboten gehört.
@ Harald: Der Umgang mit OPs gehört nicht zu einem Teil meines Berufes sondern fällt rein in die Hobby-Ebene. Da gebe ich zwar ungern, aber doch zu, dass ich nicht alle OP-Grundlagen im Griff habe. Das µC-Schulungsbuch ist übrigens "out of order", wird nicht mehr aufgelegt, weil die dunnemals verwendeten µCs ebenso wie der LM741 sehr in die Jahre gekommen sind. rail-to-rail-OPs: Au man, die werden von so manchen hier hochgelobt, und nun sollen auch die wieder nicht gut genug sein?! Da haben wir's wieder: Einer empfiehlt, nur 1/10 des Eing.-Meßbereiches (EMB) zu nutzen, dafür aber einen hochauflösenden AD-Wandler......?! Inwiefern das besser sein soll, als den E-MB um ein Geringes zu verschieben, kann ich nicht nachvollziehen. @ Andreas: Das ist noch sehr die Frage, ob das Vermeiden eines "alten" Ansatzes - die Verwendung einer Konstantstromquelle - und stattdessen ein ordinärer Widerstand eine Verbesserung darstellen sollte. Für mich ist diese Alternative mit dem R der ältere und technisch anspruchslosere Ansatz. Ein Vorwiderstand wird zunächst mal die Meßamplitude um die Hälfte reduzieren. Ein LM334 liefert einen verdammt stabilen Strom (2 mA), das habe ich über Stunden kontrolliert. Wenn ich mir das so recht bedenke, habe ich mit dem LM334 eine sehr gute Lösung für meine angestrebte Anwendung. Mit der Einstellung der Größe des K-Stroms ließ sich nämlich erreichen, dass der mich intressierende Temp-Bereich recht exakt fast den gesamten Meßbereich von 5 Volt des AD-Wandlers im µC abbildet. Es verblieben nur der Schutz vor Überschreitung der 5 Volt, da reicht ja evtl. schon eine Z-Diode, und wegen des NTCs stünde noch eine Invertierung an. Die läßt sich aber außer mit Elektronik ja auch erreichen, indem man auch dies dem µC zuschustert: 1024 (10bit) minus Meßwert müßte es ja auch bringen. Aber das ist für mich noch Neuland, das muss ich erst noch überdenken und ausprobieren. Gruß, wilhelmT
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> Und in der Skizze von "Stefan Us" wird die Ref-Spannung am Plus-Eingang > des OPs kurzgeschlossen mit GND?!?! Oh sorry. Ich hatte eigentlich vor, die 2V von der LED als Referenzspannung zu verwenden.
Be Ti schrieb: > Das Thema nimmt ja ungemein Fahrt auf! Erst mal zu dem Vorschlag von > "Stefan US", der von "ArnoR" korrigiert wurde: Ziemlicher Murks. Da hat > sich wohl jemand schön theoretisch was ausgedacht, und ich - bzw. meine > LEDs durften die Suppe auslöffeln. Die Spannung oberhalb der LED stellt > sich bei 5 Volt Versorgung auf 4,63 Volt ein. Die erste grüne > (Stromspar-) LED leuchtete nur sehr kurz grün, und wurde dann gelb und > schwächlich. Eine alte rote 20mA-LED leuchtete zwar rot, aber auch nicht > besonders lang und wurde schweineheiß. Dann hast du aber nicht die im Beitrag "Re: OPs mit dualer Spannungsversorgung durch OP mit Single-Supply ersetzen" gezeigte Schaltung gebaut. Denn da liegt das 5K Potentiometer als Vorwiderstand vor der LED. Daß Stefan dann beim Zeichnen einen kurzen Aussetzer hatte und den Abgriff der Referenzspannung an die Kathode der LED gezeichnet hat statt an die Anode, war ein so offensichtlicher Fehler, der mußte jedem auffallen der sich auch nur halbwegs als "Elektroniker" versteht. > Das Ursprungssignal kommt von > einem NTC, der aus einer Stromquelle gespeist wird (2mA), dann wird ein > einfacher Inverter - s. o. - folgen, und das reicht evtl. auch