0..20 mA Analogeingang - wie?

[Chris (christophe_d)]

Hi,

ich habe einen Mikrocontroller, bei dem ich Analogwerte einlesen möchte. 
Für ein 0..10V Analogsignal ist das ja kein Problem: siehe Bild, OpAmp 
mit einer Verstärkung von 1 um diesen zu Entkoppeln sowie ein 
Spannungsteiler um auf die 1,8V des MCU-Einganges zu kommen.

Aber bitte wie geht das mit Analogsignalen, die als 0..20 mA Strom 
bereitgestellt werden? Einfach einen Widerstand nehmen und über diesem 
die Spannung abgreifen, kann es ja nicht sein, weil ich nicht weiß, 
welche Spannung dieses Signal verwendet. Wie also dann?

Danke!

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Chris schrieb:
> Einfach einen Widerstand nehmen und über diesem
> die Spannung abgreifen, kann es ja nicht sein, weil ich nicht weiß,
> welche Spannung dieses Signal verwendet. Wie also dann?

U=R*I, die Spannung ist bei konstantem Widerstand für jeden Stromwert 
bekannt.

Mit einem 500R-Widerstand machst du aus deinem 0...20mA-Signal ein 
0...10V-Signal. Mit 75R sind es 0...1.5V

[Lutz (Gast)]

> U=R*I, die Spannung ist bei konstantem Widerstand für jeden Stromwert
> bekannt.
>
> Mit einem 500R-Widerstand machst du aus deinem 0...20mA-Signal ein
> 0...10V-Signal. Mit 75R sind es 0...1.5V

Man muss beim sensor der das stromsugnal liefert im datenblatt schauen 
wie groß der widerstand .ax sein darf und bei 2-Draht stromschnittstelle 
ist die Spannung die über dem sensor anliegen muss entscheidend, die 
sind dann aber auch 4-20mA
Ob 500 ohm gehen hängt dann auch von der versorgung ab, 24V ist einiges 
in dem bereich, da ist 500 ohm ok
Es gibt aber auch varianten, die arbeiten mit weniger als 10V, da ni.mt 
man dann besser 50 Ohm und verstärkt das signal anschließend

Aber Stromschnittstelle ist schon so einfach, dass man einen widerstand 
nimmt für U=R*I die spannung zu erhalten, wennalso 1.8V benötigt werden 
kann .an 90 Ohm nehmen und fertig

[Chris (christophe_d)]

Lutz schrieb:
> Man muss beim sensor der das stromsugnal liefert im datenblatt schauen
> wie groß der widerstand .ax sein darf

OK, und wenn ich nicht weiß, welcher Sensor da mal angeschlossen wird, 
weil der Eingang eher universell nutzbar sein soll?

[Michael B. (laberkopp)]

Chris schrieb:
> Einfach einen Widerstand nehmen und über diesem die Spannung abgreifen,
> kann es ja nicht sein

Doch, geht so, vor allem wenn am Widerstand nicht gleich 5 oder 10V 
abfallen, sondern eher 2.5 oder 1.1.

Du brauchst nicht mal einen OpAmp.

 +24V
  |
0-20mA current source
  |
  +--10k--|Analogeingang
  |
 51R 
  |
 GND

Die Komplianz, also lieferbare Spannung solcher Stromquellen, reicht 
locker aus.

[Chris (christophe_d)]

Alles klar, Danke!

[Otto K. (opto_pussy)]

Wenn man einen Spannungsteiler aus 4 Widerständen aufbaut (2×820R und 
2x180R), dann bekommt man gleich 3 Wünsche auf einmal erfüllt:

Erstens: Die 0 bis 10 Volt werden direkt in 0 bis 20 mA umgewandelt.

Zweitens: Die Leistung teilt sich auf vier Widerstände auf.

Drittens: Man bekommt am Ausgang direkt die 1,8 Volt raus.

Zur Sicherheit könnte man am Eingang vom Arduino noch zwei Klemmdioden 
nach Plus und Minus schalten.

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Otto K. schrieb:
> Erstens: Die 0 bis 10 Volt werden direkt in 0 bis 20 mA umgewandelt.

Eigentlich ist es immer höflich, Spannungseingänge so hochohmig wie 
möglich zu machen und viele Sensorhersteller verlangen z.B. eine Bürde 
größer 5kOhm oder einen max. Strom von 1mA (z.B. WIKA S-20)

[Nemopuk (nemopuk)]

Sebastian R. schrieb:
> Eigentlich ist es immer höflich, Spannungseingänge so hochohmig wie
> möglich zu machen und viele Sensorhersteller verlangen z.B. eine Bürde
> größer 5kOhm oder einen max. Strom von 1mA (z.B. WIKA S-20)

Ja  aber nicht bei 0-20mA Ausgängen. Das soll der Strom ja mit Absicht 
20mA erreichen können. Damit das an 5k Ohm klappen kann, müsste der 
Sensor 100 Volt liefern können.

