Ein differenzieller ADC misst im Bereich -10..+10V, beide Eingänge dürfen -10..+10V um GND floaten. Ich verbinde also GND und Signal meiner Quelle mit den ADC-Eingängen, bei galvanisch getrennter Quelle können die aber beliebig ggü. meinem GND floaten. Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die differentielle Messung verliere und ggf. Ausgleichsströme habe. Wie würdet ihr das lösen?
Klemmer schrieb: > Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die > differentielle Messung verliere und ggf. Ausgleichsströme habe. > Wie würdet ihr das lösen? Differentiel zu GND bist Du allemal und wenn Ausgleichsströme fliessen verursacht das einen Spannungsabfall am fiktiven R und versaut die Messung total. Viel wichtiger ist ob der ADC auch Rail to Rail messen kann.
2 Ansätze. Den ADC mit einem potentialfreien DC/DC Wandler versorgen. GND des ADC mit einer Signalleitung der Quelle oder mit GND der Quelle verbinden. Keine Verbindung zum GND des Messgerätes. Danach die digitalen Messwerte mit Optokopplern potentialfrei übertragen. Oder mit einem potentialfreien DC/DC Wandler einen linearen Optokoppler betreiben, der die Differenz zwischen den Leitungen auf eine Spannung gegen GND des Messgerätes umsetzt.
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Klemmer schrieb: > Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die > differentielle Messung verliere und ggf. Ausgleichsströme habe. > Wie würdet ihr das lösen? so ?
Klemmer schrieb: > Ein differenzieller ADC misst im Bereich -10..+10V, beide Eingänge > dürfen -10..+10V um GND floaten. Nicht floaten. Sie dürfen eine Spannung aus diesem Bereich annehmen. > Ich verbinde also GND und Signal meiner Quelle mit den ADC-Eingängen, > bei galvanisch getrennter Quelle können die aber beliebig ggü. meinem > GND floaten. Wenn die Quelle galvanisch getrennt ist, dann nenne deren einen Anschluß nicht GND. Es gibt nur ein GND. Immer! > Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die > differentielle Messung verliere Wie kommst du auf diese Idee? Der ADC mißt immer die Differenz zwischen seinen beiden Eingängen. Auch dann, wenn du einen der Eingänge mit GND verbindest. Du verlierst gar nichts. > und ggf. Ausgleichsströme habe. Wie würdet ihr das lösen? Wenn die Quelle galvanisch getrennt ist, dann fließt kein Ausgleichs- strom. Das ist ja gerade der Punkt bei einer galvanischen Trennung. Und weil kein Ausgleichsstrom fließt, darf die Ankopplung an GND auch hochohmig sein. Du mußt die Quelle aber irgendwie an das GND deines ADC anbinden, weil sonst dessen Eingänge floaten. Ob du nun (-) oder (+) der Quelle an GND hängst, ist dir überlassen. Du kannst auch einen Spannungsteiler aus zwei Widerständen zwischen (+) und (-) der Quelle packen und dessen Mittelpunkt auf GND legen - dann wird dein ADC symmetrisch zu GND angesteuert. Oder sonst irgendwie. Du muß nur sicherstellen, daß die Spannung an jedem ADC-Eingang innerhalb +/-10V gegenüber GND bleibt. Wenn die Quelle hingegen nicht galvanisch getrennt sein sollte, dann darfst du sie u.U. gar nicht mit deinem ADC verbinden. Bzw. wenn, dann ergibt sich die richtige Schaltung aus den Details der galvanischen Kopplung.
Axel S. schrieb: >> Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die >> differentielle Messung verliere > > Wie kommst du auf diese Idee? Der ADC mißt immer die Differenz > zwischen seinen beiden Eingängen. Auch dann, wenn du einen der Eingänge > mit GND verbindest. Du verlierst gar nichts Richtig. Nur wenn der andere Eingang negativ gepolt ist, kann der ADC nicht messen und unter Umständen auch Schaden nehmen können.
Klemmer schrieb: > Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die > differentielle Messung verliere und ggf. Ausgleichsströme habe. Du willst doch eh' nur Massebezogen messen. Und woher sollten die Ausgleichströme kommen? Tany schrieb: > Richtig. Nur wenn der andere Eingang negativ gepolt ist, kann der ADC > nicht messen und unter Umständen auch Schaden nehmen können. Solange jeder Eingang innerhalb der +-10V bleibt, darf da nichts kaputt gehen. Und natürlich muss an einem +Eingang auch eine negative(re) Spannung als am -Eingang anliegen dürfen. Dann kommt eben ein negativer Wert im ADC raus (Stichworte: Zweierkomplement und Vorzeichenbit).
Klemmer schrieb: > Ich möchte ungern (-) hart mit GND verbinden, weil ich dann die > differentielle Messung verliere Nein. Der Trick ist, daß Dein Meßkreis nur an einer einzigen Stelle mit GND verbunden sein darf und muß.
Lothar M. schrieb: > Solange jeder Eingang innerhalb der +-10V bleibt, darf da nichts kaputt > gehen Im Datenblatt von AD7799 steht: ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS: AVDD to GND −0.3 V to +7 V DVDD to GND −0.3 V to +7 V Analog Input Voltage to GND −0.3 V to AVDD + 0.3 V Reference Input Voltage to GND −0.3 V to AVDD + 0.3 V Digital Input Voltage to GND −0.3 V to DVDD + 0.3 V Digital Output Voltage to GND −0.3 V to DVDD + 0.3 V Wenn ein Eingang schon auf GND liegt, darf der andere max. -0,3V anliegen, oder habe ich falsch verstanden?