schon. Wozu brauchst du dann überhaupt eine Signalaufbereitung? Ein Ende des NTC an GND, das andere über die Stromquelle an +5V und schon hast du eine GND-bezogene Meßspannung die du direkt in deinen ADC füttern kannst. Statt der Stromquelle geht genausogut (wenn nicht gar besser) ein simpler Widerstand. Der einzige Unterschied zur Stromquelle ist dann, daß man intern etwas anders rechen muß, weil man jetzt nicht mehr den Widerstand des NTC direkt mißt, sondern das Teilerverhältnis mit dem Festwiderstand. Der Vorteil des Widerstands ist, daß er a) temperaturstabil ist und zwar wesentlich temperaturstabiler als eine Konstantstromquelle zum gleichen Preis. Daß man b) durch die ratiometrische Messung auch keine hochgenaue Referenzspannung mehr braucht. Und daß c) der Widerstand auch keine Mindestspannung braucht um zu funktionieren. Man büßt durch den Widerstand tendenziell ein wenig Auflösung ein (die U(T) Kennlinie verläuft flacher als mit einer Konstantstromquelle) aber das trifft genau den schon angesprochenen Fall daß der ADC nämlich sowieso schon mehr Auflösung hat als man braucht. Da macht es nichts aus, daß man durch die nicht 100%ige Anpassung der Quelle an den Eingangsbereich des ADC vielleicht ein Bit verliert.
> Die Spannung oberhalb der LED stellt sich bei 5 Volt Versorgung > auf 4,63 Volt ein. Hmm, normale rote gelbe und grüne LED's haben ungefähr 2 Volt. Kann es sein, dass dein Poti viel weniger als 5k Ohm hat, so dass ein viel zu hoher Strom geflossen ist? > Die erste grüne (Stromspar-) LED leuchtete nur sehr kurz grün, und > wurde dann gelb und schwächlich. Eindeutig zu hoher Strom. > Eine alte rote 20mA-LED leuchtete zwar rot, aber auch nicht > besonders lang und wurde schweineheiß. Ebenfalls zu hoher Strom. (12V - 2V) / 5k Ohm = 2mA da kann die LED unmöglich heiß werden. Ich denke, das deutet auch einen Schaltungsfehler hin oder dass dein Poti viel weniger als 5k Ohm hat.
Nachtrag: Axel Schwenke schrieb: > Der Vorteil des Widerstands ist, daß er a) ... > ... Und daß c) ... d) man braucht auf diese Weise auch keine 12V Spannungsversorgung mehr. Es reichen 5V oder was immer der verwendete µC braucht. Und die brauchen nicht mal besonders stabil zu sein wenn man ratiometrisch mißt. Vulgo: wenn man die Meßschaltung aus der gleichen Spannung versorgt die dem ADC als Referenzspannung dient.
Zunächst muss ich auch einen Aussetzer zugeben: Das seltsame Verhalten der LEDs beruht darauf, dass ich bei meinen vielen Brettboard- Experimenten vergessen hatte, dass ich zu-vorletzt den 5-K-Trimmer durch einen 500 Ohm-Tr. ersetzt hatte. Schwitz.... Axel Schwenke schrieb: > d) man braucht auf diese Weise auch keine 12V Spannungsversorgung mehr. > Es reichen 5V oder was immer der verwendete µC braucht. Und die brauchen > nicht mal besonders stabil zu sein wenn man ratiometrisch mißt. Vulgo: > wenn man die Meßschaltung aus der gleichen Spannung versorgt die dem ADC > als Referenzspannung dient. Habe inzwischen mit Fleiß diverse Ausführungen, auch solcher von Proffessoren, über ratiometrische Messungen gelesen. Gibts hier wirklich jemand, der glaubt, das hieße nur "einfach" einen Widerstand einzusetzen? Diese Art der Messung würde bei meiner Anwendung nur einen Haufen anderer Probleme aufwerfen. Z.B. hat der von mir verwendete µC eine Referenzspannung, die aber nur 1,024 Volt beträgt. Die kann man zwar intern mit dem Faktor 4 verstärken lassen, aber