[Otto K. (opto_pussy)]

Sebastian R. schrieb:
> Eigentlich ist es immer höflich, Spannungseingänge so hochohmig wie
> möglich zu machen

Du könntest höchstens in Serie zum Eingang vom Arduino noch einen 5k 
Widerstand einbauen. Ich weiß allerdings nicht, wie hoch die 
Eingangsimpedanz vom Arduino ist und ob die immer konstant bleibt. Das 
führt dann sicherlich wieder zu Messfehlern.

[Michael B. (laberkopp)]

Sebastian R. schrieb:
> Eigentlich ist es immer höflich, Spannungseingänge so hochohmig wie
> möglich zu machen

Ein Stromeingang ist das Gegenteil davon und sollte so niederohmig wie 
möglich sein.

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Otto K. schrieb:
> Du könntest höchstens in Serie zum Eingang vom Arduino noch einen 5k
> Widerstand einbauen.

Das ändert an der Bürde, die der Sensor sieht, allerdings rein gar 
nichts.



Nemopuk schrieb:
> Ja  aber nicht bei 0-20mA Ausgängen. Das soll der Strom ja mit Absicht
> 20mA erreichen können. Damit das an 5k Ohm klappen kann, müsste der
> Sensor 100 Volt liefern können.

Deshalb ist der Versuch, beide Varianten mit einer 
Widerstandskombination zu erschlagen, selten erfolgreich.

[Otto K. (opto_pussy)]

Sebastian R. schrieb:
> Das ändert an der Bürde, die der Sensor sieht, allerdings rein gar
> nichts.

Natürlich nicht. Der Sensor will ja unbedingt seine 20mA irgendwohin 
loswerden und das am besten noch kurz bevor er die 10 Volt erreicht. Der 
niederohmige Spannungsteiler ist ihm dabei gerne behilflich.

😅

[Arno R. (arnor)]

Wenn man einen Spannungsabfall von ~0,7V zulassen kann, dann geht auch 
ein einfacher Stromspiegel, der den Eingangsstrom in eine Spannung auf 
einem (nahezu) beliebigen Potential umsetzt. Die Änderungsrichtung ist 
dann zwar umgekehrt, aber das sollte bei einem µC kein Problem sein. 
Sinnvollerweise benutzt man einen Dual-Transistor, wie BCV61, o.ä..

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Otto K. schrieb:
> Natürlich nicht. Der Sensor will ja unbedingt seine 20mA irgendwohin
> loswerden und das am besten noch kurz bevor er die 10 Volt erreicht. Der
> niederohmige Spannungsteiler ist ihm dabei gerne behilflich.

Ja. Aber die Spannungsausgänge von Sensoren mit Spannungsausgängen mögen 
das nicht.

Deshalb funktioniert das hier nicht:

Otto K. schrieb:
> Erstens: Die 0 bis 10 Volt werden direkt in 0 bis 20 mA umgewandelt.


Dementsprechend braucht man für Spannungs- und Stromeingang getrennte 
Eingangsschaltungen.

[Jobst M. (jobstens-de)]

Otto K. schrieb:
> Erstens:
> Zweitens:
> Drittens:

Viertens: Dem Sensor stehen bei 24V nur noch 14V zur Verfügung, wenn 
20mA fließen sollen.

Gruß
Jobst

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Chris schrieb:
> OK, und wenn ich nicht weiß, welcher Sensor da mal angeschlossen wird,
> weil der Eingang eher universell nutzbar sein soll

Dann denk noch über folgendes nach:

Galvanische Trennung:

Masse (Referenzpotential) auf Sensorseite ist nicht notwendigerweise die 
gleiche Masse (das gleiche Referenzpotential) auf der 
Mikrocontroller-Eingangsseite.

Multi-Drop:

Wenn mehrere Empfänger in Reihe geschaltet werden, dann

a) Siehe Galvanische Trennung

b) Sollte der Eingangswiderstand (und damit der Spannungsabfall an ihm) 
nicht zu groß sein, damit die benötigte Gesamtspannung nicht die 
Compliance-Spannung der Quelle überschreitet. Ich meine der Standard 
sagt < 300 Ohm. Also max. 6V pro Empfänger und damit max. 4 Empfänger 
bei 24 V (eher 3 bei Spannungsverlusten).

6V wären bei deiner angedachten 10V Compliance-Spannung gerade mal ein 
Empfänger. Für vier Empfänger bei 10V müsstest du runter auf 125 Ohm.

Duplex:

Du hast nur einen Empfänger auf Mikrocontroller-Seite 
(Simplex-Übertragung). Aber es gibt auch Anwendungen wo man einen 
Transceiver für Duplex-Übertragung haben möchte. Hier würdest du deinen 
Empfänger in Reihe mit deinem Sender schalten. Also wird Masse wieder 
ein Thema, genau so wie der Eingangswiderstand des Empfängers.

Überspannungsschutz und Verpolungsschutz:

Bis hin zu Blitzschutz.

Analoge oder digitale Signale:

Linearität bei analogen Signalen (besonders wenn galvanische Trennung). 
Strompegel (High und Low) für digitale Signale. Umschaltung des 
Mikrocontroller-Eingangs analog/digital.

