Guten Tag
Ich möchte messen in wie groß die Spannungseinbrüche bei einem relativ
konstanten Analogsignal sind.
Diese Impulse sind 1 bis 3ms lang.
Ich habe vor diese Einbrüche mit einem peak detector speichern, damit
die mit einem Mikrocontroller eingelesen werden können.
Gehe ich recht in der Annahme, dass das Spannungsminimum im Kondensator
gespeichert wird wenn ich die Dioden umdrehe und der Kondensator zum
Rücksetzen mit einem Transistor gegen VCC geschalten wird?
(Bezogen auf das vereinfachte Beispiel von Wikipedia das ich angehängt
habe.)
Wird der OPV geschädigt wenn der Ausgang direkt gegen VCC geschalten
wird?
Welcher single suply OPV würde sich für diese Aufgabe eignen?
Entschuldigt bitte meine dummen Fragen, aber ich habe bis jetzt nur sehr
wenig mit Analog-Technik gearbeitet.
Didi Drahtlos schrieb:> Diese Impulse sind 1 bis 3ms lang.>> Ich habe vor diese Einbrüche mit einem peak detector speichern, damit> die mit einem Mikrocontroller eingelesen werden können.
Dein uC sollte eigentlich in der Lage sein ein Analogsignal mit sagen
wir mal 5 KHz abzutasten.
D.h. eigentlich könntest du dir den Aufwand mit dem externen
Peakdetektor sparen.
Das Signal ist zwar relativ lange, aber laut Oszilloskop ist das Signal
"spitz zulaufend" ist und relativ hochfrequente Anteile enthält.
Daher habe ich die Befürchtung, dass diese Spitze nicht korrekt gemessen
wird.
Da die Schaltung ein Einzelstück bleiben wird, ist es nicht schlimm wenn
ein peak detector verwendet wird obwohl er nicht zwingend benötigt wird.
Didi Drahtlos schrieb:> Ich möchte messen in wie groß die Spannungseinbrüche bei einem relativ> konstanten Analogsignal sind.
Spannungsbezogen oder Zeitbezogen oder eine Kombination von beiden?
Mir scheint, du weißt da selbst nicht so genau was du willst.
Ein Peak-Detektor scheint da nicht das richtige zu sein.
> Diese Impulse sind 1 bis 3ms lang.>> Ich habe vor diese Einbrüche mit einem peak detector speichern, damit> die mit einem Mikrocontroller eingelesen werden können.
Jetzt schreibst du was von Einbrüchen. Impulse und (Spannungs-)Einbrüche
sind nicht das selbe. Du kannst DC-Spannungen, sofern die nicht höher
als die Versorgungsspannung des Controllers sind, direkt auf den
Analog-Eingang geben. Allerdings schreibst du was von einem relativ
konstanten Analog-Signal. Das kannst du doch sicher besser und
ausführlicher? Gegebenenfalls wirst du dieses Analog-Signal entweder
aus dem Spektrum raus rechnen oder irgendwie das Nutzsignal vom
Störsignal trennen müssen. Dazu wäre ein Filter geeignet, aber ich
denke mal praktisch, dass das schon zu hoch für dich ist, so meine
Vermutung.
> Gehe ich recht in der Annahme, dass das Spannungsminimum im Kondensator> gespeichert wird wenn ich die Dioden umdrehe und der Kondensator zum> Rücksetzen mit einem Transistor gegen VCC geschalten wird?
Geschalten sowieso nicht, allenfalls geschaltet. Nachvollziehen kann
ich die Schaltung nicht. Auf jeden Fall kannst du Versorgungspotentiale
nicht einfach mit OP-Ausgängen ohne Strombegrenzung verschalten. Dann
kommen nämlich Rauchzeichen und das sicher.
> (Bezogen auf das vereinfachte Beispiel von Wikipedia das ich angehängt> habe.)
Link?
> Wird der OPV geschädigt wenn der Ausgang direkt gegen VCC geschalten> wird?
Das ist ja wohl selbstverständlich, sogar bei den Open-Kollektor-Typen.
Nur einen Schluss nach Masse wäre bei ok unschädlich.
> Welcher single suply OPV würde sich für diese Aufgabe eignen?
Dazu muss erst mal ein verständliches Schaltungskonzept stehen.
> Entschuldigt bitte meine dummen Fragen, aber ich habe bis jetzt nur sehr> wenig mit Analog-Technik gearbeitet.
Wäre vorteilhafter wenn du dich mal mit der Netiquette vertraut machst.
http://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquette
Ist aber kein Zwang.
Didi Drahtlos schrieb:> Das Signal ist zwar relativ lange, aber laut Oszilloskop ist das Signal> "spitz zulaufend" ist und relativ hochfrequente Anteile enthält.
Was verstehst du dann unter "1 bis 3ms lang". Zeig mal Oszi-Bilder mit
typischen Pulsen.
Didi Drahtlos schrieb:> Wird der OPV geschädigt wenn der Ausgang direkt gegen VCC geschalten> wird?
Mindestens ist es nicht die feine Art. Wie schnell muss der Peak
Detektor nach einem kräftigen Peak die Amplitude eines halb so hohen
Peaks korrekt messen?
Didi Drahtlos schrieb:> Das Signal ist zwar relativ lange, aber laut Oszilloskop ist das Signal> "spitz zulaufend" ist und relativ hochfrequente Anteile enthält.> Daher habe ich die Befürchtung, dass diese Spitze nicht korrekt gemessen> wird.
Das kann auch mit dem analogen Peakdetektor passieren.
