Spannung zwischen 0-10V mit ADC messen, jedoch ohne Verluste eines Spannungsteilers.

OP #5190993
Hallo,

ich möchte gerne eine Serienschaltung von 8 Superkondensatoren bauen. 
Bei jedem einzelnen soll die Spannung gemessen werden. Der dazugehörige 
µC wird mit 2.5V betrieben.

Ich grüble jetzt schon die ganze Zeit darüber nach, ob man nicht 
irgendwie den Spannungsteiler bei jeder Zelle vermeiden kann. Es gibt da 
nämlich zwei Probleme, die mich nerven.

1. Ein Spannungsteiler verbraucht permanent Strom. Und das ganze habe 
ich 8 mal. Abschalten lässt er sich nicht. Würde ich z.B. den Widerstand 
an Masse via NMOS abschalten (was an sich schon ein übertriebener 
Aufwand ist), würde die Spannung am µC sofort ansteigen und über die 
Schutzdiode abfliessen. Ein PMOS anzusteuern ist ohne vertretbaren 
Aufwand und ganz eigenen Stromverbrauch unmöglich.

2. Die Zellen werden ungleichmässig belastet, da alle Spannungsteiler 
gegen Masse geschaltet sind. Ich wüsste nicht, wie ich jeden 
Spannungsteiler gegen den Minuspol der zugehörigen Zelle schalten soll, 
da eine Messung mit dem µC wegen dem Potentialunterschied nicht mehr 
möglich ist.

Als Lösung fällt mir bisher nur ein ADC ein, der nunmal die 10V der zu 
erwartenden Maximalspannung an den analogen Eingängen verträgt. Er muss 
aber obendrein mit der Versorgungsspannung von 2.5V auskommen. Leider 
habe ich sowas nicht gefunden.

Also brauche ich wohl einen stromlosen Spannungsteiler......... hat 
jemand ne Idee? ;)
Hi

Vll. etwas weit hergeholt ...
Kann man mit Analog-Schaltern die Einzelspannung auf einen 
'Mess-Kondensator' geben (Dieser gleicht sich an die Spannung des zu 
Messenden C an), um Diesen dann, ebenfalls wieder per analog-Schalter, 
an GND und dem ADC 'anzuklemmen'?
Der recht hohe Widerstand der Analog-Schalter dürfte hier keine große 
Rolle spielen, da wir im Betrieb von keinem großen Unterschied und somit 
Stromfluß ausgehen können.

MfG
OP
Nachtrag: Gemessen werden soll einmal pro Sekunde.

@Christian: Das mit dem OpAmp schaue ich mir mal an. Die gibts günstig 
auch als 4er Versionen. Damit könnte ich die Superkondensatoren in der 
Tat quasi unbelastet messen. Der Strom kommt dann von der externen 
Spannungsquelle für den µC.

Allerdings brauche ich dahinter auch wieder einen Spannungsteiler. Oder 
kann man Verstärkungen <1 realisieren? Das wäre ja dann schon quasi ein 
richtiger Halbleiter-Spannungsteiler.
Patrick J. schrieb:
> Kann man mit Analog-Schaltern die Einzelspannung auf einen
> 'Mess-Kondensator' geben (Dieser gleicht sich an die Spannung des zu
> Messenden C an), um Diesen dann, ebenfalls wieder per analog-Schalter,
> an GND und dem ADC 'anzuklemmen'?

Nennt sich dann "Sample & Hold", mit leckstromarmen Kondensatoren...
Gast
Christian S. schrieb:
> eine Serienschaltung von 8 Superkondensatoren...
> die 10V der zu erwartenden Maximalspannung

Macht 1,25V am Kondensator. ??

Christian S. schrieb:
> Er muss aber obendrein mit der Versorgungsspannung von 2.5V auskommen.

Dann sind die üblichen Analogschalter nicht zu gebrauchen.
Hier brauch man "Ultra Logic level (1.8V rated)"

Wenn aber

Christian S. schrieb:
> via NMOS abschalten

schon ein übertriebener Aufwand ist kann ich auch nicht mehr 
weiterhelfen!
Gast
Christian S. schrieb:

> Ein PMOS anzusteuern ist ohne vertretbaren Aufwand
> und ganz eigenen Stromverbrauch unmöglich.

???

Source an Plus; Gate über 100k Pullup auch auf Plus.
P-FET ist in Ruhe gesperrt; über Gate fließt kein Strom
ab. Über Pull-Down und weiteren Transistor kann der P-FET
bei Bedarf leitend geschaltet werden.
Beitrag #5191195 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast
Warum zum Henker wollt ihr dafür eine Elekrometer-Beschaltung am OP 
bauen? Die ist doch nicht mal für DC geeignet. Ein einfacher, nicht 
invertierender, hochohmiger OP reicht doch wohl. Der kann dann auch 
Verstärkungen <1.
Gast
Wie groß ist die selbstentladung der Kondensatoren?  Und was hängt dran? 
Stören die paar uA eines spannungsteilers wirklich? Sonst mit Translator 
wegschalten. Leckstrom beachten.
Oder nochmal Recherche bzgl entsprechender ICs.
Christian S. schrieb:
> ich möchte gerne eine Serienschaltung von 8 Superkondensatoren bauen.

Ich kennen ein Problem bei Serienschaltungen von Elkos. Die Elkos und 
sicher auch die Superkondensatoren, haben Leckströme. Unterschiedliche 
Leckströme wirken sich auf die Spannungen der einzelnen Kondensatoren 
aus. Das ist wie ein Spannungsteiler. Man sollte darauf achten, daß die 
zulässigen Kondensatorspannungen nicht überschritten werden.
mfg klaus

Antwort schreiben

Eine eigene Frage? Dieser Thread ist über 9 Jahre alt. Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.

Neuen Thread starten

Eine Lösung, Ergänzung oder Rückmeldung zu diesem Thread? Dann antworte hier.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.