Hallo, ich möchte mit dem µC eine Spannung im Bereich von 0,5 - 4,5 V messen (einen Hall-Effekt-Strom-Meßshunt, oder auch einen Feuchtigkeitsmesser mit einer Spannungsausgabe in diesem Bereich). Dafür bräuchte man doch eine Referenzdiode von knapp unter 5 V, also z.B. 4,7 V, oder ? Ich finde so etwas aber kaum bei den üblichen Verdächtigen. Wundert mich. Was dort zu finden ist, sind einstellbare Spannungsreferenzen, aber die brauchen doch wieder eine Eingangsspannung zum einstellen, oder wie ? Gruß Tilmann
Tilmann W. schrieb: > afür bräuchte man doch eine Referenzdiode von knapp unter 5 V, also z.B. > 4,7 V, oder ? Oder du nimmst eine 2,5V Referenz und teilst die 0,5..4,5V Spannung so herunter, dass sie von 0,277..2,5V geht. Dann hast du noch 10% an Genauigkeit gewonnen, weil du den oberen Zipfel auch noch ausnutzt. Und dem Rechner ist die etwas "ungewöhnliche" Skalierung egal, der rechnet mit der einen Zahl so gut wie mit der anderen...
Erst mal wäre zu klären, ob die 0-Ausgngaspannung bei 2.5V liegt oder bei VCC/2. Bei letzteren sollte man den Sensor sowieso mit derselben Spannung betreiben die der ADC Wandler als Referenz benutzt, 5V. Dann bleibt nur noch die Steigung, sind das wirklich 2 oder ist das temperaturabhängig oder Definitionssache ? Dann muss man sowieso eine Kalibrierung vornehmen und den Kalibrierwert speichern. Im seltene Fall, daß der Sensor, egal wie seine Versorgungsspannung ist, immer exakt 2.5V für 0 ausgibt, und NICHT diese 2.5V an einem anderen Pin zur Verfügung stellt, und die Steigung immer exakt z.B. 1V/A beträgt, braucht man eineen AD-Wandler mit stabiler eigener Referent die genauer sien sollte als die Versorgungspannung. Dann kann man bei vielen uC trotzdem über die Versorgungsspannung messen, in dem man die Versorgungsspannung selbst in Bezug z.B: auf die eingebaute stabile (2.5 oder 1.1V) Referenz bestimmt und dann den Stromwandler ausliest.
Detlev T. schrieb: > Der TL431 ist doch genau dafür gemacht. Richtig. Oder sogar den LM285 (LM385), der liefert bereits ohne zusätzliche Beschaltung fertige 2,5 Volt.
Danke schön ! Habe mich noch mal mit dem TL431 beschäftigt, da fand ich die Formel ziemlich kompliziert, die Außenbeschaltung auszurechnen, aber es gibt eine Rechner genau dafür im Internet. Der µC hängt an einem LM317, der ist ja auch recht genau, würdet Ihr meinen man kann dessen Betriebsspannung als Uref verwenden ? Gruß Tilmann
> Der µC hängt an einem LM317, der ist ja auch recht genau, würdet Ihr > meinen man kann dessen Betriebsspannung als Uref verwenden ? Der LM317 ist ein guter Regler, aber das Problem ist dass an ihm eine wechselnde Last hängt: der uP. Ein uP schaltet bei jedem Clocktakt eine unterschiedliche Anzahl Flipflops um und diese Umschalterei hat Rückwirkungen auf die Versorgungsleitungen. Deshalb soll eine Referenzspannung einen separaten Regler bekommen, der ausser mit dem wenig an Mess- & Wandlerschaltung nicht andere Lasten bedient.
Tilmann W. schrieb: > würdet Ihr meinen man kann dessen Betriebsspannung als Uref verwenden ? Wir meinen gar nichts, wir würden in die Datenblätter gucken, für dich ist Nachlesen wohl ein Ding der Unmöglichkeit.
Tilmann W. schrieb: > Der µC hängt an einem LM317, der ist ja auch recht genau, würdet Ihr > meinen man kann dessen Betriebsspannung als Uref verwenden ? Er hat 4-5% Toleranz, wenn dir das reicht? Den TL431 oder LM385 würde ich vorziehen, da kannst du dann auch deinen gewünschten Referenzwert einstellen, die gibt es mit 2% oder besser.
