Moin, ich brauch mal die Hilfe der Schwarmintelligenz.
Ich will den Meßbereich eines Voltmeters einschränken. Unterhalb eines
bestimmten Wertes soll 0 (null) angezeigt werden.
Hintergrund:
Ich habe ein Voltmeter 0-15Volt DC. Dazu eine kleine Solaranlage für den
Garten mit Bleiakkumulator. Ich möchte, daß unter ca. 10,5V das
Voltmeter nicht ausschlägt.
Dafür gabs mal eine Schaltung mit Z-Diode. Nur ich finde diese Schaltung
einfach nicht wieder. Kann sich jemand evtl. daran erinnern und mir in
den Hinter treten?
Danke
Wolfgang
Wolfgang P. schrieb:> Dafür gabs mal eine Schaltung mit Z-Diode. Nur ich finde diese Schaltung> einfach nicht wieder. Kann sich jemand evtl. daran erinnern und mir in> den Hinter treten?
Treten tue ich nicht!
Die einfachste Version ist einfach eine 10V-Z-Diode in Reihe zum
Messinstrument. Es kann allerdings sein, dass auf Grund der kleine
Ströme durch die Z-Diode diese schon viel früher was anzeigt. Die
Möglichkeiten sind dann:
- falls die zu messende Spannung eine kleine zusätzliche Belastung haben
darf: ein Widerstand parallel zum Messinstrument, so dass auch einige mA
durch die Z-Diode fließen
- evtl. hilft es auch, eine 12V Z-Diode zu verwenden.
Im Übergangsbereich wird es aber sehr nichtlinear sein.
Wolfgang P. schrieb:> Ich möchte, daß unter ca. 10,5V das Voltmeter nicht ausschlägt.
Warum?
Sind die 10,5V am Akku gemessen? Dann würde ich mir eher Sorgen um den
Akku machen. Dass das Voltmeter den noch belastet spielt dann auch keine
Rolle mehr.
Meine Dank an Alle, welche bisher geantwortet haben.
Die Reihenschaltung hatte ich in Erinnerung, habe aber die Izmin
ignoriert und deshalb nur Müll rausbekommen. Auf den Parallelwiderstand
bin ich nicht gekommen. Nun hab ich aber erstmal die Marschrichtung, in
welcher ich weiter arbeiten kann.
an Jörg R.
[Zitat]
Sind die 10,5V am Akku gemessen? Dann würde ich mir eher Sorgen um den
Akku machen. Dass das Voltmeter den noch belastet spielt dann auch keine
Rolle mehr.
[/Zitat]
Die 10,5Volt sind nur als Beispiel. Durch Auswahl einer entsprechenden
Z-Diode kann ich ja den Wert beeinflussen. Es ging erstmal nur ums
Prinzip.
Aber trotzden Danke für den Hinweis.
Wolfgang P. schrieb:> naja, irgendwie muß ich auch meine Restbestand an Bauelementen mal> verarbeiten.
:-)
Wolfgang P. schrieb:> Die Reihenschaltung hatte ich in Erinnerung, habe aber die Izmin> ignoriert und deshalb nur Müll rausbekommen.
Da kommt sowieso nichts heraus, was zuverlässig stabil läuft.
Die Schaltung im Anhang haben wir vor ca. 30 Jahren entwickelt, um die
Spannung vom Bleiakus anzuzeigen, z.B. im Wohnmobil. Sowas liegt aktuell
noch mobil in meinem PKW und ist nach wie vor stabil.
Als OP habe ich LM258 verwendet, die Z-Diode muss 5V1 sein, weil nur
diese hinreichend stabil ist.
> die Z-Diode muss 5V1 sein
Mit 2 x 10 V Z-Diode + passendem Widerstand habe ich auch
mal ein Instrument fuer 20 - 30 V gebaut um den Bleiakku
der USV zu ueberwachen.
Das Zimmer wo sich das Instrument befand, war uebrigens beheizt.
Da spielte der TK der Z-Dioden nicht so die Rolle...
Fuer einen 12 V Akku wuerde sich ein Bereich von 10 - 15 V anbieten.