So, wahrscheinlich habe ich noch was vergessen. Bevor das Gejammer los 
geht der TS hat nach "universell" gefragt, das war nicht meine Idee.

[Otto K. (opto_pussy)]

Sebastian R. schrieb:
> Dementsprechend braucht man für Spannungs- und Stromeingang getrennte
> Eingangsschaltungen.

Ach soo meinst du das. Na gut, das kann man natürlich auch machen. Das 
ist wahrscheinlich sogar das Beste.

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Jobst M. schrieb:
> Viertens: Dem Sensor stehen bei 24V nur noch 14V zur Verfügung, wenn
> 20mA fließen sollen.

Für einen Zweileitersensor. Ist aber aus Erfahrung nicht unüblich, das 
das klappt. Irgendwas um 10 bis 12V reichen zur Eigenversorgung.

[Jobst M. (jobstens-de)]

Sebastian R. schrieb:
> Für einen Zweileitersensor. Ist aber aus Erfahrung nicht unüblich, das
> das klappt. Irgendwas um 10 bis 12V reichen zur Eigenversorgung.

Korrekt, dennoch ist es eine Eigenschaft seiner nur mit Vorteilen 
beworbenen Schaltung.

Gruß
Jobst

[Werner H. (werner45)]

Und für die Auswertung dran denken: Die Schnittstelle ist mit 4-20mA 
genormt, d.h. 4mA = 0 % und 20 mA sind 100 % des Signals.
Den Strom irgendwo zwischen 0 und 4mA braucht der Sensor selbst zur 
Funktion. 0 mA bedeutet Drahtbruch im Sensorkreis oder Defekt des 
Sensors, jedenfalls ein ungültiges Signal.
Die uralte Stromschnittstelle ist schon schlau durchdacht und 
funktioniert auch über km Entfernung.

[Michael B. (laberkopp)]

Sebastian R. schrieb:
> Deshalb ist der Versuch, beide Varianten mit einer
> Widerstandskombination zu erschlagen, selten erfolgreich.

 +24V   0-10V Eingang
  |       |
0-20mA   100k
  |       |
  +--10k--+--|Analogeingang des uC (1.1V Vref)
  |
 51R 
  |
 GND

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Werner H. schrieb:
> Und für die Auswertung dran denken: Die Schnittstelle ist mit 4-20mA
> genormt,

Genormt ist beides, 0 mA ... 20 mA und 4 mA ... 20 mA, in IEC 60381-1 
oder so.

[Marek N. (db1bmn)]

Wundert mich, dass hier noch niemand den Transimpedanz-Verstäkrer 
vorgeschlagen hat. kopfkratz

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Für einen Zweileitersensor. Ist aber aus Erfahrung nicht unüblich, das
> das klappt. Irgendwas um 10 bis 12V reichen zur Eigenversorgung.

Man legt sowas, solange es nur irgendwie geht, wenigstens fuer 12V oder 
besser aus. Grund ist das es zum einen schonmal gewisse Leitungsverluste 
gibt wenn die Kabel lang und die Klemmen alt sind, zum anderen gibt es 
auch Kunden die klemmen da noch eine Anzeige zwischen die dann selber 
ein paar Volt braucht.

> Genormt ist beides, 0 mA ... 20 mA und 4 mA ... 20 mA, in IEC 60381-1
> oder so.

Es gibt auch noch NE43, hier ist es gut dargestellt:

https://infosys.beckhoff.com/index.php?content=../content/1031/ioanalogmanual/3904850187.html

Vanye

[Jens B. (sio2)]

Otto K. schrieb:
> Wenn man einen Spannungsteiler aus 4 Widerständen aufbaut (2×820R und
> 2x180R), dann bekommt man gleich 3 Wünsche auf einmal erfüllt

Und warum nicht 2 Widerstände mit je 410 und 90ohm?

[Otto K. (opto_pussy)]

Jens B. schrieb:
> Und warum nicht 2 Widerstände mit je 410 und 90ohm?

Ganz einfach, weil es die in der E12 Reihe und in der Leistungsklasse 
nicht gibt.

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Jens B. schrieb:
> Und warum nicht 2 Widerstände mit je 410 und 90ohm?

Weil diese Schaltung im Betrieb als Spannungseingang dann immer noch 
eine zehn- bis zwanzigfach zu geringe Bürde hätte.

[Dieter W. (dds5)]

Otto K. schrieb:
> ... in der Leistungsklasse ...

Bei einer 20mA Stromschleife? Alternative Fakten?

[Obelix X. (obelix)]

Jens B. schrieb:
> Und warum nicht 2 Widerstände mit je 410 und 90ohm?

Weil ein Spannungsteiler immer noch Müll ist für diesen Anwendungsfall. 
An 500Ohm fallen bei 20mA 10V ab.

[Michael (bastler2)]

Chris schrieb:
> OK, und wenn ich nicht weiß, welcher Sensor da mal angeschlossen wird,
> weil der Eingang eher universell nutzbar sein soll?

