Hallo, ich möchte an einer Stromquelle die Ausgangsspannung messen und als Regelgröße zurückführen. Hierzu soll ein Instrumentenverstärker verwendet werden. Der Ausgang der Quelle ist so beschaltet, dass sich die Flussrichtung gepulst mit einem ųC umschalten lässt. Die Spannungsmessung würde dadurcb einen Vorzeichenwechsel erfahren und die Regelung nicht klappen. Gibt es evtl. einen Instrumentenverstärker, der das Differenzsignal als Betrag (nur pos. Spannung) ausgibt? Ich plane derzeit einen Muxer ein, um den Vorzeichenwechsel vor dem Verstärker zu korrigieren. Empfinde das aber als unschön. Mit freundlichem Gruß
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Ich vermute, was du suchst, ist ein Präzisionsgleichrichter. https://de.m.wikipedia.org/wiki/Präzisionsgleichrichter
Schulze schrieb: > ich möchte an einer Stromquelle die Ausgangsspannung messen und als > Regelgröße zurückführen. Das ergibt irgendwie keinen Sinn. > Der Ausgang der Quelle ist so beschaltet, dass sich die Flussrichtung > gepulst mit einem ųC umschalten lässt. Häh? > Gibt es evtl. einen Instrumentenverstärker, der das Differenzsignal als > Betrag (nur pos. Spannung) ausgibt? Wie ein Vorposter bemerkte, man kann einen OPV als Präzisionsgleich- richter beschalten, dann kriegt man am Ausgang des Betrag des Eingangssignals. Aber ich bezweifle ganz stark, daß das bei deinem Problem hilft. Ich kann noch nicht mal ansatzweise verstehen, was dein Problem ist. Und du scheinbar auch nicht. Deine Problembeschreibung ist einfach nur wirr.
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Hallo, dann versuche ich das etwas genauer: ich entwickele gerade eine getaktete Stromquelle für eine Galvanik. Bei dieser Galvanik soll die Stromrichtung umgeschaltet werden können (Pulsbetrieb). Die Bestimmung der Stromrichtung erfolgt durch eine H-Brücke (siehe Abbildung) und die Strommessung über einem Shunt an Punkt c, der unter der H-Brücke gegen Masse liegt. Die Strommessung ist somit kein Problem. Die Spannung ist hingegen keine direkte Rückführungsgröße. Sie stellt nur sicher, dass die Spannung am Ausgang nicht über einen gewissen Wert steigen kann, wenn der Widerstand am Ausgang zu hoch wird. Also eine getaktete Konstantstromquelle mit Spannungsbegrenzung. Da die zu erwartendenden Spannungen eher klein sein werden >>5V (Last niederohmig) und Ströme um 10A erwartet werden, kann ich die Spannung nicht einfach direkt über die H-Brücke messen, da der Spannungsabfall über den MOSFETs der H-Brücke in der Größenordnung der Ausgangsspannung liegt. Daher müsste ich direkt am H-Brückenausgang an den Punkten a und b messen. Und hier kehrt sich die Polatität regelmäßig um, wobei die Spannungswerte Ua und Ub >=GND sein werden. Daher war mein Gedanke, einen Instrumentenverstärker zu verwenden, der die Spannungsdifferenz zwischen a und b ermittelt und die Differenz gleichgerichtet mit G=1 ausgibt. Gibt es ein solches Bauteil? Mit Gruß Schulze
Über R? kannst Du doch den Strom messen, der gegen Masse fließt, egal wie Du die Brücke schaltest...
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Hallo, klar, das habe ich ja auch geschrieben. Die Strommessung ist kein Problem. Ich habe die Grafik noch einmal als Beispiel erweitert. Sie ist so nicht funktionsfühig. Es geht mir darum, die Spannung über a und b zu messen, so dass ich am Ausgang des oberen OpAmp stets den Betrag der Spannung als positive Ausgangsspannung erhalte, egal wie die Polarität an a und b ist. Also z.B. 1. I fließt von a nach b, I=10A, Spannung zwischen a und b 1,5V, Ua>Ub --> OpAmp-Ausgang gegen GND = 1,5V 2. I fließt von b nach a. I=10A, Spannung zwischen a und b -1,5V, Ua<Ub --> OpAmp-Ausgang gegen GND = 1,5V Egal in welche Richtung der Strom fließt, ich benötige den über a und b abfallenden Spannungswert als Betrag um z.B. über einen Komparator die Spannung mit einer Referenzspannung vergleichen zu können. Übersteigt die gemessene Spannung die Referenzspannung, so soll die getaktete Stromquelle abgeschaltet werden. Mit Gruß Schulze
Nimm einen Instrumentenverstärker - der aber auch den vollen auftretenden Spannungshub verarbeiten kann, und schalte einen Präzisionsgleichrichter mit OPV (s. Tietze Schenk) dahinter. Damit kannst Du den Betrag über a -b messen.
