Anschluß ADS1115

[svensson (Gast)]

Moin,

ich bräuchte wieder einmal Hilfe, wobei ich nicht weiß, ob das nicht 
eher Analogtechnik wäre -> ggf. bitte verschieben.

Es sollen zwei analoge Sensoren an einen A/D-Wandler angeschlossen 
werden. Das Ausgangssignal ist eine Gleichspannung 0-5V (üblicherweise 
zwischen 0-3,5V), deren Minus aber nicht auf GND liegt, daher soll eine 
Differentialmessung vorgenommen werden.
Die Meßwerte ändern sich nur ganz langsam, so im Sekundenbereich, daher 
ist keine hohe Abtastrate erforderlich.

Eine ganz wichtige Anforderung wäre, daß kein Nutzer-Dau es schaffen 
kann, die Sensoren so anzuschließen, daß die gekillt werden. Vmax der 
Sensoren wäre 15V, daher die Z-Dioden, die - nach meiner Überlegung - 
gleichzeitig den A/D-Wandler vor zu hohen Eingangssignalen und die 
Sensoren vor fehlerhaftem Anschluß schützen sollen.

Das Ausgangssignal der Sensoren soll lt. Hersteller möglichst nur mit 
100k oder höher belastet werden, damit es zu keiner Verfälschung kommen 
kann.

Ist die Anordung wie oben gezeichnet so okay?

PS: Sie gemeinsame Spannungsversorgung von ADS1115 und Sensoren wurde 
nicht eingezeichnet.

[svensson (Gast)]

Und hier noch das Schaltbild - hat beim ersten Versuch wohl nicht 
geklappt.

[svensson (Gast)]

Schieb ;-)

Sollte ich zu den Elkos noch parallel Keramikkondensatoren 100nF 
anordnen, um mögliche Störungen herauszufiltern?

Und verhalten sich Z-Dioden wirklich ideal genug?

Viele Grüße

svensson

[Jim M. (turboj)]

svensson schrieb:
> deren Minus aber nicht auf GND liegt, daher soll eine
> Differentialmessung vorgenommen werden.

Wenn die Minus Seite der Sensoren oberhalb +5V gegen GND liegt, dann 
werden die Zenerdioden und der ADC gegrillt, denn es gibt keine 
Strombegrenzung.

Eventuell ist es besser den ADC zu isolieren und dessen GND auf das 
Sensor Niveau anzuheben. Funktioniert aber nur falls die beiden Sensoren 
sich über den GND Pegel einig sind.

[svensson (Gast)]

Das kann eigentlich nicht passieren, weil die Sensoren und der ADS1115 
aus der selben 5V Spannungsquelle versorgt werden.

Der innere Aufbau der Sensoren ist nicht genau bekannt (und sicherlich 
ein Geschäftsgeheimnis des Herstellers). Klar ist nur, daß eine 
Verbindung von Minus und GND zur Zerstörung des Sensors führen kann.

Zwar verhalten sich beide Sensoren ähnlich, aber ich halte es für 
wahrscheinlich (Sensoren sind für unterschiedliche Meßaufgaben), daß 
beide unterschiedliches Potential an Minus haben, da es immer um die 
Differenz zwischen + und - geht.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

svensson schrieb:
> daher die Z-Dioden
5V Z-Dioden fangen (abgesehen vom hohen Leckstrom) aber schon ziemlich 
zeitig an zu leiten und verbiegen dir zusammen mit dem hochohmigen 
Sensor und dem 10k Widerstand die Kennlinie ganz hübsch...

Z.B. im Anhang die Tabelle mit 5mA bei z.B. min. 4,8V  oder die 
Kennlinie mit 100µA bei 4V

> Gleichspannung 0-5V (üblicherweise zwischen 0-3,5V), deren Minus aber
> nicht auf GND liegt
Sondern wo?
Oder einfacher: welcher Sensor denn?

[svensson (Gast)]

Also würde das bedeuten, daß die 5.1V z-Dioden bei z.B. 4,5V komplett 
sperren?

Das würde mir ja vollkommen genügen, dann geht der Meßbereich eben nur 
bis 90%. (Vermutlich kommen wir ohnehin nicht in diese Bereiche.)

[Thomas Z. (usbman)]

Nun wenn du nur mit max 100k belasten darfst würde ich auf jedem Fall 
Impedanzwandler dazwischen schalten, und statt der Zdioden ev normale 
Dioden gegen Vcc.

Thomas

[Günter R. (galileo14)]

Der ADS1115 hat ja eine programmierbare Verstärkung. Ich habe in einer 
Anwendung mit dem ADS1115 starke Spannungsteiler vorgeschaltet (vor den 
Zeners und nach den Zeners) und die Gain hochgesetzt und damit die 
Eingänge des ADS sehr gut schützen können, da dann die Spannungen am ADS 
nur noch im Bereich von 1 - 2 V lagen.

Günter

[svensson (Gast)]

Die Idee mit der internen Verstärkung gefällt mir sehr - vielen Dank für 
den Tip!