Eine wichtige Frage: Ist das für den Hausgebrauch bzw. irgendeine eigene 
Bastelei, oder soll es "industrietauglich" werden?

[Otto K. (opto_pussy)]

Man könnte auch einfach im Bedarfsfall mit einem Jumper, parallel zu dem 
ursprünglichen Spannungsteiler 82k/18k einen 500 Ohm Widerstand 
schalten.

[Mi N. (msx)]

Michael schrieb:
> Chris schrieb:
>> OK, und wenn ich nicht weiß, welcher Sensor da mal angeschlossen wird,
>> weil der Eingang eher universell nutzbar sein soll?
>
> Eine wichtige Frage: Ist das für den Hausgebrauch bzw. irgendeine eigene
> Bastelei, oder soll es "industrietauglich" werden?

Es ist sicher für den Hausgebrauch.
Der TO will den Eingang in eine 230 VAC Steckdose stecken und sehen, 
wieviel Strom dann fließt.
Ganz universell nutzbar eben!

[Chris (christophe_d)]

Michael schrieb:
> Eine wichtige Frage: Ist das für den Hausgebrauch bzw. irgendeine eigene
> Bastelei, oder soll es "industrietauglich" werden?

Genau genommen irgendwo dazwischen: möglicht deutlich stabiler und 
zuverlässiger als eine Heimbastelei, aber es wird durch keinerlei 
Zertifizierungen oder ähnliches durch müssen.

[Peter D. (peda)]

Chris schrieb:
> Einfach einen Widerstand nehmen und über diesem
> die Spannung abgreifen, kann es ja nicht sein

Doch, genau so ist es üblich.
Gerne wird ein 250Ω genommen und dann auf den 5V Analogeingang der SPS.
Natürlich darf die Minimalspannung des Sensors nicht unterschritten 
werden.

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Peter D. schrieb:
> Doch, genau so ist es üblich.
> Gerne wird ein 250Ω genommen und dann auf den 5V Analogeingang der SPS.

Er will aber an einen Mikrocontroller. Da muss er sich überlegen ob ein 
Widerstand und der nackte Analogeingang seines uns unbekannten µC für 
seine semiprofessionelle Anwendung ausreicht.

[Peter D. (peda)]

Hannes J. schrieb:
> der nackte Analogeingang seines uns unbekannten µC

Nur ein blutiger Laie würde einen µC-Pin völlig ungeschützt nach außen 
führen.

[Wolf17 (wolf17)]

Uc der MCU 3,3V? Dann einen 150R nehmen, 4-20mA ergibt 0,6-3,0V. Plus 
10kR 100nF zum Analogpin und zwei Dioden nach Uc und GND, das schützt in 
99% aller Fälle ausreichend.

[Uwe E. (uexude)]

Michael B. schrieb:
> Ein Stromeingang ist das Gegenteil davon und sollte so niederohmig wie
> möglich sein.

Richtig.
Man sollte sich evt. mal mit 0/4-20mA Stromschleifen befassen, ein 
Standard in der industriellen Messtechnik.
Der eigentl. Sensor liefert ein dem gemessenen Wert proportionales 
Signal, meist Widerstand, Strom oder Spannung. Der anschließende 
Messumformer wandelt Dieses in einen proportionalen, eingeprägten Strom 
um, 0-20mA oder bei LiveZero 4-20mA damit man zw. Null u. kaputt 
unterscheiden kann.
Diese Stromschleife kann man durch "die ganze Fabrik" führen u. überall 
wo ein Messwert gebraucht wird klemmt man einen (hilfsenergiefreien) 
Anzeiger an, in Reihenschaltung.
Natürlich nur so viele, dass die zu liefernde Bürdenspannung des 
Messumformers nicht überschritten wird.

Uwe

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Man sollte sich evt. mal mit 0/4-20mA Stromschleifen befassen, ein
> Standard in der industriellen Messtechnik.

Das mache ich und bekomme sogar Geld dafuer. .-)

> um, 0-20mA oder bei LiveZero 4-20mA damit man zw. Null u. kaputt
> unterscheiden kann.

Da duerfte so der Stand von 1980 sein. Ich hab doch oben einen Link zur 
NE43 gepostet welcher die aktuell ueblichen Pegel wunderbar bunt 
anzeigt.

> Diese Stromschleife kann man durch "die ganze Fabrik" führen u. überall
> wo ein Messwert gebraucht wird klemmt man einen (hilfsenergiefreien)
> Anzeiger an, in Reihenschaltung.

Korrekt, ausserdem kann die Anzeige dann vielleicht sogar noch HART 
auswerten und anzeigen. Das ist ein digitaler Bus der heutzutage noch 
gern auf das Stromsignal aufmoduliert wird.

Vanye

[Uwe E. (uexude)]

Vanye R. schrieb:
> Das mache ich und bekomme sogar Geld dafuer. .-)

Ich habe niemanden direkt angesprochen.

Gruß, Uwe

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Ich habe niemanden direkt angesprochen.