Mark hat es genau ausgedrückt, ist auch die einfachste Version und auch die sinnvollste...
Schulze schrieb: > Egal in welche Richtung der Strom fließt, ich benötige den über a und b > abfallenden Spannungswert als Betrag um z.B. über einen Komparator die > Spannung mit einer Referenzspannung vergleichen zu können. Übersteigt > die gemessene Spannung die Referenzspannung, so soll die getaktete > Stromquelle abgeschaltet werden. Dann bau doch einen Fensterkomperator. Dieser schaltet bei Umin oder Umax. Also Du nimmst 2 Komperatoren, wobei einer schaltet, wenn die Referenzspannung unterschritten wird, während der Andere bei Überschschreitung der Referenzspannung schaltet. Beide Komperatoren veroderst Du - fertig. Wenn Du natürlich das analoge SIgnal brauchst, dann ist der Präzisionsgleichrichter Dein Freund. Fensterkomperator siehe hier : https://de.wikipedia.org/wiki/Fensterkomparator Zeno
Nachtrag: Du kannst für jeden Komperator des Fensterkomperators eine eine andere Referenz festlegen. Wenn ich Dich richtig verstanden habe und Du nur auf einen positiven oder negativen Schwellwert reagieren dann ist der Fensterkomperator genau Dein Ding. ZU Ostzeiten gab es mal einen IC D122 (2 Kanalleseverstärker) der müßte genau das können was Du willst (Datenblatt zu dem Teil hätte ich da und ich dürfte auch noch ein paar von den Teilen haben) Hier ist mal ein Datenblatt:https://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/basteln/Konsumgüter/DDR-Halbleiter/d122.gif Die DDR D-Reihe war im wesentlichen die 74'er Reihe also TTL Technik. Zeno
Hallo, ist schon etwas spät und ich werde erst morgen darüber weiter nachdenken können. Aber ich möchte aus Dank schnell antworten: für den Instrumentenverstärker mit Präzisionsgleichrichter würde ich eine bipolare Versorgung benötigen. Machbar, aber ich wollte es vermeiden. Ich werde den Vollweggleichrichter mal planen. Den Fensterkomparator kenne ich. Habe den auch schon oft verwendet. Aber der benötigt im gegenwärtigen Projekt dann auch eine bipolare Versorgung und eine bipolare Referenzspannung. Oder übersehe ich da etwas? Wenn ich eine Ausgangsspannung von z.B. 1.5V nicht überschreiten möchte, muss ich das Intervall [-1.5,...,+1.5] als zulässig definieren. Nach dem Wiki-Beispiel benötige ich für den oberen OpAmp UrefTop = 1.5V und für den unteren UrefBot -1.5V. Der obere geht ab 1.5V auf low, der untere ab -1.5V auf high. Die Ver-und-ung gibt das zulässige Intervall. Mit einem µC, der auf GND referenziert, müsste ich einen invertierenden Verstärker mit G=1 hinter einen DAC schalten, um die negative Referenzspannung zu erzeugen. Parallel dazu einen Impedanzwandler für das positive Signal. Ein anderer Weg fällt mir gerade nicht ein. Ich werde beide Wege morgen überdenken. Zusammen scheinen beide Wege etwa gleich aufwändig. Ich hoffte, dass es für meine Aufgabe bereits einen fertigen Baustein gibt, der das mit Single Supply schafft. Aber mit beiden Ansätzen sollte es machbar sein. Ich danke euch sehr! Mit Gruß Schulze
P.S. Danke für das Datenblatt. Das werde ich mir aber erst morgen genauer ansehen. Mit Gruß Schulze
Moin, von Maxim gibt es einen Current-Sense Amplifier, der Betrag und Richtung separat ausgibt MAX9928(9). Allerdings Highside. Vlt. gibt es soetwas ja auch für Low-Side. gk
gk schrieb: > Vlt. gibt es soetwas ja auch für Low-Side. Aufgrund des Eingangsspannungsbereiches von -0,1..28V, sollte der auch auf der Low-Side funktionieren gk
Warum bleibst du nicht bei deinem ersten Lösungsansatz? Schulze schrieb: > Ich plane derzeit einen Muxer ein, > um den Vorzeichenwechsel vor dem Verstärker zu korrigieren. Empfinde das > aber als unschön. Passende Analog-Multiplexer gibt es reichlich: http://www.digikey.de/product-search/de/integrated-circuits-ics/interface-analog-switches-multiplexers-demultiplexers/2556671?k=&pkeyword=&pv1956=23&pv1956=27&pv1956=28&pv1956=29&pv1956=40&pv1956=44&pv1956=46&pv1956=49&pv1956=57&pv1956=59&pv1956=62&pv1956=69&pv1956=75&pv1956=80&pv1956=83&pv1956=85&pv1956=97&pv1956=102&pv1956=104&FV=1ea0000c%2Cfff40027%2Cfff802ff%2C1000002&mnonly=0&newproducts=0&ColumnSort=0&page=1&quantity=0&ptm=0&fid=0&pageSize=25 Was ist an so einer Standardlösung "unschöner" als am Einsatz von Spezial-ICs? Zumal du das Vorzeichen des Signals ja durch die Ansteuerung der Brücke selbst festlegst und das selbe Steuersignal gleich für den MUX verwenden kannst. Der MAX9928 macht im Wesentlichen dasselbe, nur muss der sich das Umschaltsignal erst aus dem Vorzeichen des Messsignals generieren.