Reverend Voltage schrieb: > Ein uP schaltet bei jedem Clocktakt eine > unterschiedliche Anzahl Flipflops um und diese Umschalterei hat > Rückwirkungen auf die Versorgungsleitungen. Klugscheißer, theoretischer. Tilmann W. schrieb: > Habe mich noch mal mit dem TL431 beschäftigt, da fand ich die Formel > ziemlich kompliziert, die Außenbeschaltung auszurechnen, aber es gibt > eine Rechner genau dafür im Internet. Falsches Hobby gesucht? Sowas muss ohne Internet gehen. Spätestens, wenn man messen will, ist Rechnen angesagt! > Der µC hängt an einem LM317, der ist ja auch recht genau, würdet Ihr > meinen man kann dessen Betriebsspannung als Uref verwenden ? Kommt drauf an, wie genau das werden soll. Es ist zu ermitteln, in welchem Bereich sich die Spannung ändern könnte: Lastwechsel, schwankende Eingangsspannung, Temperatur. Jetzt kannst' rechnen, welcher A/D-Wert sich bei der höchsten / niedrigsten Referenzspannung ergibt, das ins Verhältnis zum Meßwert setzen und beurteilen. Anderer Weg: Basteln, also aufbauen und gucken, ob Du zufrieden bist.
HildeK schrieb: > Er hat 4-5% Toleranz, wenn dir das reicht? Da gehe ich nicht mit, solange das Umfeld nicht bekannt ist: Bei einer leidlich konstanten Last und halbwegs stabiler Versorgung steht die Spannung recht gut. Vorne einen weichen Trafo, ein paar fette Relais und eine tölpelige Verdrahtung kann es natürlich auch mehr werden. Bei meinen AVR nutze ich die interne Bandgap und teile die Signale passend herunter.
Manfred schrieb: > Bei meinen AVR nutze ich die interne Bandgap und teile die Signale > passend herunter. Könnten meine Worte sein.... Tipp: Mit einer 2 Punktkalibrierung, sparste dir auch die komplizierten Formeln.
Manfred schrieb: > Da gehe ich nicht mit, solange das Umfeld nicht bekannt ist: > > Bei einer leidlich konstanten Last und halbwegs stabiler Versorgung > steht die Spannung recht gut. Es ist die im Datenblatt angegebene Toleranz der internen Referenz von 1.25V. Die externe Beschaltung ist nicht mit eingerechnet. Line- und Loadregulation ist vernachlässigbar.
HildeK schrieb: > Manfred schrieb: >> Da gehe ich nicht mit, solange das Umfeld nicht bekannt ist: >> Bei einer leidlich konstanten Last und halbwegs stabiler Versorgung >> steht die Spannung recht gut. > Es ist die im Datenblatt angegebene Toleranz der internen Referenz von > 1.25V. OK, Frieden! Wenn ich die Spannung genau brauche, kalibriere ich mir die durch Parallelschalten eines Widerstandes hin. Die Bandgap im AVR streut sogar noch mehr, an die 10%. > Line- und Loadregulation ist vernachlässigbar. Auf diese wird ja geschaut, was die Reproduzierbarkeit der Messungen angeht. Bedeutet also, Tilmann soll seinen LM317 ohne große Sorge einsetzen? Kalibrieren muß er den Kram sowieso - ich gehe mal von einem Einzelstück aus.
Reverend Voltage schrieb: >> Der µC hängt an einem LM317, der ist ja auch recht genau, würdet Ihr >> meinen man kann dessen Betriebsspannung als Uref verwenden ? > > Der LM317 ist ein guter Regler, aber das Problem ist dass an ihm eine > wechselnde Last hängt: der uP. ... > Deshalb soll eine Referenzspannung einen separaten Regler bekommen Den meisten Leuten reicht an dieser Stelle eine simple LC-Siebung. HildeK schrieb: > Er hat 4-5% Toleranz, wenn dir das reicht? > Den TL431 oder LM385 würde ich vorziehen, da kannst du dann auch deinen > gewünschten Referenzwert einstellen, die gibt es mit 2% oder besser. Beim LM317 kann (ach was: muß) man die genaue Spannung auch einstellen. Nach der Anfangstoleranz kräht in der Praxis kein Hahn. Wichtiger ist, ob der LM317 evtl. heftige Lastwechsel sieht, weil z.B. ein fetter Verbrauchen mit dranhängt. Oder auch die thermische Stabilität.
