Hallo, ich habe nicht viel Ahnung von Elektrik und Elektronik, kann aber mit einem Lötkolben umgehen. :) Ich benötige eine Schaltung, mit der ich aus 9V DC ein analoges Signal 0-5V DC bekomme. Das ganze soll an ein Adruino Nano angeschlossen werden, der dann auswertet, ob nun gerade 0V oder 4,29V oder 2V oder 5V (...) am Eingang sind. Die Schaltung möchte ich mit einem Poti linear regeln können. Gibt es da schon was kleines als fertiges Teil oder kann man sowas z.B. mit einem LM317 oder LM7805 oder so was in der Art fix auf Lochrasterplatine zusammenlöten? Danke schonmal!
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Widerstand und Potentiometer.
Danke. Aber war da nicht was, dass man die andere Seite berücksichtigen muss? Also das was am Ausgang ist.
M. B. (f3r_dd) >Danke. >Aber war da nicht was, dass man die andere Seite berücksichtigen muss? >Also das was am Ausgang ist. Ja, der Eingangswiderstand der nachfolgenden Schaltung sollte möglichst hochohmig im Vergleich zur Poti-Schaltung sein, um nicht einen belasteten Spannungsteiler mit entsprechend krummer Kennlinie zu erhalten.
Okay und der Eingang vom Arduino ist wohl hochohmig?
M. B. schrieb: > Danke. > > Aber war da nicht was, dass man die andere Seite berücksichtigen muss? > Also das was am Ausgang ist. Ggf. kann man die Widerstandswerte verkleinern, was aber einen höheren Strom durch die Schaltung mit sich bringt. Alternativ kann man einen Spannungsfolger (Impedanzwandler) zwischen Poti und Nano-Input vorsehen. Der OPV muss dann aber R2R sein, will man keine zusätzliche negative Spannung bereitstellen. Ehrlich gesagt weiß ich aber gerade nicht wie hoch der Eingangswiderstand ist. Probiere es sonst einfach aus. Spannung am Poti einmal mit, einmal ohne angeschlossenen Eingang messen. Wenn keine Abweichung...ok.
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Der Atmega328 hat an den Analogeingängen einen Eingangswiderstand von 100MΩ - also sehr hochohmig. Allerdings muss der Sample-Kondensator (ca 14pF) umgeladen werden. Dafür steht ein ADC-Takt zur Verfügung - wenn die Quelle das in dieser Zeit nicht schafft (weil zu hochohmig), misst du Mist. Wenn du da ein Problem hast, kannst du den Spannungsteiler niederohmiger machen, du kannst einen zusätzlichen Kondensator vom Mittelabgriff nach GND setzten (der lädt dann den kleinen Sample-Kondensator), oder du verringerst den ADC-Takt.
Beitrag #6561033 wurde vom Autor gelöscht.
M. B. schrieb: > Ich benötige eine Schaltung, mit der ich aus 9V DC ein analoges Signal > 0-5V DC bekomme. > > Das ganze soll an ein Adruino Nano angeschlossen werden, der dann > auswertet, ob nun gerade 0V oder 4,29V oder 2V oder 5V (...) am Eingang > sind. Du HAST offenbar einen Nano und der HAT schon einen Spannungsregler auf 5V, also nutze diese 5V.
1 | +----+ |
2 | 9V--| |----+ 5V Ausgang vom Nano |
3 | |Nano| | |
4 | | A0|--10kPoti am Analogeingang |
5 | +----+ | |
6 | | | |
7 | GND---+-------+ Masse |
Der Vorteil: da der Analogeingang des Nano auch auf diese 5V bezogen ist, wird jede Schwankung der Spannung gleichartig am Poti erscheinen und dieselbe Potistellung führt zu demselben Messwert "1023 wenn das Poti am oberen Anschlag steht, 512 wenn es in der Mitte steht" egal ob 4.9, 5.0 oder 5.1V gerade aus dem Spannungsregler kommen. 10k ist als Widerstandswert für das Poti auch passend, braucht mit 500uA nur wenig Strom und der Analogeingang misst trotzdem genau.
M. B. schrieb: > So? Wie wäre dann der Kondensator zu dimensionieren? Nein, lass das mal. Das 10kΩ Poti passt schon ohne zusätzlichen Schnickschnack.