da geht der Schmuh schon los. Wenn ich das dann ausgebe, brauche ich natürlich einen OP, damit das belastbar wird. Und dann sinkt die Meßspannung durch den Spannungsteiler schon wieder ab, diesmal auf ca. 2 Volt. Da der NTC, an dem kein Weg vorbeigeht, eine extrem logarithmische Kennlinie hat, würde die komplette Messspannung teilweise auf 1,5 Volt zurückgehen, während der ADC-Eingang für 5 Volt gut ist. Also wieder ein OP zur Ausweitung des Messbereiches. Und was - bitte sehr - ist daran "einfacher" als ein einziger LM334-Stromkonstanter? Ne Jungs, laßt mal, mag gut gemeint sein. Aber wer baut heute noch Schaltungen ohne stabilisierte Versorgungsspannungen auf? Und es geht hier auch nicht um hochempfindliche Messauswertung im wissenschaftlichen oder medizinischen Bereich. Selbst gelegentliche Störungen, die sich in einer Abweichung der letzten angezeigten Stelle nur bemerkbar machen könnten, sind überhaupt kein Problem. Zwei Drei-Pin-Regler und der LM334......das muss reichen und die Kirche bleibt im Dorf. Gruß, wilhelmT
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Be Ti schrieb: > Habe inzwischen mit Fleiß diverse Ausführungen, auch solcher von > Proffessoren, über ratiometrische Messungen gelesen. Gibts hier wirklich > jemand, der glaubt, das hieße nur "einfach" einen Widerstand > einzusetzen? Es haben dir jetzt schon mehrere Leute gesagt, was das bedeutet. Du hast es entweder nicht gelesen oder nicht verstanden. > Diese Art der Messung würde bei meiner Anwendung nur einen > Haufen anderer Probleme aufwerfen. Z.B. hat der von mir verwendete µC > eine Referenzspannung, die aber nur 1,024 Volt beträgt. Die kann man > zwar intern mit dem Faktor 4 verstärken lassen, aber da geht der Schmuh > schon los. Wenn ich das dann ausgebe, brauche ich natürlich einen OP, > damit das belastbar wird. Jetzt stellst du dich aber extra blöd an, oder? Hat dein µC keine Möglichkeit den ADC so zu konfigurieren, daß er die Betriebsspannung als Referenz benutzt? Hat er keinen Referenzspannungseingang, den du extern mit der Betriebsspannung verbinden kannst? Wenn beides Mal ja - nimm halt einen anderen µC und nicht so eine Krücke! > Da der NTC, an > dem kein Weg vorbeigeht, eine extrem logarithmische Kennlinie hat, würde > die komplette Messspannung teilweise auf 1,5 Volt zurückgehen, während > der ADC-Eingang für 5 Volt gut ist. Wieder so ein Unsinn. Der ADC kann zwischen 0V und (sagen wir mal) 5V seine 1024 Schritte auflösen. Es ist vollkommen egal, ob der Meßwert um 1.5V herum pendelt oder um 4.5V. Entscheidend ist lediglich wie groß die Spreizung der Meßwerte bezogen auf den Eingangsspannungsbereich des ADC ist. Ist sie nur halb so groß dann verlierst du 1 Bit Auflösung. Ist sie nur ein Viertel, dann verlierst du 2 Bit. Und hatten wir das nicht gerade erst? Daß dein ADC sowieso viel mehr Auflösung hat als du eigentlich brauchst? > Und es geht hier auch nicht um > hochempfindliche Messauswertung im wissenschaftlichen oder medizinischen > Bereich. Um so unverständlicher, daß du unbedingt um das letzte Bit ADC- Auflösung feilschen willst. > was - bitte sehr - ist daran "einfacher" als ein > einziger LM334-Stromkonstanter? Z.B. daß ein LM334 gar keine Konstantstromquelle ist? Sondern ein PTAT Temperatursensor? > Aber wer baut heute noch Schaltungen ohne stabilisierte > Versorgungsspannungen auf? Jeder der Batteriebetrieb bei maximaler Energieffizienz will.