Manfred schrieb: > Bedeutet also, Tilmann soll seinen LM317 ohne große Sorge einsetzen? > Kalibrieren muß er den Kram sowieso - ich gehe mal von einem Einzelstück > aus. Die Langzeitstabilität eines TL431 dürfte deutlich besser sein als die eines LM317 und der Preis ist ähnlich.
Tilmann W. schrieb: > ich möchte mit dem µC eine Spannung im Bereich von 0,5 - 4,5 V messen > (einen Hall-Effekt-Strom-Meßshunt, oder auch einen Feuchtigkeitsmesser > mit einer Spannungsausgabe in diesem Bereich). Wenn die Sensoren nach dem Prinzip Bruecke arbeiten, heben sich die Wirkungen eine schwankenden Betriebsspannung auf, wenn diese auch als Referenzspannung benutzt wird. Was sind das fuer Sensoren? wendelsberg
Hallo Wendelsberg, ein ACS712 Stromsensor mit Hall-Effekt. Der hat 5 V Betriebsspannung und liefert je nach Strommessung eine Spannung zwischen ca. 0 und 5 V zurück, d.h. bei 0 V liefert er 2,5 V, und dann je nach Stromstärke und -Richtung. Der Stromsensor hat einen extrem niedrigen Widerstand und trennt galvanisch. Aber vielleicht ist es am einfachsten für meine Schaltung, die Ausgangsspannung des Stromsensors per Spannungsteilerschaltung zu halbieren, eine 2,5 V Refernzspannung habe ich nämlich schon dran. Bei dem Feuchtigkeitsmesser ist es ähnlich, er liefert eine Spannung 0-5 V zurück, linear zur gemessenen Feuchtigkeit. Ist ein HIH 4021 (ca. 20 €/Stück). Gruß Tilmann
Tilmann W. schrieb: > ein ACS712 Stromsensor Das dachte ich mir. Der hat natürlich NICHT 2.5V bei 0, sondern VCC/2. Der Sensor ist voll ratiometrisch "Ratiometry. The ratiometric feature means that its 0 A output, VIOUT(Q), (nominally equal to VCC/2) and sensitivity, Sens, are proportional to its supply voltage, VCC" Ihn gegen eine konstante Referenzspannung zu vermessen, ist also Blödsinn, man misst ihn gegen seine Versorgungsspannung die auch die Referenz des A/D-Wandlers wird.
Michael B. schrieb: > Ihn gegen eine konstante Referenzspannung zu vermessen, ist also > Blödsinn, man misst ihn gegen seine Versorgungsspannung die auch die > Referenz des A/D-Wandlers wird. Ja, da hast Du völlig Recht! Alles andere ist wirklich Blödsinn. Falls man mehr Auflösung haben will oder braucht, kann man das mit einem OpAmp machen: siehe "Application 3" im Datenblatt des ACS712. Jedenfalls schraubt man dann nicht an der Referenz herum...
Hallo, ist nicht die Reihenschaltung von vier 1,2-V-Referenzdioden besser als eine einstellbare Referenz, denn die Festlegung auf die Referenzspannung wird bei der einstellbaren Referenz ja mit Widerständen gemacht, was ja wieder Ungenauigkeit reinbringt (Temperatureinfluß). Oder lauter temperaturkompensierte Widerstände nehmen ... Gruß Tilmann
@Tilmann (Gast) >ist nicht die Reihenschaltung von vier 1,2-V-Referenzdioden besser als >eine einstellbare Referenz, In den allermeisten Fällen nimmt man eine feste Referenzspannung und gut. Einstellbare Referenzen ala TL431 sind meist OK, werden dann im Betrieb aber auch nicht mehr umgeschaltet. > denn die Festlegung auf die Referenzspannung >wird bei der einstellbaren Referenz ja mit Widerständen gemacht, was ja >wieder Ungenauigkeit reinbringt (Temperatureinfluß). Nö, denn erstens kann man Widerstände mit kleinem Temperaturkoeffizienten nehmen und 2. ist die Temperatur- und damit relative Widerstandsänderung der beiden Widerstände praktisch gleich, womit das Verhältnis konstant bleibt! >Oder lauter temperaturkompensierte Widerstände nehmen ... Nö, mal nachdenken.
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