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Wenn Du negative Spannungen verarbeiten möchtest, dann benötigst Du i.d.R. eh eine negative Versorgungsspannung, aber die kann man ja mit einer Ladungspumpe erzeugen, da hier meist nur wenige mA benötigt werden. Der von mir vorgeschlagene D122 benötigt auch bipolare Spannungsversorgung (+/-5V), da er intern 3 OPV's enthält, aber die läßt sich wie gesagt mit einer Ladungspumpe erzeugen. Kurze Beschreibung: Der D122 war als 2-Kanal-Leseverstärker für Ferritkernspeicher gedacht und enthält intern 2 als Komperator geschaltete OPV's, deren Referenzspannung durch den 3. OPV bereit gestellt wird, d.h. Du brauchst nur eine Referenzspannung. Da ein Bild mehr sagt als 1000 Worte habe ich's mal schnell mit dem Stift aufskizziert und abfotografiert. Die Eingänge der 3OPV's sind massefrei also echte OPV Eingänge. Könnte sein das der D122 bei dieser Schaltung mit nur einer Spannung auskommt. Ich weis aber nicht ob es den D122 auch als internationalen Typ gibt - könnte eine DDR Sonderentwicklung gewesen sein. Da bei Deiner Schaltung eigentlich auf Masse bezogen keine negativen Spannungen vorkommen könntest Du auch die von mir skizzierte 2. Schaltung benutzen, den Instrumentenverstärker brauchst Du dann nicht mehr. Sorry ich habe die 2 Bildle in der Reihenfolge vertauscht.
Mit einem Mux wie Achim es vorschlägt und nachgeschalteten Komperator sollte es auch gehen. Er hat ja Recht Du bestimmst den Schaltzustand der Brücke - manchmal ist die Lösung so einfach. Nachtrag zu meiner 2. Schaltung: Die 2 OPV's sollten reichen, das Oderglied könntest Du ja mit 2 Ports des µC realisieren, den Du wahrscheinlich verwendest. Zeno
Ich glaub ich habe in meiner 2. Schaltung einen Fehler drin. Bei den OPV's die invertierenden Eingänge zusammenschalten und auf Referenz und die nichtinvertierenden Eingänge einmal auf a den anderen auf b. Wenn Du einen OPV mit offenem Kollektorausgang benutzt, z.B. TAA2761 oder TAA2765, dann kannst Du sogar auf die Veroderung verzichten. Einfach beide Ausgänge zusammen schalten und R gegen +VCC. Die Dinger rennen schon ab +/-2V. Wenn Du nur mit einer Spannung arbeiten willst, dann sollte das mit 5V möglich sein. Hier noch das Datenblatt: https://www.tu-chemnitz.de/etit/zentral/ddr/ds/TAA2765.pdf
Hallo, vielen Dank für eure Antworten. Ich versuche mal aufzuholen. @gk (Gast): habe mir das Datenblatt gerade geladen und werde es gleich lesen. @Achim S. (Gast): Warum ich nach einer Alternative suche? Weil ich nicht dachte, dass der Multiplexer eine Standardlösung sei. Ich habe das als Notlösung betrachtet und fand es schaltungsmäßig sinnvoll. Ich dachte nur, dass es da bestimmt etwas Fertiges gibt. Werde ja nicht der erste sein, der so ein Problem hatte :). @Zeno: Danke für deine Ausführung. Ich werde mir das mal aufmahlen. Ich bin auch über deine erste Skizze gestolpert. Mal sehen. Also klingt alles nach der ersten (Not-)Lösung. Ich hatte dort einen 4053 eingeplant (glaub ich, Plan gerade nicht zur Hand) und die Ausgangsspannungen dann mit einem Impedanzwandler abgenommen. Danach einfach ein Komparator, der das Signal mit einem Sollwert vergleicht. Der Vorteil wäre, dass ich weiterhin unipolar arbeiten könnte, wenn der Muxer und die folgenden Komponenten hinreichend weit an GND heran kommen können. Ich plane weiter und melde mich Mit großem Dank bisher Schulze
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