Be Ti schrieb: > Habe inzwischen mit Fleiß diverse Ausführungen, auch solcher von > Proffessoren, über ratiometrische Messungen gelesen. Gibts hier > wirklich jemand, der glaubt, das hieße nur "einfach" einen > Widerstand einzusetzen? Auch wenn Du es nicht wahrhaben willst, ist es in Deinem Fall einfach so, dass sich die gesamte Schaltung auf einen Widerstand reduzieren lässt. Falls der Einfluss der Anschlussleitungen kompensiert werden muss, lässt sich dies auch bei dem ratiometrischen Verfahren dadurch realisieren, dass man ggf. zwischen mehreren Messpunkten umschaltet und die Kompensation anschließend im Rechenmodell durchführt und nicht in einer diskret aufgebauten Kompensationsschaltung. Du solltest Dich vielleicht einmal mit den Grundlagen der Metrologie und Fehlerfortpflanzungsrechnung beschäftigen, um den Einfluss und die Kompensation von Fehlern zu verstehen. Schaue Dir einmal die Prinzipschaltungen von hochgenauen Multimetern an, und mit sehr viel Nachdenken wirst Du dann nachvollziehen können, warum sich dort sämtliche Messfehler auf ganz wenige Bauteile reduzieren und sich die Fehler aller anderen Bauteile weitestgehend kompensieren. Be Ti schrieb: > LM334 Das Teil driftet sogar so stark, dass es sich als Temperatursensor eignet.
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Axel Schwenke schrieb: > Es haben dir jetzt schon mehrere Leute gesagt, was das bedeutet. Du hast > es entweder nicht gelesen oder nicht verstanden. Was für ein Problem hast du eigentlich? Natürlich habe ich verstanden, was im Prinzip "rationmetrische Messung" bedeutet. Aber dass diese Messart sich nicht auf das Einsetzen eines Widerstandes beschränkt, sondern ein Menge Faktoren zu berücksichtigen sind, und dass dieses System nicht das einzig Wahre ist und nur dieses in Frage kommt, das habe ich ebenfalls verstanden. > Jetzt stellst du dich aber extra blöd an, oder? Hat dein µC keine > Möglichkeit den ADC so zu konfigurieren, daß er die Betriebsspannung als > Referenz benutzt? Welche Möglichkeit mein µC hat, habe ich deutlich beschrieben. Aber du hast da was verwechselt. Meine Ausführung bezog sich auf die Speisung einer Reihenschaltung aus Vorwiderstand und NTC und nicht auf den ADC. > > Ist sie nur halb so groß dann verlierst du 1 Bit Auflösung. Ist sie > nur ein Viertel, dann verlierst du 2 Bit. Aha. Es soll also egal sein, ob für den gesamten zu messenden Bereich, den der NTC abliefert, nur 1,25 V zur Verfügung stehen oder doch fast die gesamten 5 Volt. Aha! Aber wenns egal ist, kann ich ja auch bei meinem Wert von 5 Volt bleiben, nicht wahr?! > Z.B. daß ein LM334 gar keine Konstantstromquelle ist? Sondern ein PTAT > Temperatursensor? Wer es noch nicht gemerkt hat: Du hast u.a. Probleme mit dem Lesen. Vielleicht googelst du doch noch mal und schaust nach, was ein LM334 ist!!! @ Andreas: Zitat: ".......zwischen mehreren Messpunkten umschaltet und die Kompensation anschließend im Rechenmodell durchführt......." und: "Du solltest Dich vielleicht einmal mit den Grundlagen der Metrologie und Fehlerfortpflanzungsrechnung beschäftigen" Nö! Bevor ich wegen eines "einfachen" zustätzlichen Widerstandes ein Elektronik-Studium beginnen muss, nehme ich den LM334 und fertig! Gruß, wilhelmT
Be Ti schrieb: > Nö! > Bevor ich wegen eines "einfachen" zustätzlichen Widerstandes ein > Elektronik-Studium beginnen muss, nehme ich den LM334 und fertig! Du hast es also nicht ansatzweise verstanden, dass Du bei dem von Dir favorisierten Verfahren Unmengen an Fehlerquellen bekommst, die sich nicht einfach kompensieren lassen. Die Mehrpunktmessungen sind nur dann erforderlich, wenn man den Einfluss der Anschlussdrähte kompensieren will. Das hat nichts damit zu tun, ob man nun mit einem Spannungsteiler oder einer Konstantstromquelle arbeitet. Einen derart hartnäckigen Fall von Beratungsresistenz erlebt man sogar für Forenverhältnisse extrem selten. Also bau Deine Scheißschaltung auf und verschone uns mit dem Gejammere, wenn diese Schaltung alles misst, aber nicht die Temperatur Deines NTC.