Tany schrieb: > Im Datenblatt von AD7799 steht Was hat denn jetzt der AD7799 mit dem vom TO zu tun? Offenbar gar nichts, denn Klemmer schrieb: >>> Ein differenzieller ADC misst im Bereich -10..+10V Das kann also gar kein AD7799 sein, weil der (wie richtig zitiert) gar keine negativen Spannungen messen kann. > Wenn ein Eingang schon auf GND liegt, darf der andere max. -0,3V anliegen Nein. Aus den ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS kann man nur ablesen, wann der ADC kaputt geht. Aber nicht, bis wohin er noch korrekt funktioniert.
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Lothar M. schrieb: > Was hat denn jetzt der AD7799 mit dem vom TO zu tun? Offenbar gar > nichts, OK Lothar... AD7799 nehme ich als Beispiel. Auch als Beispiel: Der AD7799 kann auch im Bereich +- VREF messen, also wenn VREF=5V ist kann am Eingang auch +-5V anliegen. Der Bereich +-5V bezieht aber NICHT AUF GND des ADC. Lothar M. schrieb: > Nein. Aus den ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS kann man nur ablesen, wann der > ADC kaputt geht Wenn bei dem ADC schon ab -0,31V an einem Eingang kaputt geht, wie kann der noch z.B -1V messen?
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Tany schrieb: > Wenn bei dem ADC schon ab -0,31V an einem Eingang kaputt geht, wie kann > der noch z.B -1V messen? Kann er nicht. Siehe Datenblatt. > Der AD7799 kann auch im Bereich +- VREF messen, also wenn VREF=5V ist > kann am Eingang auch +-5V anliegen Du solltest das Datenblatt nochmal genauer lesen. Keiner der Eingangspins darf nennenswert negativ werden. Im Buffered Mode muss sich bei 5V Versorgung sogar jede Eingangsspanung im Bereich zwischen 0,1V..4,9V bewegen. Und wenn der In-Amp aktiv ist, dann wird der funktionsfähige Eingangsbereich noch weiter eingeschränkt.
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Tany schrieb: > Der AD7799 kann auch im Bereich +- VREF messen, also wenn VREF=5V ist > kann am Eingang auch +-5V anliegen. Der Bereich +-5V bezieht aber NICHT > AUF GND des ADC. Ich vermute, Du bist in eine Verständnisfalle getappt: Wenn AIN- = VREF und AIN+ = 0V, dann sieht der ADC -VREF als Eingangssignal. Somit bekommst Du bei einer differentiellen Messung einen negativen Messwert, obwohl die einzelnen Eingangssignale für sich genommen gegenüber 0V positiv sind.
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Tany schrieb: > Lothar M. schrieb: >> Was hat denn jetzt der AD7799 mit dem vom TO zu tun? Offenbar gar >> nichts, > > AD7799 nehme ich als Beispiel. Als unpassendes Beispiel. > Der AD7799 kann auch im Bereich +- VREF messen, also wenn VREF=5V ist > kann am Eingang auch +-5V anliegen. Nein. An jedem Eingang des ADC kann dann nur eine Spannung zwischen 0V und +5V gemessen werden. Spannungen unter 0V mißt er nicht mehr. Ab -0.3V darf er sogar kaputt gehen. Die Differenz(!)spannung zwischen zwei Eingängen kann zwischen -5 und +5V liegen. Im Gegensatz zum ADC des TE. Da darf jeder Eingang des ADC zwischen -10V und +10V liegen. Die Differenzspannung also sogar von -20 bis +20V.
Lothar M. schrieb: > Du solltest das Datenblatt nochmal genauer lesen. Ich habe nicht nur gelesen, ich habe realisiert. Der DVM mit der Schaltung oben mißt +-10V, +-100V, liefert trotz der freien Verdrahtung schon ein sehr gutes Ergebnis.
Tany schrieb: > ich habe realisiert. Der DVM mit der Schaltung oben Da "oben" ist kein AD7799 zu sehen. Welche Schaltung mit dem AD7799 meinst du also? Und letztlich wird durch die Schaltung "oben" die potentialfreie zu messende Spannung einfach in den Bereich GND..Vcc "gezwängt".
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Lothar M. schrieb: > Welche Schaltung mit dem AD7799 meinst du also? Also hänge ich die Schaltung noch mal ran. Bei AD7799 kommen noch SPI-Schnittstelle und 2 Kondensatoren, also sparre ich mir die komplette Schaltung. Lothar M. schrieb: > die potentialfreie zu > messende Spannung einfach in den Bereich GND..Vcc "gezwängt". Darum geht es. Die modernen ADCs arbeiten nur mit einer Betriebsspannung, meist von 2.5V - 5.5V, und erlauben keine direkte negative Spannung am ADC-Eingang. Was passiert, wenn man ein Eingang direkt mit GND verbindet?
Tany schrieb: > Darum geht es. Die modernen ADCs arbeiten nur mit einer > Betriebsspannung, meist von 2.5V - 5.5V, und erlauben keine direkte > negative Spannung am > ADC-Eingang. Kann man durch Wahl eines anderen ADCs ändern. TIs ADS1298 kann z.B. auch negative Spannungen am ADC Eingang vertragen, denn AGND darf deutlich unter DGND (digital Ground) liegen. Die negative Versorgung kann man z.B. mit Ladepumpe + Linearregler erzeugen. Der oben genannte AD7799 kann das natürlich nicht, da dürfen die Eingänge nicht (ernsthaft) unter GND liegen.
Tany schrieb: > Also hänge ich die Schaltung noch mal ran. In dieser Schaltung sieht der Eingang des AD7799 keine negative Spannung. Egal wie herum die Eingangsspannung gepolt ist. Dafür sorgen die Widerstandsnetzwerke (aka. Spannungsteiler mit Offset). Das kannst du aber leicht in der Simulation ablesen...
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