M. B. schrieb: > Okay und der Eingang vom Arduino ist wohl hochohmig? Laut Datenblatt sollte Eingangswiderstand 10k nicht überschreiten. Da als Eingangswiderstand die obere und die untere Teile von Spannungsteiler in Parallel gelten, sind 10k Poti und 8k Widerstand mehr als genug niederohmig. Auch 22,22k Poti und 17,77 k Widerstand würden reichen (wenn 9V-Spannungsquelle selbst niederohmig ist), falls solche zu kaufen wären.
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MaWin schrieb: > Du HAST offenbar einen Nano und der HAT schon einen Spannungsregler auf > 5V, also nutze diese 5V. > +----+ > 9V--| |----+ 5V Ausgang vom Nano > |Nano| | > | A0|--10kPoti am Analogeingang > +----+ | > | | > GND---+-------+ Masse > > 10k ist als Widerstandswert für das Poti auch passend, braucht mit 500uA > nur wenig Strom und der Analogeingang misst trotzdem genau. Danke, das klingt ja bombastisch. Was sagen die anderen dazu? Ich habe halt null Ahnung und freu mich über die einfachstmögliche Lösung.
M. B. schrieb: > So? Wie wäre dann der Kondensator zu dimensionieren? Das kommt drauf an, was du an den anderen Analogeingängen für Spannungen anliegen hast, ob du die auch messen willst und wie groß dein Restfehler sein darf. Schlimmstenfalls muss die Eingangskapazität des ADC vollständig umgeladen werden und das so schnell, dass der Restfehler während der Abtastung unterhalb 1/2 LSB des ADC sinkt. Da du nur Gleichspannung messen möchtest, schadet es nichts, wenn der Kondensator großzügig dimensioniert ist. Nimm einfach 100nF und gut.
M. B. schrieb: > Danke, das klingt ja bombastisch. Was sagen die anderen dazu? Mach es so. Und solange du uns nicht sagst, wie häufig du den Potiwert lesen wirst, lass den Kondensator weg. Der muss nämlich zwischen zwei Messungen vollständig wieder aufgeladen sein, sonst bleibt eine feste Ablage. Ich hab hier eine vergleichbares Demoobjekt mit einem Tiny861 realisiert und zeige die oberen 8 Bit nur an, die stehen bombenfest. Ohne Kondensator; 8 Messungen pro Sekunde.
HildeK schrieb: > Und solange du uns nicht sagst, wie häufig du den Potiwert lesen wirst, > lass den Kondensator weg. Der muss nämlich zwischen zwei Messungen > vollständig wieder aufgeladen sein, sonst bleibt eine feste Ablage. Bei 10kΩ ist das noch kein Problem, der ADC kann da gar nicht zu schnell messen.
Danke für eure rege Beteiligung und Hilfe in so kurzer Zeit. Schönes WE noch...
Stefan ⛄ F. schrieb: > Bei 10kΩ ist das noch kein Problem, der ADC kann da gar nicht zu schnell > messen. Wie es beim Arduino ist, weiß ich tatsächlich nicht. Ein Tiny kann jedenfalls wesentlich häufiger messen als im 1ms-Intervall. Der TO hat einen Elko eingezeichnet, über den Wert hat man nicht geredet. Und 1µ (setzte ich mal als kleinen Elko an) mit 10k gibt 10ms, 5 tau sind 50ms. Da über die Details der Konfiguration nichts bekannt ist, war der einfachste Vorschlag den C einfach wegzulassen.
HildeK schrieb: > Und 1µ (setzte ich mal als kleinen Elko an) mit 10k gibt 10ms, 5 tau > sind 50ms. Bevor sich 1uF negativ auswirken, müsste man das Poti 20 mal pro Sekunde hin und her bewegen. Das schafft kein irdischer Mensch, also würde ich persönlich 1 bis 10uF einlöten, um das eventuelle Kratzen zu überbrücken.
Elektrofurz schrieb: > Bevor sich 1uF negativ auswirken, müsste man das Poti 20 mal pro Sekunde > hin und her bewegen. Das schafft kein irdischer Mensch, also würde ich > persönlich 1 bis 10uF einlöten, um das eventuelle Kratzen zu > überbrücken. Das ist gar nicht das Problem. Der Effekt taucht dadurch auf, dass der Sample-Kondensator aus dem externen C Ladung entnimmt, dadurch dessen Spannung sinkt. Wenn diese Ladung nicht bis zum nächsten Wandelvorgang wieder nachgeflossen ist, dann ergibt sich ein um ggf. mehrere LSB kleinerer Ergebniswert. Das ist ein netter, aber wenig bekannter Effekt. Wenn ein Kondensator aus anderen Gründen notwendig ist, dann würde ich eher 10nF nehmen, natürlich abhängig von der Konversionsrate.
