Masse Problem an Zenerdiode ?

[Volksliebe (volksliebe)]

Servus Leute,

habe hier ein "kleines" Problem mit der Ausgangsspannung an der Z-Diode.

Die Schaltung ist Simpel. Es "verstärkt/halbiert" die Spannung die vom 
Solarpanel kommt und verstärkt es nochmals invertierend um eine positive 
Spannung zu erhalten. Die Z-Diode von 10V begrenzt die Spannung halt auf 
maximal 10V.

Die Schaltung funktioniert! Aber nur wenn ich an den Messspitzen des 
Multimeters sowohl am Pluspol als auch an Masse meine beiden Finger 
dranhalte.

Sobald ich meine Finger wegnehme zeigt das Multimeter ein Messergebnis 
verfälscht um ca. 2-2,5V an.

Sollte ich statt ein LM324 einen Isolationsverstärker wie ISO124 nehmen 
?

Habe mir gedacht, dass eventuell die Schwarmintelligenz von 
mikrocontroller.net dahinter kommt. Würde mich sehr freuen.

[H. H. (Gast)]

Ein simpler Spannungsteiler wäre zu einfach?

[Jörg R. (solar77)]

Volksliebe schrieb:
> Die Schaltung funktioniert! Aber nur wenn ich an den Messspitzen des
> Multimeters sowohl am Pluspol als auch an Masse meine beiden Finger
> dranhalte.

Das ist unpraktisch und unkomfortabel, wenn es aber nicht anders geht 
musst Du es wohl so machen;-)

[Veit D. (devil-elec)]

Hallo,

die beiden Netzteile haben keine gemeinsame Masse. Die ICs hängen in der 
Luft und die Z-Diode ist mit Solarmasse verbunden. Dein Finger sorgt für 
einen hochohmigen Bezugspunkt. Warum nicht alle Massen verbinden?

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

Veit D. schrieb:
> die beiden Netzteile haben keine gemeinsame Masse.
Deshalb wird allein druch den allgegenwärtigen Netzbrumm der 
Gleichtaktbereich am Eingang des Optokopplers verletzt. Da *muss 
unbedingt* ein Potentialbezug hergestellt werden.

> Warum nicht alle Massen verbinden?
Wäre wohl das Sinnvollste. Der LM324 kann ja aan Ein- und Ausgang bis 
runter ans negative Rail.

[Wolf17 (wolf17)]

Eine floatende, nicht massebezogene Versorgung der OPs geht nicht!
U1A hat IN 0V(Masse) OUT -12V, dazu braucht er eine massebezogene 
Versorgung von mindestens +2V/-12,1V. U2A hat IN 0V OUT +12V, dazu 
braucht er eine massebezogene Versorgung von mindestens +14V/0V. Eine 
gemeinsame Hilfsversorgung müsste massebezogen min +14V/-12,1V haben.

Vielleicht erklärt der TO mal, was er bezweckt. Denkbare Lösungen:
1) 78L12 Regler vor R5
2) alles durch 78L10 ersetzen
3) die ZD10V mit RV aus +24V Solar speisen.
4) wie 3), dahinter OP als Puffer

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

Volksliebe schrieb:
> Die Schaltung ist Simpel.
Das Modell einer Solaranlage ist übrigens eine Stromquelle mit einigen 
(ca. 24V/0,7V = 35) parallel in Flussrichtung geschalteten Dioden:

    .-------o------ Solar +
    |       |
    |       |
    |       V   D1
    |       -
    |       |
    |       V   D2
    |       -
    |       |
   / \      V   D3
I | ^ |     -
  | | |     |
   \_/      V   D...
    |       -
    |       |
    |       V   D33
    |       -
    |       |
    |       V   D34
    |       -
    |       |
    |       V   D35
    |       -
    |       |
    '-------o------  Solar -

> Die Schaltung ist Simpel.
Willst du da im Grunde einfach nur mit deiner LOGO! die Solarspannung 
analog messen?

Das würde ich so machen:

           
                       LOGO!
                    ___________
Solar+  ---Poti----| In 0..10V
                   |    
                   |_GND_______
                      |
Solar-   -------------o---------- GND

Denn das sieht ja mitsamt der Innenbeschaltung der LOGO! etwa so aus:

           
                       LOGO!
           15k      ___________
Solar+  ---Poti----|--. In 0..10V
0..25V             |  |
                   |  R1  (z.B. 7k7)
                   |  |   
                   |  o-------> µC 0..3V3  
                   |  |  
                   |  R2  (z.B. 3k3)
                   |  |  
                   |_GND_______
                      |
Solar-   -------------o---------- GND

Und das Poti muss einfach in der Größenordnung des Eingangswiderstands 
der LOGO! sein, dann hast du schon den nötigen Spannungesteiler, ganz 
ohne Invertierung und sonstige Krämpfe.

Ich habe jetzt einfach mal irgendwelche Widerstandswerte da 
reingeschrieben. Wenn du sagst, welche LOGO! du hast, dann könnte man 
bei "Eingangswiderstand" nachschauen, welchen Wert das Poti bzw. der 
Vorwiderstand in etwa haben muss.

[Volksliebe (volksliebe)]

Vielen vielen Dank an allen, die mir Ihre Gedankengänge geschenkt haben.

Ich werde es heute definitiv umsetzen und später berichten, ob es 
geklappt hat.

[Andrew T. (marsufant)]

Lothar M. schrieb:
>> Warum nicht alle Massen verbinden?
> Wäre wohl das Sinnvollste. Der LM324 kann ja aan Ein- und Ausgang bis
> runter ans negative Rail.

Eben deswegen wird dann schon U1A aussteigen, da es (rechnerisch -12V 
liefern müsste.
Kann es aber nicht wegen fehlender neg/pos. Versorgung.

[Thomas B. (thomas2)]

Auch wenn es sicher einfachere Möglichkeiten gibt, habe ich mal 
versucht, die Schaltung zu Ende zu denken:

Aufgrund der negativen Ausgangsspannung des invertierenden Verstärkers 
bräuchten die OPV eine symmetrische Versorgung. Beim LM324 sind hier 
maximal ±16 V möglich. Den Mittelpunkt müsste man mit der Masse des 
Solarpanels und der Logo verbinden.

Allerdings liegt die zu messende Spannung dann über der Betriebsspannung 
des OPV. Wäre das beim invertierenden Verstärker mit Verstärkungsfaktor 
<1 so möglich? Im statischen Betrieb hat man am inv. Eingang ja 
virtuelle Masse, der sieht die Eingangsspannung also eigentlich nicht. 
Laut Simulation geht es, trotzdem bin ich mir nicht sicher, ob das gut 
so ist?