Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Idee isolierte Spannungsquellen messen


von Micha W. (blackxiiv)


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Moin,

Ich habe 2x HP6624A Netzteile. Da diese Gerät groß und über begrenzte 
Anzeigemöglichkeiten verfügen, sammle ich alle 8 Kanäle in einer Box mit 
Bananen-Buchsen auf meinem Basteltisch. Dazu kommen mehrere 16x2 LCDs 
und ein bissl Elektronik zum Auslesen und Anzeigen der aktuellen 
Spannungen.

Die Spannungsquellen sind isoliert und das soll auch (weitestgehend) so 
bleiben. Jetzt stellt sich die Frage wie man genau die Spannungen 
ausliest ohne Masseschluss zu haben, damit man kaskadieren kann falls 
man mehr als die maximalen 50V braucht, die die Netzteile bringen 
können.

Ich habe mir die Schaltung (siehe Bild) dazu ausgedacht. Offensichtlich 
sind die Spannunsquellen (IN 0V-50V) jetzt über 200kOhm masseseitig 
miteinander verbunden. Das ganze hab ich nur für 2 Kanäle gemalt, aber 
ich denke es wird klar wie das aussehen wird/soll.

Was passiert wenn ich jetzt die Kanäle kaskadiere (gestrichelte Linie)? 
In meiner Welt sollte dann jeder ADC-Kanal seinen respektiven Input 
anzeigen.

Zur Info: OP-Amp ist ein Rail-to-Rail AD8604 - Bevor die Disskusion zu 
OP-Amps anfängt ;)

Habt ihr Hinweise worauf ich noch zu achten habe? Mache ich etwas fatal 
falsch? Für konstruktiven Input bedanke ich mich.

Gruß und schönes Wochenende,
Micha (:

von Michael B. (laberkopp)


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Micha W. schrieb:
> Ich habe mir die Schaltung (siehe Bild) dazu ausgedacht

Differenzverstärker bringen Messfehler.

Bau an jede Spanungsquelle einen uC als Messgerät, und sende vom uC die 
ermittelte Spannung seriell per Optokoplper an deine zentrale 
Auswertung.

Oder auch erst mal von einem uC zum nächsten, damit der zentrale 
Auswerter nur 1 Eingang braucht.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Dein oberer OPV hat keinerlei Gegenkopplung, wird also am Anschlag 
hängen und der untere hat volle Mitkopplung, was ihn ebenfalls an den 
Anschlag bringt. Die Schaltung ist also falsch und wird die 
beabsichtigte Tätigkeit nicht machen.

Welchen Bezug haben die 5V zu den anderen Spannungen?

MfG

von Micha W. (blackxiiv)


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Christian S. schrieb:
> Dein oberer OPV hat keinerlei Gegenkopplung, wird also am Anschlag
> hängen und der untere hat volle Mitkopplung, was ihn ebenfalls an den
> Anschlag bringt. Die Schaltung ist also falsch und wird die
> beabsichtigte Tätigkeit nicht machen.

Ja, die Rückkopplung habe ich vergessen einzumalen :/
Ich messe über einen 9:1 Teiler. Wenn ich also 12V anlege, messe ich 
1,2V am + Eingang, der OP-Amp wird dann seinerseits 1,2V zurückpumpen 
damit seine Eingänge das gleiche Potenzial haben. Diese 1,2V messe ich 
damm am ADC.

Dass der OP-Amp nicht Spannung sondern Strom zurück in den Eingang pumpt 
weiß ich natürlich. Ließ sich bloß leichter forumlieren.

Christian S. schrieb:
> Welchen Bezug haben die 5V zu den anderen Spannungen?

Die 5V haben gar keinen bezug dazu. Ledeglich die Masse ist über die 
100K an den - Ausgang meiner Spannungsversorgung gekoppelt. Es geht ja 
darum möglichst hochohmig zu messen. Wenn ich zB meine 
Spannungsversorgungen kaskadieren möchte hätte ich da sonst nen saftigen 
Schluss.

von Olaf (Gast)


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Ich halte das auch fuer Unsinn. Du wirst dadurch einen Potentialbezug
zwischen den Netzteilen herstellen. Der mag groesser 0R sein, aber fuer 
manche Anwendungen immer noch stoerend.