Bedenke, das Internet ist eine Kneipe und wir sind hier alle 
Fussballtrainer. .-)

Vanye

[Andrew T. (marsufant)]

Vanye R. schrieb:
>> Ich habe niemanden direkt angesprochen.
>
> Bedenke, das Internet ist eine Kneipe und wir sind hier alle
> Fussballtrainer. .-)
> Vanye

Leider wahr. Und perfekt dargestellt, danke Vanye

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Peter D. schrieb:
> Hannes J. schrieb:
>> der nackte Analogeingang seines uns unbekannten µC
>
> Nur ein blutiger Laie würde einen µC-Pin völlig ungeschützt nach außen
> führen.

Genau das war mein Punkt. Hier wird fröhlich diskutiert nur eine paar 
Widerstände an den Analogeingang zu hängen. Für etwas "robustes" und 
"zuverlässiges" ... Da denk ich mir, na dann mal viel Spaß.

[Mi N. (msx)]

Hannes J. schrieb:
> Hier wird fröhlich diskutiert nur eine paar
> Widerstände an den Analogeingang zu hängen.

Und dabei weiß der TO noch nicht einmal:

Chris schrieb:
> welcher Sensor da mal angeschlossen wird,

:-)

[Bernhard (bernhard_123)]

Vanye R. schrieb:
> Es gibt auch noch NE43 ...

Weiß jemand, warum NE 6 (NAMUR-Empfehlung Nr. 6: "Elektrische 
Einheitssignale und Fragen der Gerätetechnik") einst ersatzlos 
zurückgezogen wurde?

Quelle: 
https://www.namur.net/de/empfehlungen-und-arbeitsblaetter/historische-nena.html

Dort standen auch ein paar interessante Infos drin. Ist das alles in NE 
43 übertragen worden? (Die aktuelle NE 43 habe ich leider nicht 
vorliegen).

Bernhard

[Schwierig (ruelps)]

Otto K. schrieb:
> Zur Sicherheit könnte man am Eingang vom Arduino noch zwei Klemmdioden
> nach Plus und Minus schalten.

Die sind ja schon im Gehäuse integriert. Also eher noch einen Widerstand 
zur Strombegrenzung für den Ansprechfall vor den Pin setzen. Wert 
abhängig von der ungünstigsten Eingangsspannung.

[Wolf17 (wolf17)]

Schwierig schrieb:
> Die sind ja schon im Gehäuse integriert.
Ja, diese dürfern aber oft nur mit 10mA belastet werden, siehe 
Datenblatt. Meistens reicht das. Wird es mehr, weil man den Rv wegen 
Geschwindigkeit/Messfehler nicht so hoch machen möchte, schaltet man 
extern Schottkydioden parallel. Wenn deren Leckstrom Probleme macht, 
dann normale plus danach einen zweiten Serienwiderstand mit 100R.

[Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)]

Hallo Chris,
ich habe jetzt nicht den ganzen Tread durch, wenn mein Folgendes bereit 
abgehandelt wurde, ignorieren.

Mein Ansatz ist es immer den uC zu schützen.
Deshalb würde ich nicht nur nen Spannungsteiler mit 2 Widerständen 
implementieren, sondern diesen Spannungsteiler DOCH über einen OP-Amp 
mit Verstärung 1 oder wie auch immer zu führen.
Ergebniss: der Maximalwert der Spannung am Ausgang ist max. die 
Versorgungsspannung. Würde jetzt Überspannung am Op-Amp-Eingang 
anliegen, ist er halt am Anschlag. Und im schlechtesten Fall zerlegt es 
halt den Op-Amp, aber nicht den uC. Dein uC erkennt im Programm das der 
Eingang 'Overload' ist, und könnte vieleicht sogar drauf reagieren.

[Andrew T. (marsufant)]

Thomas S. schrieb:
> Hallo Chris,
> ich habe jetzt nicht den ganzen Tread durch,

Und hättest das tun sollen.

>
> Mein Ansatz ist es immer den uC zu schützen.
> Deshalb würde ich nicht nur nen Spannungsteiler mit 2 Widerständen
> implementieren, sondern diesen Spannungsteiler DOCH über einen OP-Amp
> mit Verstärung 1 oder wie auch immer zu führen.
> Erg


Und damit eine weitere Fehlerquelle einbauen.

Sinnfrei halt.

[Otto K. (opto_pussy)]

Andrew T. schrieb:
> Und damit eine weitere Fehlerquelle einbauen.

Eben nicht! Denn der Spannungsteiler wird ja jetzt nicht mehr von der 
Eingangsimpedanz des Arduinos verfälscht, weil ja der 
Operationsverstärker dazwischen geschaltet ist.

[Otto K. (opto_pussy)]

Für eine Schaltung die alles kann, könnte man noch einen 510 Ohm 
Widerstand per THT-Mikroschalter, der mit auf's Board gelötet wird, 
hinzuschalten.

Die Eingangsimpedanz des Arduinos wirkt sich jetzt auch nicht mehr 
negativ auf den Spannungsteiler aus, weil die Pufferstufe dazwischen 
liegt.

