Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannung und Strom auslesen 600V


von Randy T. (peroja)


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Hallo,

Ich baue seit einigen Jahren HiFi Röhrenverstärker und arbeite da 
teilweise mit 600V +/- und einigen mA (z.B 300mA max)

Nun möchte ich gerne auf einem Display die Spannung von jeder Röhre 
auslesen. (Anode und G2) Ich weiss aber nicht wie ich das angehen soll. 
Mir Schwebt ein OLED Display vor welches von einem Microcontoller 
Raspery PI oder Banana (egal..) gesteuert wird. Diesen Part könnte ich 
bei einem Freund Outsourcen, nicht aber den Teil der den HV liest und in 
ein Digitales Signal umwandelt.

Wie würded ihr vorgehen? Gibt es ein Elektronisches Bauteil welches 
solche Spannungen lesen kann und z.B in ein Binäres Signal umwandelt? So 
wie z.B. ein Multimeter funktioniert?

Gruss
Peroja

von Harald W. (wilhelms)


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Randy T. schrieb:

> Gibt es ein Elektronisches Bauteil welches solche Spannungen
> lesen kann und z.B in ein Binäres Signal umwandelt?

Ja, jeder beliebige AD-Wandler mit vorgeschalteten Spannungsteiler.

von Wolf17 (wolf17)


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Ein Mikrocontrollerboard verwenden, das genügend ADC (=Analog) Eingänge 
besitzt. Die Anodenspannung über hochohmigen Spannungsteiler und 100nF 
nach Masse anpassen.

von Michael B. (laberkopp)


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Randy T. schrieb:
> Raspery PI oder Banana (egal..)

Die sind wohl massiv überzogen, die können den ganzen Röhrenklang per 
DSP Effekt simulieren und nebenbei noch Schach spielen.

Und sie haben keine Analogeingänge.

Ein simpler AVR aka Arduino hat davon schon 6, kann also ohne Umschalten 
3 Spannungen und 3 Ströme mit ca. 0.1% Auflösung anzeigen.

Simple Spannungsteiler tun es aber nicht, die Quellimpedanz sollte unter 
10k liegen und die heruntergeteilte Differenzspannung an einem shunt 
wird durch die Teiler zu ungenau.

Man nutzt zur Strommessung eher so was wie den ZXCT1009, der macht aus 
dem Spannungsabfall am shunt eine Spannung die auf Masse bezogen ist, 
leider hält er keine 600V aus, muss man also nachbauen 
https://www.analog.com/en/app-notes/an-105fa.html, und die Spannung 
misst man mit einem HOCHOHMIGEN Spannungsteiler und schaltet einen OpAmp 
als Spannungsfolger vor den Analogeingang.

Mehr Analogeingänge erhält man durch Analogumschalter wie CD4051.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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RIM hat damals den Röhrenstrom am Kathodenwiderstand gemessen. So konnte 
man den Strom der Röhren messen und symmetrieren. Anzeige war ein 
Umschalter mit Drehspulinstrument.
Der Raspberry Pico hat 4 Analogeingänge mit 12 Bit.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Randy T. schrieb:
> Wie würded ihr vorgehen? Gibt es ein Elektronisches Bauteil welches
> solche Spannungen lesen kann und z.B in ein Binäres Signal umwandelt? So
> wie z.B. ein Multimeter funktioniert?

Ja, so wie ein Multimeter. So würde ich es auch machen, nämlich mit 
Spannungsteiler ...

von Manfred P. (pruckelfred)


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Michael B. schrieb:
> Ein simpler AVR aka Arduino hat davon schon 6, kann also ohne Umschalten
> 3 Spannungen und 3 Ströme.

Viel Spaß auch, ich bin vor ein paar Jahren mit einem Arduino (AT328) 
aufs Maul gefallen, weil die Ansteuerung des OLEDs erheblich viel 
Ressourcen belegt. Böse dabei, dass die A*-IDE unkritische Auslastungen 
zeigte und es erst in der Laufzeit Abflüge gab.

Anstatt OLED ein LCD mit eigenem Zeichengenerator, ein übliches 1602 
oder 2004 mit I2C war hier stets problemlos.

> mit ca. 0.1% Auflösung anzeigen

Auflösung != Genauigkeit. Streiche ein Bit, was für diese Idee aber noch 
immer gut genug wäre.

> Simple Spannungsteiler tun es aber nicht, die Quellimpedanz sollte unter
> 10k liegen

Na und? 200 Volt über 1,8 Meg - 10k geteilt ergibt 1,1 Volt, würde 
passen.