Der Op-Amp kann den Kondensator ja auch nicht beliebig schnell laden.
Mach mal einen Screenshot von einer Messung, damit man das Signal besser
einschätzen kann.
Didi Drahtlos schrieb:> Wird der OPV geschädigt wenn der Ausgang direkt gegen VCC geschalten> wird?
Kommt darauf an, ob der Op-Amp Ausgang kurzschlussfest ist.
Die hohe Belastung passiert ja eh nur kurz (wenn der Kondensator
entladen wird).
Um den Strom über den Schalter zu begrenzen solltest du sowieso einen
(kleinen) Widerstand zwischen Kondensator und den Schalter setzen.
Die Entladephase kann ja ruhig etwas länger ausfallen.
Die Schaltung ist mehr eine Prinzip-schaltung. Die aller meisten OPs
habe keine Problem mit einem Kurzschluss am Ausgang, weil der Strom
begrenzt ist, auf einen Wert in der Größenordnung 10 mA. Damit die
Schaltung so funktioniert muss der OP gut mit Kapazitiven Lasten klar
kommen. Viele OPs fangen mit der Kapazität in der Rückkopplung an zu
schwingen. Ggf. sollte trotzdem noch ein Widerstand (z.B. 100 Ohm) in
Reihe zum Kondensator. Dann gingen auch eher normale OPs und die Auswahl
wird größer.
So wie gezeichnet gibt es den positiven Spitzenwert, für das Minimum
müsste die Diode anders herum.
Ich würde so etwas wie einen MCP6000 oder OPA340 in Betracht ziehen.
Einen single supply Type der gut mit Kapazitäten am Ausgang klar kommt
wüste ich jetzt nicht, wäre aber schon nicht schlecht.
Der Speicherkondensator sollte eher klein (z.B. 100-500 pF) sein, damit
der OP auch schnell genug reagieren kann. Entsprechend sollte der ADC
das Signal schon öfter mal abtasten.
Je nach Bias des OPs sollte da noch ein Widerstand dazu, der das Signal
langsam zurück gegen 0 zieht, so dass der Wert nicht von alleine weg
läuft. Ggf. kann man such den Schalter für den Reset dann auch
verzichten.
>Spannungsbezogen oder Zeitbezogen oder eine Kombination von beiden?>Mir scheint, du weißt da selbst nicht so genau was du willst.>Ein Peak-Detektor scheint da nicht das richtige zu sein.
Ich will nur die Spannung messen.
Wann, wie oft, wie lange diese Spannung einbricht ist in dieser
Anwendung zweitrangig.
Ich will nur messen wie weit die Spannung seit der letzten Messung
eingebrochen ist.
> Jetzt schreibst du was von Einbrüchen. Impulse und (Spannungs-)Einbrüche> sind nicht das selbe. Du kannst DC-Spannungen, sofern die nicht höher> als die Versorgungsspannung des Controllers sind, direkt auf den> Analog-Eingang geben. Allerdings schreibst du was von einem relativ> konstanten Analog-Signal. Das kannst du doch sicher besser und> ausführlicher?
Die Analogspannung ändert sich innerhalb einer Stunde nur um wenige
100mV.
Dazwischen kommen immer wieder kurze Spannungseinbrüche vor, die ich
messen will.
> Geschalten sowieso nicht, allenfalls geschaltet. Nachvollziehen kann> ich die Schaltung nicht. Auf jeden Fall kannst du Versorgungspotentiale> nicht einfach mit OP-Ausgängen ohne Strombegrenzung verschalten. Dann> kommen nämlich Rauchzeichen und das sicher.
Danke für den Hinweis.
>> (Bezogen auf das vereinfachte Beispiel von Wikipedia das ich angehängt>> habe.)>> Link?
Dateianhang
>> Das Signal ist zwar relativ lange, aber laut Oszilloskop ist das Signal>> "spitz zulaufend" ist und relativ hochfrequente Anteile enthält.>> Was verstehst du dann unter "1 bis 3ms lang". Zeig mal Oszi-Bilder mit> typischen Pulsen.
Das Bild werde ich bei Gelegenheit nachreichen.
> Mindestens ist es nicht die feine Art. Wie schnell muss der Peak> Detektor nach einem kräftigen Peak die Amplitude eines halb so hohen> Peaks korrekt messen?
Da mehrere Sekunden zwischen den peaks liegen, ist diese Zeitdauer eher
unkritisch.
Das Rücksetzen mittels Transistor / Transistor+Widerstand war nur um
keine Pulse zu verpassen.
@Lurchi:
Sollte der Widerstand wirklich Parallel zum Kondensator gegen GND
verlaufen?
Sollte der Widerstand nicht eher gegen VCC gehen wenn man die niedrigste
Spannung messen will?
Danke für eure Hilfe.
Didi Drahtlos schrieb:> Das Rücksetzen mittels Transistor / Transistor+Widerstand war nur um> keine Pulse zu verpassen.
Das ist prinzipiell ja auch eine gute Idee.
Didi Drahtlos schrieb:> Sollte der Widerstand wirklich Parallel zum Kondensator gegen GND> verlaufen?
Den Widerstand brauchst du nur, wenn du nicht per Transistor entladen
kannst.
Er hat aber den Nachteil, dass sich der Kondensator zwischen dem Peak
und der Messung bereits wieder etwas aufgeladen hat.
Und ja, dann sollte er nach VCC gehen.
Wie kurz sind denn die Peaks denn jetzt minimal?
PeakDet.png
(3,4 KB)