Manfred schrieb:> Als OP habe ich LM258 verwendet, die Z-Diode muss 5V1 sein, weil nur> diese hinreichend stabil ist.
Heute würde ich dir die LM 236-2.5 doppelt oder wenn erhält lich die LM
236-5 empfehlen,
da ist der Regelknick sehr exakt ist,
und der Tk angenehm klein.
Jobst M. schrieb:> Unterhalb von 10,5V liegt der Ausgang des OPVs auf nahe 0V,> Über 10,5V liegt der Ausgang auf seiner zu messenden Betriebsspannung.
Schöne und simple Lösung für das Problem👍
Um die Schaltung etwas temperaturstabiler zu machen würde ich die 3V9
Z-Diode gegen eine 6V2 tauschen. Der Spannungsteiler R1/R4 müsste dann
aber angepasst werden.
Ich setze für solche „einfachen“ Stabilisierungen gerne auch mal eine
LED ein, anstelle der Z-Diode.
Jörg R. schrieb:> Um die Schaltung etwas temperaturstabiler zu machen
Wozu? Es hat keine Auswirkung auf die Messwerte. Nur auf die Schwelle,
wann angezeigt wird. Dazu gibt es auch noch eine Hysterese.
Gruß
Jobst
Jörg R. schrieb:> Um die Schaltung etwas temperaturstabiler zu machen würde ich die 3V9> Z-Diode gegen eine 6V2 tauschen.
Da bin ich anderer Meinung. Bei den kleinen Spannungen überwiegt der
Zener-Effekt, die sind stabiler als Avalanche-Dioden ab etwa 6 Volt. Das
ist auch der Grund, weshalb in 'meiner' Schaltung eine 5V1 vorgegeben
ist.
Jobst M. schrieb:> Wozu? Es hat keine Auswirkung auf die Messwerte. Nur auf die Schwelle,> wann angezeigt wird. Dazu gibt es auch noch eine Hysterese.
Ich glaube, dass diese Schaltung keinen Sinn macht und an der
Freagestellung vorbei geht. Es soll eine Spannung auf einem
Zeigerinstrument angezeigt werden, zwecks besserer Ablesbarkeit
gespreizt.
Du hast mein Bild gesehen? Unterhalb 10V rührt sich der Zeiger nicht,
erst ab da zeigt er Spannung an. Dafür braucht man keinesfalls eine
Hysterese, sondern eine stabile Referenzspannung als Stromsenke am Fuß
des Zeigermeßwerkes.
Jobst M. schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Um die Schaltung etwas temperaturstabiler zu machen>> Wozu? Es hat keine Auswirkung auf die Messwerte. Nur auf die Schwelle,> wann angezeigt wird. Dazu gibt es auch noch eine Hysterese.
Sorry, war nur ein Vorschlag.
Manfred schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Um die Schaltung etwas temperaturstabiler zu machen würde ich die 3V9>> Z-Diode gegen eine 6V2 tauschen.>> Da bin ich anderer Meinung. Bei den kleinen Spannungen überwiegt der> Zener-Effekt, die sind stabiler als Avalanche-Dioden ab etwa 6 Volt. Das> ist auch der Grund, weshalb in 'meiner' Schaltung eine 5V1 vorgegeben> ist.
6V2 Z-Dioden, ok Avalanche-Dioden, sind am temperarurstabilsten.
Der TO hat ein Voltmeter das von 0-15V misst. Daher erschließt sich mir
nach wie vor nicht weshalb das Voltmeter erst ab Spannung X anzeigen
soll.
Jörg R. schrieb:> weshalb das Voltmeter erst ab Spannung X anzeigen soll.
...um den interessierenden Bereich über die gesamte zur Verfügung
stehende Analogskala zu dehnen, zu spreizen, höher aufzulösen, besser
ablesbar zu machen.
von Jobst M. schrieb:
>Unterhalb von 10,5V liegt der Ausgang des OPVs auf nahe 0V,>Über 10,5V liegt der Ausgang auf seiner zu messenden Betriebsspannung.