Also jedesmal einen eigenen AD-Wandler nehme und dann trennen. Und nimm 
keine Optokoppler mehr, die sind so 90er. :-) Wirf mal einen Blick auf 
den ISO1541.


Olaf

von Alt (Gast)


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Für einfache galvanisch Trennung habe ich mit 
Beitrag "Lineare High-Side-Strommessung mit Optokopplern" gute Erfahrungen gemacht

von Harald W. (wilhelms)


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Micha W. schrieb:

> Die Spannungsquellen sind isoliert und das soll auch (weitestgehend) so
> bleiben. Jetzt stellt sich die Frage wie man genau die Spannungen
> ausliest ohne Masseschluss zu haben,

Wenn es Dir nur umn die Anzeige geht, würde ich einfach eine
Anzeige pro Spannung nehmen. Da es solche Anzeigen schon für
unter 10 EUR gibt, wird das die einfachste und billigste Lö-
sung sein. Willst Du die Spannungen weiterverarbeiten, könn-
test Du die Spannungen auch per Relais umschalten.

von Jürgen W. (Firma: MED-EL GmbH) (wissenwasserj)


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Wenn es Dir wirklich wichtig ist, die Daten auch für die weitere 
Datenverarbeitung zu nutzen, solltest Du eine Meßkette 
V/f->Optokoppler->f/V machen.
Ohne jetzt die Datenblätter genauer anzusehen, gibt es ICs, die in beide 
Richtungen arbeiten, siehe u.a.

https://www.digikey.at/products/de/integrated-circuits-ics/pmic-v-f-and-f-v-converters/727

NJM4151 https://www.njr.com/semicon/PDF/NJM4151_E.pdf
TC9400_1_2 http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21483d.pdf
VFC32 http://www.ti.com/lit/ds/sbvs015/sbvs015.pdf
.
.
.

von Falk B. (falk)


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Jürgen W. schrieb:
> Wenn es Dir wirklich wichtig ist, die Daten auch für die weitere
> Datenverarbeitung zu nutzen, solltest Du eine Meßkette
> V/f->Optokoppler->f/V machen.

Nö, das war vielleicht in den 1970ern so. Heute macht man es vor Ort 
digital und bleibt dabei.

von Marten Morten (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Wenn es Dir nur umn die Anzeige geht, würde ich einfach eine
> Anzeige pro Spannung nehmen. Da es solche Anzeigen schon für
> unter 10 EUR gibt,

10? Unter 1 Euro.
https://de.aliexpress.com/item/Mini-0-36-zoll-DC-0-100-V-3-Bits-Digitale-Rote-LED-Display-Panel-Voltage/32831644503.html

Allerdings ziemlich ungenau und nicht ab 0V.

von Marten Morten (Gast)


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von Joachim B. (jar)


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Michael B. schrieb:
> Bau an jede Spanungsquelle einen uC als Messgerät, und sende vom uC die
> ermittelte Spannung seriell per Optokoplper an deine zentrale
> Auswertung.

oder ein kleiner µC mit ADC und eigenem LCD, SIM1 4-pol SIL isoliert zur 
µC Versorgung.

da braucht man nichts mehr zu schicken

alternativ wie schon gesagt, per Optokoppler seriell raussenden zum 
Sammelanzeiger, ein LCD das per Taster umgeschaltet wird, 1. 2. 3. usw.

aber pro Anzeige ein LCD ist natürlich komfortabler

von Schubs (Gast)


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Zeiger Instrumente sind die Zauber Worte

von VNWA-Interessent (Gast)


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Micha W. schrieb:
> Moin,

Nein!
Schlaf drei Tage drüber, es ist Freitag!

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