potentialfrei verstärken

[Dshing S. (dshing)]

Hallo,

ich suche eine Möglichkeit eine sehr hochohmige(~100MΩ) Spannungsquelle 
zu verstärken um sie anschließend mit einem µC weiter zu behandeln.
Dabei soll die Spannungsquelle nicht auf das Massenpotential des µC 
bezogen werden, der Verstärker aber schon.

Geht das mit einem Instrumentenverstärker, oder kommt es da zu 
Problemen?

[Peter D. (peda)]

Es gibt Trennverstärker, z.B. ISO122.

Da die aber recht teuer sind, nehme ich nen SPI-ADC und digitale Koppler 
(ADUM1401).

[Dshing S. (dshing)]

Hmm, ok bei beiden Varianten brauche ich dann aber noch eine zweite 
galvanisch getrennte Spannungsquelle oder?

[Torsten C. (torsten_c)]

Brauchst Du denn eine galvanisch getrennte Messung?

Vieleicht verrätst Du mal, was für eine "sehr hochohmige 
Spannungsquelle" bei Dir verstärkt werden soll.

[Joe F. (easylife)]

Ist das Signal AC (max. Frequenz?) oder DC?

[Dshing S. (dshing)]

Hallo,

es geht um eine Einstabsmesskette (pH-Sonde) in Lösungen, in den sich 
Potentiale ausbilden (<50V DC & AC). Die Lösungen würde ich gerne auf 
Masse (vom µC) & Schutzerde legen. Es können aber auch zeitweise andere 
Potentiale, bezogen auf die µC Masse, vorhanden sein (Potentialgefälle 
in der Lösung).

Das Signal ist also DC und > -1V und <1V.
Die Verstärkung kann ich auch ohne Probleme nach der Trennung machen, 
wenn das Einfacher wäre.

In der Aquaristik nimmt ja ja typischerweise Instrumentenverstärker, 
wegen der geringen Messströme. Ob es dort eine FET-OPV auch täte ist ja 
hier erst mal egal.
Wenn ich jetzt aber auch ein IVS nehme bin ich mir nicht sicher, was 
passiert, wenn ich bezogen auf die Masse vom µC eine Spannung auf die 
Lösung gebe. Weil grundsätzlich arbeitet der IVS ja auch auf die Masse 
bezogen, aber am Eingang, eben extrem hochohmig, da sollte die 
Einstabsmesskette genügend Ladungsträger liefern können oder ist da ein 
Denkfehler von mir und das funktioniert ganz anders?

Viele Grüße
Dshing

[haeh (Gast)]

Wie kommen denn die "Potentiale" der Lösungen auf die Anschlüsse der 
PH-Sonden ?
Und wo kommen denn diese "Potentiale" her ?
Galvanische Dinge oder was hat den Strom drauf ?

[Peter D. (peda)]

Dshing S. schrieb:
> Hmm, ok bei beiden Varianten brauche ich dann aber noch eine zweite
> galvanisch getrennte Spannungsquelle

http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/SIM1-0505-SIL4/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=4956&ARTICLE=35024&OFFSET=16&;

[Dshing (Gast)]

Hallo,

>also das Massenpotential des µCs ist über das Diaphragma und seriell dazu das 
Elektrolyt (KCl-Lösung) in dem Sensor mit dem Medium verbunden. Die Signalleitung 
ist über eine Glasmembran und seriell wieder einem Elektrolyt (KCl-Lösung) mit dem 
Medium verbunden.

>Die Potentiale kommen aus elektrochemischen Prozessen. Ich würde aber gerne die 
Möglichkeit haben auch selber gezielte Potentiale auf die Lösung geben(hochohmig 
im kΩ-Bereich).

>Also alles in allem sehr geringe Ströme so im µA Bereich die innerhalb der Lösung 
fließen.

>Die DC/DC-Wandler sind natürlich sehr praktisch.

[Stefan F. (Gast)]

Ich würde einen wie auch immer gearteten A/D Wandler nehmen, der 
potentialfrei mit Strom versorgt wird und dessen Ausgang über 
Optokoppler mit einem D/A Wandler verbunden ist.

[Marian (phiarc)]

Stefan U. schrieb:
> Ich würde einen wie auch immer gearteten A/D Wandler nehmen, der
> potentialfrei mit Strom versorgt wird und dessen Ausgang über
> Optokoppler mit einem D/A Wandler verbunden ist.

Braucht man hier gar nicht, das Ziel ist ja schon eine MCU. Also nur A/D 
und Optokoppler. (So sind btw. diverse neuere Isolationsverstärker 
aufgebaut - Delta/Sigma-Modulator [ADC], Bitstrom per 
induktiver/kapazativer Kopplung, Demodulieren [DAC], fertig)

Alternativ gibt es diverse Arten das analog zu machen, etwa mit einem 
Modulator, einem kleinen Audio- oder Telefonübertrager und einem 
entsprechenden Demodulator. Das kann man zum Spaß mal aufbauen, wird 
technisch aber einer ADC+OK-Lösung unterlegen sein bei höherem Bauteil- 
und Zeitaufwand.

[oszi40 (Gast)]

>>Die DC/DC-Wandler sind natürlich sehr praktisch.

... sofern nicht einige Spikes die Messung verderben?