Genau das ist ja nicht erwünscht, die Skale soll 10V bis 15V
im gesamten Anzeigebereich anzeigen, also wie eine Lupe.
Die Skale muß dann neu beschriftet werden. Also bei 0V
muß dann 10V stehen.
Nichtverzweifelter schrieb:> Jörg R. schrieb:>> weshalb das Voltmeter erst ab Spannung X anzeigen soll.>> ...um den interessierenden Bereich über die gesamte zur Verfügung> stehende Analogskala zu dehnen, zu spreizen, höher aufzulösen, besser> ablesbar zu machen.Günter Lenz schrieb:> von Jobst M. schrieb:>>Unterhalb von 10,5V liegt der Ausgang des OPVs auf nahe 0V,>>Über 10,5V liegt der Ausgang auf seiner zu messenden Betriebsspannung.>> Genau das ist ja nicht erwünscht, die Skale soll 10V bis 15V> im gesamten Anzeigebereich anzeigen, also wie eine Lupe.> Die Skale muß dann neu beschriftet werden. Also bei 0V> muß dann 10V stehen.
Wo schreibt der TO das?
Jörg R. schrieb:> Sorry, war nur ein Vorschlag.
Alles gut. Habe ich auch so aufgenommen und nur meinen Standpunkt dazu
geschrieben.
@all:
Die Bereichsspreizung sehe ich bisher nicht, daher ist die Schaltung von
mir auch so geworden. Die Bereichsspreizung wird nur angenommen. Leider
hat sich der TO hier nicht ausgelassen.
Gruß
Jobst
Hier
Wolfgang P. schrieb:> Ich will den Meßbereich eines Voltmeters einschränken. Unterhalb eines> bestimmten Wertes soll 0 (null) angezeigt werden.
und hier
Wolfgang P. schrieb:> Ich möchte, daß unter ca. 10,5V das Voltmeter nicht ausschlägt.
Nichtverzweifelter schrieb:> Wolfgang P. schrieb:>> Ich will den Meßbereich eines Voltmeters einschränken. Unterhalb eines>> bestimmten Wertes soll 0 (null) angezeigt werden.>> und hier>> Wolfgang P. schrieb:>> Ich möchte, daß unter ca. 10,5V das Voltmeter nicht ausschlägt.
Genau das macht die Schaltung von Jobst M.
Der TO schreibt nirgendwo dass die Skala gespreizt werden soll.
Wolfgang P. schrieb:> Hintergrund:> Ich habe ein Voltmeter 0-15Volt DC. Dazu eine kleine Solaranlage für den> Garten mit Bleiakkumulator
Was wird es für ein Bleiakku sein? Richtig, ein 12 Volt Akku. Wie im
klassischen Auto. Welcher Bereich interessiert da? Richtig, 10 bis 15
Volt.
Er wird sich schon nochmal melden, tageszeittauglich, und Deine Bedenken
zerstreuen.
Toxic schrieb:> Wolfgang P. schrieb:>> Dafür gabs mal eine Schaltung mit Z-Diode.>> Die hier vielleicht?> Beitrag "Re: Messbereich für ein Drehspulenmessgerät"
Du kannst ja eine Kombination der Schaltung von "Jobst M.
(jobstens-de)"
Beitrag "Re: ?analoges Voltmeter Meßbereich einschränken"
und der Schaltung von " Ottmar K. (wil1)" - siehe Anhang
zusammenbasteln.
Wenn bei der Spannungslupenschaltung die Spannung unter 10V
kontinuierlich weiter abfaellt,schlaegt das Messgeraet in die
andere/falsche Richtung aus.
"Jobst" Schaltung wuerde dies verhindern.
Hinweis:
Wenn der OP schaltet gibt es einen 1ms langen negativen Impuls (<1V)
fuer das Voltmeter.Das haengt mit der Zenerdiode in der
Brueckenschaltung zusammen und sollte weiter nicht tragisch sein.
Aufbauen & testen.Je nach Resultat in den Muelleimer oder
weiterverwenden.