Alles in allem ergibt das doch eine abgerunde Sache. Der einzige 
Nachteil ist, dass der 510R, je nach Anwendungsfall, nicht automatisch 
hinzu- bzw. abgeschaltet wird, das muss noch händisch erfolgen.

[Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)]

Otto K. schrieb:
> Alles in allem ergibt das doch eine abgerunde Sache.

Ich stimme Dir bei. Du hast es wengistens erfasst, was ich auch 
geschrieben hatte.

Andere haben keine Ahnung, und könne nur neg. werten.

[Andrew T. (marsufant)]

Otto K. schrieb:
> Andrew T. schrieb:
>> Und damit eine weitere Fehlerquelle einbauen.
>
> Eben nicht! Denn der Spannungsteiler wird ja jetzt nicht mehr von der
> Eingangsimpedanz des Arduinos verfälscht, weil ja der
> Operationsverstärker dazwischen geschaltet ist.

Bullshit.
Der "Einngangswiderstand" des A/D Wandlers interessiert nicht wenn Du 
einen 100nF Kondensator an den Arduino eingang anschliesst -- denn es 
ist ein kapazitiver A/D, und der externe C sorgt dafür das die Spannung 
während der Wandlung so konstant bleibt das der mögliche Fehler unter 1 
LSB bleibt.

Nur HW-Deppen (oder pussy halt) verwenden da unnötig teuere OPV mit 
Platzbedarf, Versorgung und Offsetproblemen.

[Michael (bastler2)]

Andrew T. schrieb:
> Bullshit.

> Nur HW-Deppen (oder pussy halt)

Ist es notwendig, in einem ansonsten technisch korrektem Beitrag 
Vulgärpolemik zu verwenden?

[Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)]

Andrew T. schrieb:
> Bullshit.
> Der "Einngangswiderstand" des A/D Wandlers interessiert nicht wenn Du
> einen 100nF Kondensator an den Arduino eingang anschliesst

Bullshit ist das, was DU schreibst.
Stell dir vor, es wird der uC. - Neuabgleich, weil der 
Eingangswiderstand vom uC ein anderer ist. mit vorgeschalteten OP ist 
die Sache stabiler. Und nochmal, extra für Dich. Der uC ist vor 
Überspannung geschützt.

@TO
Das, was vor den OP ist, ist ein Strom-Shunt. Im Prinzip ein Widerstand, 
an dem in Abhängigkeit des durchfließenden Stromes eine Spannung 
abfällt. Der Punkt, kommt dan an den OP, oder OP-Schaltung, die den 
Drift, und die Verstärkung macht. Und dann zum uC.

[Lutz (Gast)]

Andrew T. schrieb:
> Thomas S. schrieb:
>> Hallo Chris,
>> ich habe jetzt nicht den ganzen Tread durch,
>
> Und hättest das tun sollen.
>
>>
>> Mein Ansatz ist es immer den uC zu schützen.
>> Deshalb würde ich nicht nur nen Spannungsteiler mit 2 Widerständen
>> implementieren, sondern diesen Spannungsteiler DOCH über einen OP-Amp
>> mit Verstärung 1 oder wie auch immer zu führen.
>> Erg
>
>
> Und damit eine weitere Fehlerquelle einbauen.
>
> Sinnfrei halt.

Also das ziel den uC zu schützen habe ich dann, wenn ich bei kleiner 
Stückzal zuhause etwas basteln möchte, weil dann die Zeit für die 
reparatur nichts kostet und ich auf billige ersatzteile achte
Ausserdem wird man selten alles durchtesten mit zig Exemplaren
Ein guter ansatz

Auf der anderen Seite, bei großer  Stückzahl, da sind die materialkosten 
vielleicht 10€ oder bei was gröserem 50€, aber Reparaturkosten nur für 
den austausch der baugruppe 500€ und eine reparatur der baugruppe auch 
schnell 500€ und mehr, die wetden aber nicht repariert

Deswegen ist es wichtig das nichts kaputt geht und wenn, dann ist es 
egal ob es der op oder der uC ist
Entsprechend wird da unter kostengesichtspunkten mit anderen 
Schwerpunkten designt

Bzgl. Genauigkeit, immer soviel wie laut spec gefordert und so billig 
wie möglich

Zum punkt op ja oder nein, man kann die eingänge hinreichend schützen 
auch ohne op, aber sowas wird auch getestet, dabei wird auch einiges 
zerstört, macht man im hobbybeteich nicht

Aber es ist schon richtig das mit einem C von 100nF und ein paar h
Widerstände und Schottky Dioden ausreichend schutz und genauigkeit 
erzielt wird.
Ein Zusatz OP hat offset, der nur bei extrem billigen
 op einen Messfehler generiert grösser als ein 10k ohm widerstand beim 
arduino macht das 0.01% typisch, max 0,2%
Ob uch mir jetzt nen atmega 328 für 4€ zerschiesse oder einen op für 40 
cent, das ist ein unterschied

Aber bei stückzahlen sind es genau diese 40 cent die man auch sparen 
kann

Letztendlich kommts darauf an was und wofür

[Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)]

Lutz schrieb:
> dann ist es
> egal ob es der op oder der uC ist

Das trägt entscheidend zur Wegwerfgesellschaft bei. Nur nicht Nachhaltig 
werden. Die Regierung, bzw. die globale Marktwirtschaft müsste dazu 
verdonnert werden ihren Müll so zu bauen dass er nachhaltig ist, und 
müsste dazu verpflichtet werden ihre Artikel zumindest in einem 
bestimmten Zeitraum, wie es mal war reparieren zu müssen. Anderfalls 
zahlt der nichtreparierende Hersteller Strafe.