Mit dem Poti stelle ich während der Benutzung einmal einen Wert ein und lasse das dann über Stunden so stehen.
HildeK schrieb: > Der Effekt taucht dadurch auf, dass der Sample-Kondensator aus dem > externen C Ladung entnimmt, dadurch dessen Spannung sinkt. Wenn diese > Ladung nicht bis zum nächsten Wandelvorgang wieder nachgeflossen ist, > dann ergibt sich ein um ggf. mehrere LSB kleinerer Ergebniswert. Wenn die Ladung nicht ausreichend schnell über den Spannungsteiler nachgefliefert werden kann, ist der Fehler ohne Kondensator noch viel größer.
M.B. (f3r_dd) schrieb: > Mit dem Poti stelle ich während der Benutzung einmal einen Wert > ein und > lasse das dann über Stunden so stehen. Ich würde einfach mal die Schaltung von MaWin testen. Einfacher geht es eigentlich nicht. Einen Kondensator wirst Du nicht benötigen. Beitrag "Re: Analog 0-5V mit Poti linear regelbar aus 9V"
Wolfgang schrieb: > Wenn die Ladung nicht ausreichend schnell über den Spannungsteiler > nachgefliefert werden kann, ist der Fehler ohne Kondensator noch viel > größer. Nein, es doch ein Unterschied, ob du 1µF oder 20pF auf < 1 LSB nachladen musst? Es hängt bei der o.g. Verwendung auch vom Verhalten des AD-Wandlers ab: wird der Samplekondensator entladen bei dem Wandelvorgang oder nicht. Es gibt dazu Literatur von diversen Halbleiterherstellern. Ich habe nur gerade keinen Link zur Hand.
HildeK schrieb: > Nein, es doch ein Unterschied, ob du 1µF oder 20pF auf < 1 LSB nachladen > musst? Es muss immer die gleiche Ladung vom Analogeingang nachgeliefert werden, um die 20pF auf die passende Spannung zu laden, egal ob da ein 1µF als Puffer sitzt oder nicht. Dem 1µF Puffer steht für das Nachladen aber viel mehr Zeit zur Verfügung, als nur die Sample-Zeit des Wandlers. > Es hängt bei der o.g. Verwendung auch vom Verhalten des AD-Wandlers ab: > wird der Samplekondensator entladen bei dem Wandelvorgang oder nicht. Das hängt beim ATmega328 eben davon ab, was sonst noch so am Multiplexer passiert, i.e. ob er noch andere Analogkanäle abtastet und was dort für Signalpegel anliegen.
Hallo? Es sollte auf jeden Fall mit 10uF abgeblockt werden, um ein eventuelles Knistern des Potischleifers zu unterdrücken. Was sind schon 500ms, wenn nur dreimal am Tag daran gedreht wird?! M.B. (f3r_dd) schrieb: > Mit dem Poti stelle ich während der Benutzung einmal einen Wert > ein und lasse das dann über Stunden so stehen.
Wolfgang schrieb: > Dem 1µF Puffer steht für das Nachladen aber > viel mehr Zeit zur Verfügung, als nur die Sample-Zeit des Wandlers. Nicht die Sample-Zeit, sondern die Abtastrate! Ich hab doch gesagt: natürlich abhängig von der Konversionsrate. Und wenn du zu häufig samplest, dann reicht eben das tau nicht mehr zum ausreichend nachladen bei zu großem Kondensator. >> Es hängt bei der o.g. Verwendung auch vom Verhalten des AD-Wandlers ab: >> wird der Samplekondensator entladen bei dem Wandelvorgang oder nicht. > > Das hängt beim ATmega328 eben davon ab, was sonst noch so am Multiplexer > passiert, i.e. ob er noch andere Analogkanäle abtastet und was dort für > Signalpegel anliegen. Ja natürlich, genau dann fällt es auf jeden Fall auf, egal ob bei jedem Samplevorgang der Samplekondensator auf 0V entladen wurde oder nicht (was ich nicht weiß). Wenn nicht, dann hat er vom letzten Kanal noch eine andere Spannung.
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