Jörg R. schrieb:> Um die Schaltung etwas temperaturstabiler zu machen würde ich die 3V9> Z-Diode gegen eine 6V2 tauschen.
Oder besser gleich eine 2,5V Referenz aus der 431-Familie.
3,9V Z-Dioden taugen nichts, Abgleich nötig und hoher Innenwiderstand,
hoher TK.
Jörg R. schrieb:>>>> Jörg R. schrieb:>>>> 6V2 Z-Dioden, ok Avalanche-Dioden, sind am temperarurstabilsten.
Da irrt Jörg.
Die 6.2 sind 5.6 mit antiserieller si-diode, also keine einfache z bzw
avalanche.
Sch dir Mal genau an wie eine 1n82x aufgebaut ist
Toxic schrieb:> Du kannst ja eine Kombination der Schaltung von "Jobst M.> (jobstens-de)"> Beitrag "Re: ?analoges Voltmeter Meßbereich einschränken"> und der Schaltung von " Ottmar K. (wil1)" - siehe Anhang> zusammenbasteln.
Das Problem dabei ist aber, dass er dann eine Spannung von 0-15V
benötigt, da er das Voltmeter schon besitzt. Und das ist dann nicht mehr
so einfach.
Peter D. schrieb:> 3,9V Z-Dioden taugen nichts
Peter, aber auch für Dich: Die Präzision der Diode ist eigentlich
nebensächlich. Der OPV schaltet nur zwischen seinen beiden Rails.
In der hier angehängten Schaltung sieht das ganz anders aus.
Vielleicht mag Toxic nochmal simulieren, ich bin dazu gerade nicht in
der Lage.
Auch der Bereich unter 5V ist interessant, was da passiert. Ich bin mir
nicht sicher.
R6 muss allerdings 10k sein!
Anm.: Bis auf R2 müssen hier alle Widerstände recht genau sein. Die
OpAmps sollten spätestens ab 2,5V laufen.
Gruß
Jobst
Jobst M. schrieb:> Das Problem dabei ist aber, dass er dann eine Spannung von 0-15V> benötigt, da er das Voltmeter schon besitzt.
Er scheint ein einfaches Drehspulmessinstrument zu benutzen.Ich bin
davon ausgegangen (so hatte ich das frueher als gemacht) ,dass er das
Instrument oeffnet und den Vorwiderstand entfernt.
Aber wer will kann selbst simulieren - anbei die LTspice-Schaltung.
Der MCP601 uebrigens ist nicht geeignet: max. Ub 7V....
Hab den LM358 genommen - der natuerlich miserabal ist weil der Ausgang
nicht ganz an die Versorgungsspannung heranreicht.
Jobst M. schrieb:> Vielleicht mag Toxic nochmal simulieren
Der TO hat sich nicht mehr gemeldet - warum einen Haufen Zeit
investieren.
Andrew T. schrieb:> Die 6.2 sind 5.6 mit antiserieller si-diode, also keine einfache z bzw> avalanche.>> Sch dir Mal genau an wie eine 1n82x aufgebaut ist
Stimmt, die 1N82x sind aber auch spezielle Referenz-Dioden mit
minimierten TK und keine normalen Z-Dioden wie BZX yy. Die 1N82x Serie
gibt es auch nur mit 6,2V im Gegensatz zu Standard Z-Dioden.
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/15029/PHILIPS/1N821.html
Peter D. schrieb:> Oder besser gleich eine 2,5V Referenz aus der 431-Familie.
Ja, die haben ein besonders gutes Preisleistungsverhältnis.
Falls man keine im Hause hat; sie sind in fast jedem Schalt-
netzteil und können vielleicht sogar aus defekten Netzteilen
"geerntet" werden.
> 3,9V Z-Dioden taugen nichts,
Da sind teilweise LEDs besser geeignet.
So, Arbeit erledigt, Futter besorgt und nun kann ich hier wieder
antworten.