Am Kathodenwiderstand sind zweistellige Volt, aber auch niederohmig 
genug, die passend teilen zu können.

Wenn es denn Arduino werden soll, könnte man auch einen externen Wandler 
ADS1115 daneben packen, dessen Genauigkeit hat mich angenehm überrascht.

> und die heruntergeteilte Differenzspannung an einem shunt
> wird durch die Teiler zu ungenau.

Weil man nur 20% Kohleschichtwiderstände hat und Trimmpotis noch nicht 
erfunden wurden?

von Frank O. (frank_o)


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Randy T. schrieb:
> Nun möchte ich gerne auf einem Display die Spannung von jeder Röhre
> auslesen.

https://de.aliexpress.com/item/1005002985824681.html

[Mod: Link um 500 Zeichen aufs Nötige gekürzt]

: Bearbeitet durch Moderator
von Wolf17 (wolf17)


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Frank O. schrieb:
> Randy T. schrieb:  einen Rattenschwanzlink
Bitte künftig kürzen: 
https://de.aliexpress.com/item/1005002985824681.html

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Matthias S. schrieb:

> Der Raspberry Pico hat 4 Analogeingänge mit 12 Bit.

Wovon einer allerdings vom System genutzt wird, effektiv stehen also nur 
3 zur Verfügung.

Es gibt obendrein leider auch keine einfache Möglichkeit (Jumper oder 
sowas), um an der Tatsache etwas zu ändern. Man muß zwingend löten, um 
den ADC3 wirklich frei zu bekommen.

von Michael B. (laberkopp)


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Ob S. schrieb:
> Wovon

PiPico ist auch nicht das was man unter rPi versteht, sondern ähnlich 
Tesa Isolierband, UHU Klebeetiketten, Caramba Lackpolitur, Ballistol 
Brünierung wird ein Herstellername der es zum Gattungsnamen geschafft 
hat gnadenlos von Marketingidioten für jeden anderen zu vermarktenden 
Scheiss missbraucht. PiPico bootet kein Linux, sondern gehört zum 
Arduino IDE Umfeld.

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Michael B. schrieb:

> PiPico bootet kein Linux

Das ist richtig und auch sehr gut so. Da muss man nämlich keine 
mindestens 10 Sekunden warten, bis nach dem PowerUp das Linux gebootetet 
hat und man kann in "Echtzeit" arbeiten. Also im Gegensatz zu Linux mit 
Echtzeit-Patches wirklich zeitnah auf Ereignisse reagieren.

> sondern gehört zum
> Arduino IDE Umfeld.

Ähem, nein. Läßt sich zwar wohl auch mit dem Arduino-Krams verwenden, 
das ist aber zum Glück keine Pflicht.

von Michael B. (laberkopp)


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Ob S. schrieb:
> Ähem, nein. Läßt sich zwar wohl auch mit dem Arduino-Krams verwenden,
> das ist aber zum Glück keine Pflicht

Das ist auch bei AVR keine Pflicht, aber beliebt.

Entscheidend ist, den PiPico rauszuziehen, wenn Erwachsene von rPi 
reden, ist Humbug.

Ganz andere Klasse von Controllern. Der eine hat mit dem anderen nichts 
zu tun, ausser dass er vom selben Anbieter kommt.

von Ob S. (Firma: 1984now) (observer)


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Michael B. schrieb:

> Entscheidend ist, den PiPico rauszuziehen, wenn Erwachsene von rPi
> reden, ist Humbug.

Sagt wer? Erwachsene jedenfalls nicht. Die wissen: der "richtige" RasPi 
hat überhaupt keine sinnvoll verwendbaren ADCs (wie er auch so viele 
andere sinnvolle Sachen nicht hat).

Ist halt kein µC, sondern mehr so eine Art Schrumpf-PC. Nur mit viel 
zusätzlicher Hardware wird daraus etwas Brauchbares (zumindest für den 
Bereich, wo die wirklich Erwachsenen µC verwenden).

Das soll jetzt nicht heißen, dass der RasPi schlecht wäre. Nein, das ist 
er natürlich nicht. Für die entsprechende Anwendung kann der sogar 
passen wie die Faust auf's Auge.

Aber er ist ganz sicher auch nicht für jede Anwendung der Weisheit 
Letzer Schluß. Das kommt nur Leuten so vor, die ohne ein fettes OS im 
Hintergrund eher garnix gebacken bekommen...

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