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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsmessung 48V DC


Autor: Michael L. (strompaedagoge)
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Hallo,

ich muss eine Spannung über einem Widerstand messen. Diese bewegt sich 
im Bereich von 0V-48V DC und kann Spitzen bis zu 60V DC enthalten.

Ich dachte jetzt an einen AD Wandler zum Messen. Jedoch sind die meisten 
nicht bis 48V geeignet oder brauchen eine Grundspannung wie der LTC2945.

Hat da jemand eine Idee wie ich das unter Kontrolle bekomme?

Beste Grüße
Strompädagoge

Autor: emv (Gast)
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Spannungsteiler ist die Wahl, Herr Pädagoge.

Autor: Michael L. (strompaedagoge)
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So auf 5 Volt Basis des Arduino Uno hab ich dies getestet. Läuft soweit 
auch. Mit höheren Spannungen und der externen Versorgung nicht.
Ich habe zwei Spannungsteiler die Gleich ausgelegt sind und mit deren 
Differenz ich auf die Spannung des Bauteils zwischen diesen schließen 
möchte.

Welchen Masseanschluss des Arduino muss ich als Referenz verwenden?
Beide Spannungsteiler mit Masse anschließen?

Zusätzlich habe ich noch ein Steckboard mit ein paar Tasten 
angeschlossen. Woher weiß der Ardunino jetzt das er nicht diese Masse 
nehmen soll?

Beste Grüße

Autor: Joe F. (easylife)
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Nimm doch bitte mal eine Tafel und Kreide und zeichne den Stromlaufplan 
deiner Schaltung auf. Deine Beschreibung ist nicht wirklich 
nachvollziehbar.

: Bearbeitet durch User
Autor: Joachim B. (jar)
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Schaltpläne zeichnen ist doch "out" in Prosa ist es viel spannender.....

Autor: Georg (Gast)
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Joachim B. schrieb:
> Schaltpläne zeichnen ist doch "out" in Prosa ist es viel spannender.....

Noch besser wäre natürlich in Reimform, so etwa

Der Strom bricht aus dem Emitter
wie ein reinigendes Gewitter...

Georg

Autor: Michael L. (strompaedagoge)
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So hat etwas gedauert bis ich diesen fertig hatte. Entschuldigung.

Autor: Max M. (jens2001)
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Michael L. schrieb:
> hat etwas gedauert

So lange, um so einen BULLSHIT zu zeichnen...

Autor: Joachim B. (jar)
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Michael L. schrieb:
> So hat etwas gedauert bis ich diesen fertig hatte. Entschuldigung.

ja und? funktioniert, habe ich für eine Strommessung eines Timers mit 
AVR auch gemacht, ist ja nur eine Schätzung am Diff. Eingang eines m32, 
reichte aber für mich völlig aus.

Max M. schrieb:
> So lange, um so einen BULLSHIT zu zeichnen...

harte Worte, vielleicht wahr?

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael B. (laberkopp)
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Michael L. schrieb:
> So hat etwas gedauert bis ich diesen fertig hatte.

Die Differenzspannung über dem Widerstand liegt also nicht bei 48-60V, 
sondern der Spannungsabfall den du messen willst der ist viel kleiner, 
eventeull nur 1V.

Hast du mal ausgerechnet, welcher Messfehler entsteht, wenn deine 
Widerstände dieser Spannungsteiler bloss 1% Abweichung in die falsche 
Richtung haben ?

Die Schaltung taugt nichts, nicht wahr, Herr emv.

Man baut das so:
      --+---SHUNT----+--
        |            |
        1k           |
        |            |
        +---------+  |
        |         |  |
       S|    /-|--+  |
 BS250  I|--<  |     |
  o.ä.  |    \+|-----+
        |
        +--------------- Spannungsabfall am SHUNT * 20
        |
       20k
        |
       GND
Der OpAmp muss an der positiven Verorgung messen können und 60V 
aushalten. Das gibt es auch als fertiges IC, z.B. LT1787HV.

Autor: Max M. (jens2001)
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Joachim B. schrieb:
> habe ich für eine Strommessung

Der TO schriebwas von "Spannungsmessung"!

Michael L. schrieb:
> eine Spannung über einem Widerstand messen

So wie der TO das gezeichnet hat fliest durch den Widerstand nur der 
Messstrom durch 110k+10k gegen Masse.

Kein Wort von "Shunt".
Nichts von einen Verbraucher der einen Strom durch den Widerstand/Shunt 
verursacht.

Wenn der Widerstand lowside liegt...

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael L. (strompaedagoge)
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float Quellspannung = 5.0;
int AnalogPin1 = A1;
int AnalogPin2 = A2;
int R1 = 110000.0;
int R2 = 10000.0; //Wert des bekannten Widerstands
int R3 = 110000.0;
int R4 = 10000.0; //Wert des bekannten Widerstands
long Messwert1;
long Messwert2;
float SpannungU1;
float SpannungU2; //Spannung über dem zu messenden Widerstand
float SpannungU3;
float SpannungU4; //Spannung über dem zu messenden Widerstand
float SpannungLB;
float Widerstand;
float Widerstand2;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  Serial.println();
}

void loop()
{//5 Messungen machen und Mittelwert bilden
  Messwert1=0;
  for(int i=0;i<5;i++){
    Messwert1+=analogRead(AnalogPin1);
  }
  Messwert1 = trunc((Messwert1)*1/5);

  //5 Messungen machen und Mittelwert bilden
  Messwert2=0;
  for(int i=0;i<5;i++){
    Messwert2+=analogRead(AnalogPin2);
  }
  Messwert2 = trunc((Messwert2)*1/5); 
  
  //Spannungen berechnen
  SpannungU2=(Quellspannung/1023.0)*Messwert1;
  SpannungU1=(Quellspannung-SpannungU2); 
  SpannungU4 = (Quellspannung/1023.0)*Messwert2;
  SpannungU3 = (SpannungU1*(SpannungU4/SpannungU2));
  SpannungLB = Quellspannung - SpannungU3 - SpannungU4
  
  delay(1000);
}

und der dazugehörige Code für den Arduino.

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Michael L. schrieb:
> So hat etwas gedauert bis ich diesen fertig hatte. Entschuldigung.

Durch das zu messende Bauteil fließt aber kein/kaum Strom. Das 
Messergebnis wird daher nicht sehr aufschlussreich sein.

Autor: Max M. (jens2001)
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Michael L. schrieb:
> der dazugehörige Code für den Arduino

Oh mein Gott!

Das riecht doch wieder extrem nach Hausaufgabenhilfe.

: Bearbeitet durch User
Autor: Joe F. (easylife)
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Falls es so sein sollte, dass es sich bei besagtem Widerstand um einen 
High-Side Shunt handelt, dahinter noch eine entsprechende Last hängt, 
und du über den Spannungsabfall am Shunt den Strom messen willst, dann 
könnte dir eines der folgenden Bauteile helfen:

INA200, INA201 und INA202

Alternativ wäre es evtl. möglich statt eines High-Side-Shunts einen 
Low-Side-Shunt zu verwenden. Das reduziert den Schaltungsaufwand.

: Bearbeitet durch User

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