Mit einem LM 324 kann man das auch aufbauen... Mani
Mani W. schrieb: > Mit einem LM 324 kann man das auch aufbauen... Wenn man 0-5V am Ausgang haben will und nur 0V/5V als Spannungsversorgung für den OpAmp zur Verfügung stellt? Eher nicht.
MaWin schrieb: > Wenn man 0-5V am Ausgang haben will und nur 0V/5V als > Spannungsversorgung für den OpAmp zur Verfügung stellt? Klar, geht so nicht, aber in Schaltungen lassen sich immer Kompromisse schließen... Ich bin ein Fan von 324, 3140, 4093, 4017, 4024, 4040,.. Mit denen lässt sich vieles aufbauen.
Da kam mir gerade der SPANNUNGSTEILER in den Sinn... Auch höhere Betriebsspannung...
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Be Ti schrieb: > Axel Schwenke schrieb: >> Es haben dir jetzt schon mehrere Leute gesagt, was das bedeutet. Du hast >> es entweder nicht gelesen oder nicht verstanden. > Was für ein Problem hast du eigentlich? Natürlich habe ich verstanden, > was im Prinzip "rationmetrische Messung" bedeutet. Da du es noch nicht mal korrekt schreiben kannst, wirst du mir meine Zweifel sicher nicht verübeln ... >> Jetzt stellst du dich aber extra blöd an, oder? Hat dein µC keine >> Möglichkeit den ADC so zu konfigurieren, daß er die Betriebsspannung als >> Referenz benutzt? > Welche Möglichkeit mein µC hat, habe ich deutlich beschrieben. Hast du nicht. Du hast ja noch nicht mal gesagt, welcher µC das ist. > Meine Ausführung bezog sich auf die Speisung > einer Reihenschaltung aus Vorwiderstand und NTC und nicht auf den ADC. Wie gesagt. Du verstehst das Prinzip der ratiometrischen Messung nicht. Es ist dafür praktisch nie nötig, die Referenzspannung aus einer Komponente herauszupuzzlen und womöglich noch zu puffern. >> Ist sie nur halb so groß dann verlierst du 1 Bit Auflösung. Ist sie >> nur ein Viertel, dann verlierst du 2 Bit. > Aha. Es soll also egal sein, ob für den gesamten zu messenden Bereich, > den der NTC abliefert, nur 1,25 V zur Verfügung stehen oder doch fast > die gesamten 5 Volt. Aha! Bist du lesebehindert? Ich schrieb nicht daß es egal wäre. Ich sagte, daß du dann so und soviel Bits an Auflösung einbüßt. Was unter dem Strich aber auch egal ist, wenn du die Auflösung sowieso nicht brauchst. Und das war eine Aussage von dir selber: Be Ti schrieb: > Der ... zum Einsatz kommende AD-Wandler hat 10-bit Auflösung, was für > meine Anwendung eigentlich schon zu genau ist. >> Z.B. daß ein LM334 gar keine Konstantstromquelle ist? Sondern ein PTAT >> Temperatursensor? > Wer es noch nicht gemerkt hat: Du hast u.a. Probleme mit dem Lesen. > Vielleicht googelst du doch noch mal und schaust nach, was ein LM334 > ist!!! Vielleicht liest du einfach mal das Datenblatt. Seite 1 rechts oben: "The sense voltage used to establish operating current in the LM134 is 64mV at 25°C and is directly proportional to absolute temperature (°K)" oder Fußnote 3 auf Seite: "I_SET is directly proportional to absolute temperature (°K)" PTAT = proportional to absolute temperature Und ja, das ist ein Feature. Das Ding ist in Wirklichkeit ein Temperatursensor. Und jetzt geh und hol dir deine Merkbefreiung ab. Ist ja nicht auszuhalten mit dir. EOD für mich.
