Hallo zusammen Für eine Sensorauswertung muss ich einen Widerstand messen. Angedacht ist ein Spannungsteiler (zweiter Widerstand auf dem Board), dies ist grundsätzlich aber offen. Das Problem der Sache ist, dass ich die Versorgunsspannung nicht genau kenne, sie ist um die 24V, kann aber in gewissen Grenzen schwanken. Zur Verfügung habe ich nur einen ADC-Eingang. Ich kann somit nicht einfach eine Spannung über dem Widerstand messen und auf den Widerstandswert zurückschliessen, da mir die Versorgungsspannung fehlt. Gibt es eine einfache Analogschaltung, welche mit einer Messung einen Widerstand bei unbekannter Versorgung bestimmen lässt (Subtrahierer, Adierer etc.) Alternativen habe ich sicher, z.B. eine Konstantstromquelle oder einen LDO für eine definierte Spannung. Ich würde den obigen Ansatz aber auch gerne prüfen. Edit: Eine abgeglichene Wheatstonesche Messbrücke fällt mir auch noch gerade ein. Gruss Corono
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Im einfachsten Fall nimmt man einen (genau) bekannten Widerstand R1, den man in Reihe zu dem unbekannten Widerstand Rx nach Masse schaltet. Damit fließt der gleiche Strom erst durch den unbekannten und dann durch den bekannten Widerstand. Über einen Umschalter (Relais, CMOS-Schalter 4066 oder ähnlich) misst man die Spannung U1 an der Verbindung der beiden Widerstände und danach die Spannung U2 am oberen Ende der Reihenschaltung. Der Widerstand Rx berechnet sich nach der Formel: Rx = (U2/U1 - 1)*R1 . Aufpassen, dass die zulässige Eingangsspannung des A/D- Wandlers nicht überschritten wird. Einen einfachen Spannungsteiler kann man bei dieser Vorgehensweise nicht verwenden, da dieser die Balance der beiden Widerstände R1 und Rx stören würde. (Sind die beiden "halbwegs" niederohmig kann man einen hochohmigen Teiler verwenden, verliert dabei aber Genauigkeit. Da müsste man dann nachrechnen.)
Hi Danke für die Antwort. In die Richtung habe ich auch schon überlegt, da habe ich mich gefragt, ob es keine Möglichkeit gibt, das Umschalten der Messung zu eliminieren, indem die beiden Spannungen schon irgendwie so vorverarbeitet werden, dass nur noch eine Messung notwendig ist. Da bin ich dann eben stecken geblieben. Gruss Corono
S. A. schrieb: > Das Problem der Sache ist, dass ich die Versorgunsspannung nicht genau > kenne, sie ist um die 24V, kann aber in gewissen Grenzen schwanken. Wie schnell? Kannst du zwei aufeinander folgende AD-Wandlungen machen und dabei annehmen, dass die Spannung so lange konstant ist? > Für eine Sensorauswertung muss ich einen Widerstand messen. Angedacht > ist ein Spannungsteiler (zweiter Widerstand auf dem Board) Ich würde dann den Sensor Rs nach 24V schalten und den passend gewählten Widerstand R1 auf dem Board geht gegen Masse. Diese Spannung U1 messe ich. Dann nehme ich einen zweiten Widerstand R2 und einen Mosfet, schalte den Widerstand damit parallel zum R1 und messe eine U2. Und jetzt kann ich die Formel dieser beiden Spannungsteiler so umformen, dass da steht U24 = U1*(R1+Rs)/R1 und U24 = U2*(R1||R2 + Rs)/(R1||R2) Und nach dem Gleichsetzen der beiden U24 (wie gesagt: die darf sich nicht allzu schnell ändern, sonst klappt das Gleichsetzen nicht), kommt das heraus: U1*(R1+Rs)/R1 = U2*(R1||R2 + Rs)/(R1||R2) Die einzige Unbekannte in dieser Formel ist wie gewünscht der Rs... ;-)
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Hi Danke für die Antwort. Die Signale sind ziemlich statisch, also kein Problem. Eine Umschaltung ist sicher möglich, ich frage mich nur, ob es auch anders gehen würde (siehe mein vorheriger Post) Gruss Corono
Du könntest auch die Messspannung aus den 24V stabilisieren wenn es für deine Aufgaben reicht
Wenn ich das richtig verstanden habe, könntest du die Ref.-Spannung des ADC mit einem festen Spannungsteiler aus den 24V erzeugen, d.h. "ratiometrische Messung". Dann gehen die 24V nicht in das Messergebnis ein.
Dietrich L. schrieb: > Wenn ich das richtig verstanden habe, könntest du die Ref.-Spannung des > ADC mit einem festen Spannungsteiler aus den 24V erzeugen, d.h. > "ratiometrische Messung". Dann gehen die 24V nicht in das Messergebnis > ein. Hi Danke für die Antworten. Das wäre mein bevorzugter Weg gewesen, leider geht das nicht, da der ADC direkt im uC ist und ich da eine andere Referenzspannung brauche. Gruss Corono
Ansgar K. schrieb: > Du könntest auch die Messspannung aus den 24V stabilisieren wenn es für > deine Aufgaben reicht Hi Danke für die Antwort. Das wird meine Lösung werden, wenn ich nichts Besseres finde ;) Gruss Corono
Hast Du sicher keinen "zugriff" auf den Aref Pin des µC? denn dann würde der Spannungsteiler ja doch klappen.. atmegas führen den ja auch raus. wasn das für'n µC vielelicht hilft das Datenblatt weiter?
was willst du den messen? Die max. Spannung sollte sich doch eingrenzen lassen um den Spannungsteiler oder den Überspannungsschutz richtig auszulegen. Welche Auflösung brauchst du denn. Angenommen du gehst von max. 50V aus, dann sollte sich dein Spannungsteiler bei 1:10 bewegen also 5V am ADC und dies könnte er dann mit 0,02V oder feiner auflösen, was dann eben 0,2V auf die 50V bezogen wären.
Hi Danke für die Antworten. sid schrieb: > Hast Du sicher keinen "zugriff" auf den Aref Pin des µC? > denn dann würde der Spannungsteiler ja doch klappen.. > atmegas führen den ja auch raus. > > wasn das für'n µC vielelicht hilft das Datenblatt weiter? Die Spannung kann ich grundsätzlich schon rausführen. Da der Sensor aber weit weg von der Maschine sitzt und die Aref (etwas weniger gefiltert) gleichzeitig auch meine Betriebsspannung sind, möchte ich diese lieber nicht quer durch die Maschine schicken. Wäre aber grundsätzlich eine Option. Thomas O. schrieb: > was willst du den messen? Die max. Spannung sollte sich doch > eingrenzen > lassen um den Spannungsteiler oder den Überspannungsschutz richtig > auszulegen. > > Welche Auflösung brauchst du denn. Angenommen du gehst von max. 50V aus, > dann sollte sich dein Spannungsteiler bei 1:10 bewegen also 5V am ADC > und dies könnte er dann mit 0,02V oder feiner auflösen, was dann eben > 0,2V auf die 50V bezogen wären. Das kann ich leider noch nicht beantworten. Ich kann selbst noch Vorschläge anbringen, welche Widerstandswerte die einzelnen Sensorstufen haben. Habe das auch schon in Betracht gezogen, kann aber aktuell noch nicht sagen, ob es realisierbar ist, zu vieles ist beim Sensor noch unklar. So, ich denke, ich habe diverse Antworten erhalten, werde mich mit dem Hersteller abgleichen und prüfen, was ich realisieren werde. Danke für die Unterstützung.
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