Erstmal vielen Dank für die zahlreichen Vorschläge. Aber bitte lasst die
Kanonen im Schrank (nicht auf die armen Elektronen schiessen). Ich
wollte nur eine einfache Methode um auf einen Blick erfassen zu können
ob der Akku noch Reserven hat. Dafür reicht mir die Variante mit der
Z-Diode völlig aus. Weiter oben kam ja schon der Einwand, daß diese
Schaltung (egal welche) ja permanent am Akku nuckelt. Jetzt das ganze
noch um einen OPV aufzublasen, würde ja noch mehr Strom ziehen. Deswegen
eher nicht.
Weil hier der Begriff Spreizung auftauchte:
Das 0-15V Voltmeter hatte ich bisher ja schon dran, deswegen selbiges
erstmal in der Schaltung. Es ist richtig, ich verschenke hier 2/3 des
Anzeigebereiches. ABER
im 3.Beitrag wies HildeK mich darauf hin, daß mir jetzt 10V im Pegel
fehlen und ich eine neue Skala anfertigen müßte. Daraufhin hab ich mal
einen Blick in meine Kiste mit Anzeigen geworfen und noch ein Voltmeter
0-5V gefunden. Das hatte ich vorher nicht im Blickfeld, da die Spannung
ja bis fast 15V (14,7V Ladeendspannung) ging. Jetzt fehlen 10V und das
0-5V passt perfekt und ich nutze den gesamten Anzeigebereich.
Nochmals vielen Dank an alle. Ich bau jetzt mal die Schaltung zusammen
und teste. Bei Bedarf melde ich mich wieder.
Wolfgang
Manfred schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Um die Schaltung etwas temperaturstabiler zu machen würde ich die 3V9>> Z-Diode gegen eine 6V2 tauschen.>> Da bin ich anderer Meinung. Bei den kleinen Spannungen überwiegt der> Zener-Effekt, die sind stabiler als Avalanche-Dioden ab etwa 6 Volt.Andrew T. schrieb:> Jörg R. schrieb:>>> Jörg R. schrieb:>> 6V2 Z-Dioden, ok Avalanche-Dioden, sind am temperarurstabilsten.> Da irrt Jörg.
Ja, tatsächlich. Ich bin 40 Jahre mit einer Fehlinformation
rumgelaufen;-( Gerade habe ich das Thema nochmals gegoogelt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Z-Diode
Unter dem Begriff „Durchbrucheffekte“ bin ich nun auf einem besseren
Wissensstand.
Wolfgang P. schrieb:> im 3.Beitrag wies HildeK mich darauf hin, daß mir jetzt 10V im Pegel> fehlen und ich eine neue Skala anfertigen müßte. Daraufhin hab ich mal> einen Blick in meine Kiste mit Anzeigen geworfen und noch ein Voltmeter> 0-5V gefunden.
Aber auch da brauchst du für die Anzeige der gespreizten Spannung eine
neue Skala. 0-5V ist nicht das selbe wie 10-15V ...
Einfach eine '1' davor schreiben?
HildeK schrieb:> Wolfgang P. schrieb:>> im 3.Beitrag wies HildeK mich darauf hin, daß mir jetzt 10V im Pegel>> fehlen und ich eine neue Skala anfertigen müßte. Daraufhin hab ich mal>> einen Blick in meine Kiste mit Anzeigen geworfen und noch ein Voltmeter>> 0-5V gefunden.>> Aber auch da brauchst du für die Anzeige der gespreizten Spannung eine> neue Skala. 0-5V ist nicht das selbe wie 10-15V ...> Einfach eine '1' davor schreiben?
oder unter der Anzeige ein +10Volt anbringen?
HildeK schrieb:> Aber auch da brauchst du für die Anzeige der gespreizten Spannung eine> neue Skala. 0-5V ist nicht das selbe wie 10-15V ...> Einfach eine '1' davor schreiben?
Gibt es noch Anreibebuchstaben zu kaufen?
Das ist verdammt lange her, dass ich Prüfmittelbau gemacht habe. Da
haben wir das Skalenblech ausgebaut, mit Wattestäbchen und Lösungsmittel
die Zifern entfernt und passsend neu aufgerieben.
