Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Richtiger Widerstand für Spannungsteiler


von Hugo K. (huka)


Lesenswert?

Hallo,

ich bin leider Laie auf dem Gebiet und hätte eine Verständnisfrage zum 
Thema Spannungsteiler und der Ermittlung der korrekten Widerstände.

Ich möchte einen ESP8266 mit Analog Input nutzen um den 
Umgebungshelligkeitswert mittels eines Fotowiderstands (LM393) zu 
messen. Der Operationsbereich liegt bei diesem zwischen 3.3V und 5V, da 
er durch die Spannung des ESP mitgespeist wird, sind es aber nur 3.3V 
...

Laut Datenblatt kann meine Version des ESP12f aber nur zwischen 0-1V auf 
dem A0 Eingang arbeiten. Von daher dachte ich, dass ein simpler 
Spannungsteiler das Richtige wäre um die max 3.3V auf dem Analog Output 
auf max 1V zu regeln.

Nun zum Spannungsteiler

Wenn ich es richtig mitbekommen habe, geht es im Grunde darum, das 
richtige Verhältnis zwischen R1 und R2 zu ermitteln um auf die 
gewünschte Spannung U2 zu kommen. Für die Wahl der absoluten Widerstände 
sollte man die aber möglichst groß wählen um die Verlustleistung 
wiederum gering zu halten.

Nun gibt ja zwei Fälle: belasteter und unbelasteter Spannungsteiler ... 
interessant wäre ja in der Praxis ohnehin nur der belastete ...

Um jetzt den richtigen Widerstand zu berechnen bräuchte man aber auch 
die Kennzahlen des Fotowiderstands, da man bei der Berechnung die beiden 
Widerstände R2 und RLast zusammenfasst ... und da liegt das Problem

Ich finde keine Datenblatt zu diesem LM393 und wollte mal wissen, ob man 
irgendwie anders zu einem brauchbaren Ergebnis kommt bzw. was man 
vielleicht so als Widerstand annehmen kann?

Danke!

von H. H. (Gast)


Lesenswert?

Der LM393 ist kein Fotowiderstand.

Zeig mal was du da hast.

von Hugo K. (huka)


Lesenswert?

Sorry, der LM393 ist wohl nur der Chip ...

Hab sowas hier

https://www.ebay.de/itm/362763638032

von Dieter R. (drei)


Lesenswert?

Hugo K. schrieb:

> Umgebungshelligkeitswert mittels eines Fotowiderstands (LM393) zu
> messen.

Entweder ist es ein LM393 oder ein Fotowiderstand. Beides gleichzeitig 
geht schlecht.

Oder es ist ein Fotowiderstand, auf dem LM393 steht und der Rest der 
Typbezeichnung fehlt?

Oder ist es sowas: https://www.ebay.de/itm/122241409178

Da ist zwar ein LM393 drauf, aber das ist nicht der Fotowiderstand.

Tip: kauf einen Fotowiderstand mit bekannter Typbezeichnung und 
bekannten technischen Daten, dann klappt das auch mit der 
Widerstandsberechnung. Sonst hilft eben nur probieren, ist ja auch nicht 
wirklich schwer.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Vergiss das Board bei Ebay, kauf dir einen passenen Phototransistor. 
Siehe Lichtsensor / Helligkeitssensor.

Es reicht eine einfacher Spannungsteiler zwischen 3,3V und GND. Die 
Größe des Arbeitswiderstands richtet sich nach der gewünschten 
Empfindlichkeit. UNd keine Anngst, wenn der Analogeingang mehr als 1V 
sieht, geht er nicht kaputt, er geht nur in die Begrenzung.

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


Lesenswert?

Du benötigst keinen Spannungsteiler aus zwei Widerständen (1k und 2k2). 
Der Fototransistor kann problemlos in den Spannungsteiler mit einbezogen 
werden. Dazu ist nur noch ein einziger Widerstand nötig. (Widerstand und 
Fototransistor in Reihe geschaltet an 3V3). Denn:

Falk B. schrieb:
> Und keine Angst, wenn der Analogeingang mehr als 1V sieht, geht er
> nicht kaputt, er geht nur in die Begrenzung.

Die Auswertung des ESP8266 sollte sich dann nur auf 1V beschränken. Das 
ist alles.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Sicher benutzt du keinen nackten ESP Chip sondern ein Modul. Die meisten 
Module haben bereits einen Spannungsteiler für 3,3V.

Um einen Spannungsteiler auszulegen braucht man zudem eine Info, wie 
hoch der Widerstandswert deines LDR im erwarteten Helligkeitsbereich ist 
(von-bis).

Hugo K. schrieb:
> Hab sowas hier

Nutzloser Tand. Du brauchst nur den Fotowiderstand und einen 
Festwiderstand, die beiden bilden bereits den Spannungsteiler.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Hugo K. schrieb:
> Hab sowas hier

Das Ding liefert keinen Analogwert, sondern schaltet ab einer bestimmten 
Helligkeit, einstellbar per Trimmpoti, den Digitalausgang an oder ab, 
direkt kompatibel mit deinem ESP wenn er an dieselbe Betriebsspannung 
kommt.

Analoge Helligkeit misst man mit einem Operationsverstärker an einer 
Photodiode.
1
       +3.3V VCC
2
           |
3
  +--470pF-(----+
4
  |        |    |
5
  +--1MOhm-(----+
6
  |        |    |
7
  |  GND--|+\   |
8
  |       |  >--+-- ADC
9
  +-------|-/
10
 _|_       |
11
 /_\       |
12
  |        |
13
 GND      GND
Als Photodiode wenn man messen will was das Auge sieht eine mit 
Taheslichtfilter wie BPW34, als Operationsverstärker nicht so was 
billiges wie LM358 derehr Messfehler als Messwert liefert sondern was 
genaueres wie LT1013 oder gar LMP2021.

von Hugo K. (huka)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Hugo K. schrieb:
>> Hab sowas hier
>
> Das Ding liefert keinen Analogwert, sondern schaltet ab einer bestimmten
> Helligkeit, einstellbar per Trimmpoti, den Digitalausgang an oder ab,
> direkt kompatibel mit deinem ESP wenn er an dieselbe Betriebsspannung
> kommt.

Und wofür ist der A0 Ausgang an dem Teil?

von Hugo K. (huka)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Module haben bereits einen Spannungsteiler für 3,3V.

https://docs.ai-thinker.com/_media/esp8266/docs/esp-12f_product_specification_en.pdf

Das ist das Datenblatt von dem Ding ... wo sitzt der Spannungsteiler bzw 
wie nutze ich das?

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Hugo K. schrieb:
> Das ist das Datenblatt von dem Ding ... wo sitzt der Spannungsteiler

Das ESP-12F Modul hat keinen Spannungsteiler. Wie gesagt brauchst du 
auch keinen. Einfach einen aus LDR und Widerstand bilden, z.B:
1
         100kΩ        LDR
2
3,3V o---[===]---+----[===]---| GND
3
                 |
4
                 |
5
                ADC

Der ADC verträgt die 3,3V. Messen kann er aber nur 0 bis etwa 1V.

von Hugo K. (huka)


Lesenswert?

Vielen Dank, das hilft mir weiter :)

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.