[Lutz (Gast)]

Thomas S. schrieb:
> Lutz schrieb:
>> dann ist es
>> egal ob es der op oder der uC ist
>
> Das trägt entscheidend zur Wegwerfgesellschaft bei. Nur nicht Nachhaltig
> werden.

Es kommt weniger darauf an wieviel weggeworfen wird sondern mehr wieviel 
resozrcen verbracht werden

Wenn ich pro gerät 10% mehr reaourcen verbrauchen würde, damit ich eines 
von 10000 das defekt geht reparieren kann, dann hat man am ende kein 
poitive bilanz.
Wenn man weiterhin davon ausgeht das man ohne aufwendie tests nie sicher 
sein kann ob der uC ganz geblieben ist kommt das als punkt hinzu

Und weiterhin, der schutz ist ja genauso gewährleistet wie mit op, das 
bedeutet es darf nicht kaputt gehen.

[Chantalle (chantalle2000)]

Lutz schrieb:
> Wenn man weiterhin davon ausgeht das man ohne aufwendie tests nie sicher
> sein kann ob der uC ganz geblieben ist kommt das als punkt hinzu



Genau das ist der Punkt: In der Praxis lässt sich eine Vorschädigung des 
µC nicht verlässlich feststellen – schon gar nicht in der Werkstatt. Das 
ist nur über statistische Auswertung in aufwendigen Dauertests mit 
vielen Prüflingen möglich. Eine Einzelfallbewertung ist kaum machbar.

Zudem ist fraglich, ob der vorgeschaltete OP im Fehlerfall wirklich 
schützt. Wenn der OP beschädigt ist, lässt sich im Nachhinein nicht 
sicher sagen, ob:

- die Schutzfunktion ausgereicht hat,
- der OP nur teilweise durchgeschlagen hat,
- oder der µC bereits ebenfalls Vorschäden hat, die später zu Ausfällen 
führen.

Das eigentliche Ziel sollte daher nicht sein, möglichst viele potenziell 
rettbare Geräte zu bauen, sondern ein Eingangsdesign zu entwickeln, das 
von vornherein alle Spezifikationen bzgl. Spannungsfestigkeit und 
ESD-Robustheit erfüllt – also robust gegen Spannungsspitzen, ohne sich 
auf Glück oder Zufälle im Fehlerfall zu verlassen.

 Besser ist ein Aufbau, der weniger anfällig ist, auch wenn im 
Fehlerfall mehr ersetzt werden muss.

Das Ziel ist nicht maximale Reparaturmöglichkeit auf Bauteilebene, 
sondern minimale Ausfallwahrscheinlichkeit durch sauberes, robustes 
Design


Wir reden hierbei dann über geräte die nicht das billigste vom 
billigsten darstellen wo jedes 2. Gerät innerhalb 2-3jahren schon defekt 
ist

Aber auch da ist es fraglich, ob reparatur nachhaltig ist, weil ein 
fehleranfälliges Design das alle 2 jahre repariert werden muss ist ja 
auch nicht nachhaltig

[Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)]

Chantalle schrieb:
> Wir reden hierbei dann über geräte die nicht das billigste vom
> billigsten darstellen wo jedes 2. Gerät innerhalb 2-3jahren schon defekt
> ist

Schlimmer, die Geräte gehen EINE Woche nach Ende der Garantiezeit 
kaputt. Gewollt. Die Geräte werden bereits bei der Produktion gealtert, 
damit diese ja nicht 10 Jahre halten.

[Roland F. (rhf)]

Hallo,
Thomas S. schrieb:
> Die Geräte werden bereits bei der Produktion gealtert,
> damit diese ja nicht 10 Jahre halten.

Wie macht man so was und kannst du mal ein konkretes Beispiel nennen?

rhf

[Andrew T. (marsufant)]

Thomas S. schrieb:

> Gewollt. Die Geräte werden bereits bei der Produktion gealtert,
> damit diese ja nicht 10 Jahre halten.

Setz schnell Deinen Aluhut auf und nimm Deine Froschpillen.

[Lutz (Gast)]

Thomas S. schrieb:
> Chantalle schrieb:
>> Wir reden hierbei dann über geräte die nicht das billigste vom
>> billigsten darstellen wo jedes 2. Gerät innerhalb 2-3jahren schon defekt
>> ist
>
> Schlimmer, die Geräte gehen EINE Woche nach Ende der Garantiezeit
> kaputt. Gewollt. Die Geräte werden bereits bei der Produktion gealtert,
> damit diese ja nicht 10 Jahre halten.