Oder kaufe Dir am Besten den Bausatz mit der schlechtesten Schaltung aller Zeiten und dazu noch einen PT100. Und wenn das alles nicht richtig funktioniert, musst Du nur die Amper hochskillen. http://www.pollin.de/shop/dt/MzI4OTgxOTk-/Bausaetze_Module/Bausaetze/Bausatz_PT100_Messwandler.html
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Au man, da habe ich aber wohl zwei selbsternannten "Fachleuten" gewaltig auf die Füße getreten, indem ich es wagte, ihre allein heilbringende andere Schaltungs-Variante für meinen Einsatzfall abzulehnen. Ihr seid beide leuchtende Beispiele dafür, wie man sich in Foren nicht verhalten sollte. @Axel: Dass du glaubst, mich kritsieren zu müssen, weil mir ein Rechtschreibfehler in Form eines einzigen, zuviel eingerutschten Konsonanten unterlaufen ist, das ist schlicht arm. Und dein Verständnis ist nur sehr marginal entwickelt: Ein LM334 ist eine Stromquelle. Dass man mit dem auch eine Temperaturmessung vornehmen kann, ändert daran gar nichts. Mit dem kann man auch einen Rampen-Generator bauen, deswegen ist der LM334 aber keine Rampen-Generator-IC. Du verwechselt da die Nebenwirkung mit der Hauptwirkung. Dann zitierst du unseriös, und in diesem Fall die Wahrheit verfälschend. Du zitierst einen Satz aus dem TI-Datenblatt über Temp-Drift, verschweigst aber den übernächsten Satz: " Zero drift operation can be obtained by adding one extra resistor and a diode." Aha, eine schlichte Diode plus ein R bringen die Drift auf Null. Aber wenn der Hersteller sowas sagt, taugt das ja wohl nichts, nicht wahr, Axel?! Und in deiner Begrenzheit kommst du auch nicht auf die Idee, nachzufragen, für welchen Einsatzzweck denn die Schaltung gedacht ist. Ich weiß ja nicht, unter welchen Bedingungen du so lebst. Als Beispiel: In meiner Wohnung ändert sich die Temperatur während der Heizperiode nur um ganz wenige Grad. Den Einfluss auf den nicht optimierten LM334 müßte man irgendwo im kleinen Dezimalbereich suchen, und nicht die Zero-Drift vergessen! Dein Bestehen auf deinen Fehlinterpretationen ist schlicht dumm und zudem noch arrogant. Frag mal bei Profis nach, z.B. bei der Firma Farnell, die bekanntlich ein Großhandel für professionelle Kunden sind. Da wird der LM334 als "einstellbare Stromquelle" gelistet. Und dann frag doch mal beim Hersteller nach, bei Texas Instruments, die benennen ihr Produkt mit "Adjustable Current Sources". Aber du weißt es ja offensichtlich besser als der Hersteller! Glückwunsch: Der Forenpreis für Verblendung, Überheblichkeit und Nicht-Fachwissen geht an dich. @ Andreas: In etwas abgeschwächter Form gilt das Gleiche für dich. Meine "Sch.-Schaltung" besteht aus der Konstantstromquelle und einem Industrie-Sensor, welcher von einem spezialisierten deutschen Großhandel vertrieben wird. Ein echtes dt. Industrie-Qualitäts-Produkt. Aber du in deiner arroganten Überheblichkeit weißt ja, dass eine Schaltung aus diesen beiden Komponenten nichts sein kann. Vor soviel Überheblichkeit sollte gewarnt werden. Und vergiss auch nicht, sämtliche Beiträge im Forum über Stromquellen runterzuputzen und dein Besserwissertum mit dem einen Widerstand dort aufzudrängen. So, dank der Diskussion bis hier her habe ich meine funktionierende Schaltungsversion gefunden. Der Thread hat seinen Zweck erfüllt, Dank an alle positiven Beitrags-Einsteller. Gruß, wilhelmT
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