Falsch, es gibt bauteile die vorgealtert werdem, aber nicht damit sie 
vorteitg defekt sind, sondern weil manche Teile anfangs noch ihren Wert 
ändern, Alterung,  damit erreicht man eine bessere Langzeitstabilität. 
Ist aber jetzt eher nicht für Geräte  gedacht die eh regelmäßig 
kalibriert werden

[Dietrich L. (dietrichl)]

Thomas S. schrieb:
> Schlimmer, die Geräte gehen EINE Woche nach Ende der Garantiezeit
> kaputt.

Ja, dazu ist ein Timer integriert, der nach Erstinbetriebnahme startet. 
Nach Ablauf der Zeit stellt das Gerät den Betrieb ein.
Ohne Timer ist das sonst nicht möglich, denn der Hersteller kennt ja 
Einsatzbedingungen des Anwenders nicht.
Nur so lässt sich das Problem "zu hohe Lebensdauer" lösen ;-((

[Mi N. (msx)]

Thomas S. schrieb:
> einen OP-Amp
> mit Verstärung 1 oder wie auch immer

Wenn man schon einen OPV verbauen möchte, kann man gleich einen 
Strom/Spannungswandler aufbauen, der dem unbekannten Sensor die volle 
Versorgungsspannung läßt.
Aber halt, es geht doch nicht: In der Arduinowelt gibt es ja garkeine 
negativen Versorgungsspannungen.

[Thomas S. (Firma: Chipwerkstatt) (tom_63)]

Roland F. schrieb:
> Wie macht man so was und kannst du mal ein konkretes Beispiel nennen?

Ich habe es mit eigenen Augen gesehen. Es existieren hierzu ganze 
Heizräume / Hallen, wo die Teile tagelang bei 80-90 Grad drangsaliert 
werden.

Also erzählt mir hier nix. Ich weiß das aus eigener Erfahrung.

[Lutz (Gast)]

Thomas S. schrieb:
> Roland F. schrieb:
>> Wie macht man so was und kannst du mal ein konkretes Beispiel nennen?
>
> Ich habe es mit eigenen Augen gesehen. Es existieren hierzu ganze
> Heizräume / Hallen, wo die Teile tagelang bei 80-90 Grad drangsaliert
> werden.
>
> Also erzählt mir hier nix. Ich weiß das aus eigener Erfahrung.

Also voegalterte Bauteile sind deutlich teurer, Billigprodukt so die 
Lebensdauer zu verkürzen macht keinen Sinn, wirtschaftlich betrachtet

Zumal der Hersteller dsmit die Frühausfälle seines Billigproduktes als 
Verlust zu verbuchen hätte und die Teile die es überleben, das 
individuelle Einsatzprofil kennt kein Hersteller

Was du da gesehen hast wäre interessant zu wissen was es wirklich war.

Frühausfälle oder kurze Lebensdauer kann man deutlich billiger 
erreichen, mit johen Betriebstemperaturen durch unterdimensionierung, 
grenzwertige Spannungsfestigkeit, billige Lötprozesse, das hat den 
Charme das es das Produkt auch billiger macht

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Was du da gesehen hast wäre interessant zu wissen was es wirklich war.

Sowas macht man bei Endtest um Fruehausfaelle zu finden. Das ist dann 
die Geraetekategorie die sich die meisten hier nicht leisten wollen. .-)

Vanye

[Andrew T. (marsufant)]

Thomas S. schrieb:
> Ich habe es mit eigenen Augen gesehen. Es existieren hierzu ganze
> Heizräume / Hallen, wo die Teile tagelang bei 80-90 Grad drangsaliert
> werden.
>
> Also erzählt mir hier nix. Ich weiß das aus eigener Erfahrung.

Jetzt wo du es sagt. Das Area 80-90 ist auf der Innenseite der Hohlwelt!
Ja sicher da wo der Klapperstorch die kleine Kinder bringt.

Hast Du Troll schon mal überlegt, wie sinnfrei teuer es wäre Heizenergie 
zu ballern, nur um Deine irrwitzigen Vorstellugnne zu stüzen?

Merkst Du selbst.

[Armin X. (werweiswas)]

Thomas S. schrieb:
> Ich habe es mit eigenen Augen gesehen. Es existieren hierzu ganze
> Heizräume / Hallen, wo die Teile tagelang bei 80-90 Grad drangsaliert
> werden.

Wir hatten hier eine Reihe industrieller Geber die das zwar hinter sich 
hatten, aber dennoch ausgefallen sind. Der Grund war nicht dass sie 
vorgealtert wurden sondern die Wechseltemperaturbeständigkeit nicht 
ausreichte. Dummer Weise war der testweise eingebaute unvergossene Geber 
immun während die vergossenen reihenweise starben... dabei ging der 
Hersteller davon aus, dass diese auch locker 100° aushalten werden, was 
sie nach Designänderung mit anderen Bauteilen auch taten.