+/-10V mit 0-5V ADC Messen

Gast #475933
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Einfachste Möglichkeit:
Die Masse des ATMega8 auf -10V legen und einen Spannungsteiler mit dem 
Verhältnis 4:1 daran schalten.
Dann bezieht sich zwar die gesamte Schaltung auf -10V, aber so wäre es 
die einfachste Möglichkeit.
VCC des Controllers würde dann bei -5V liegen...
Gast #475979
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Früher [tm] hätte man das mit 3 Widerständen und 5 min Rechnen erledigt. 
Heute gibt es wahrscheinlich ein Maxim-IC für EUR 27.93, das das gleiche 
tut ;)

              [+5V]
                |
                |
                R1
                |
u_in >---R3-----+------>ADC
                |
                R2
                |
              [GND]


R3 = R2 = 2* R1

u_in = +10V => u_ADC = 5V
u_in = -10V => u_ADC = 0V
Gast #475989
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Eingangsimpedanz der Schaltung von EZ81__ entspricht R3 + (R2 || R1). 
Wenn das kein Problem ist, gut. Wenn doch, muß ein Impedanzwandler 
davor. Im einfachsten Fall ein als Puffer (oder früher (TM) 
Spannungsfolger) beschalteter OP. Dann brauchst Du aber wieder +/- 12V.
Gast #507065
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Bei +10V fließt durch R1 kein Strom, da auf beiden Seiten +5V liegen, 
damit ist der Spannungsteiler R2, R3 festgelegt, er muß durch 2 teilen.
Bei -10V fließt durch R2 kein Strom, damit ist R1,R3 festgelegt.
Gast #507088
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>Heute gibt es wahrscheinlich ein Maxim-IC für EUR 27.93, das das gleiche
>tut ;)

Dennoch bevorzugen Leute diese Lösung, da es einfacher ist, 27,93 
auszugeben als eine einfache Rechenaufgabe zu lösen. Und selbst, wenn 
alle Argumente für die drei Widerstände sprechen, wird die hohe 
Geldausgabe zur Not damit begründet, IC xyz bietet noch galvanische 
Trennung.
Gast #507095
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Die Schaltung hat den kleinen Nachteil, dass sie nicht auf Masse bezogen 
ist, sondern einen Pull-Up-Widerstand für die Spannungsquelle darstellt. 
Das kann je nach Innenwiderstand der Quelle zu Fehlmessungen führen.

Wir benutzen hier den ADC AD7862-3, der (je nach -xx Bezeichnung 
unterschiedlich) intern einen solchen Spannungsteiler enthält.
http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/AD7862.pdf
das hat schon öfters zu kleinen Messfehlern geführt.
Gast #527746
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Hi!

Sorry dass ich das wieder augreife, aber ich hab irgendwie grad nen 
Denkfehler drin:
aber irgendwie hab ich
Das sind doch nur 2 Spannungsteiler die ich überlagern kann - oder?
Z.B. R1=10kOhm und R2=R3=20kOhm(die Werte sind ja egtl egal)
also wenn ich den 5V Pfad hernehm Uaus=2/3 * 5V.
Für den Eingangszweig: Uaus=1/2 Uein.
Überlagert: Uaus=1/2Uein+2/3*5V - aba das kann ja so net hinhauen..!?

MFg
Gast #527788
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Hallo Jodelautomat,

wenn Du die Spannungsteiler linear überlagern willst, musst Du die 
jeweils nicht berücksichtigte Spannung auf Null setzen:
1
U_in -> 0V:
2

3
  5V
4
   |
5
   R1
6
   |
7
   +----+---U_out_1
8
   |    |
9
   R2   R3
10
   |    |
11
   +----+
12
   |
13
   0V
14

15

16
5V -> 0V:
17

18
  U_in
19
   |
20
   R3
21
   |
22
   +----+---U_out_2
23
   |    |
24
   R1   R2
25
   |    |
26
   +----+
27
   |
28
   0V
29
 
30
U_out = U_out_1  +  U_out_2
31
      = 2.5V     +  U_in / 4
#549910
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Hallo!

Hab da ein ähnliches Problem, muss nämlich ein Audiosignal (denke mal 
1Vss, nicht gemessen) digitalisieren. Dafür bräuchte ich auch einen 
relativ schnellen ADC sowie dazugehörigen DAC, der die Bitmuster 
hinterher wieder korrekt in eine Wechselspannung wandelt. Ich hab sowas 
sogar schonmal in einem IC (A/D, D/A) gesehen, allerdings nur mit I2C 
Bus bei 100kHz, was für Audio ein wenig langsam ist. So 8-16kHz 
Samplerate sollten schon drin sein bei 8 Bit.
Kennt jemand vielleicht die (oder das) entsprechende IC oder hat ne 
Lösung für mein Problem?
Danke schonmal,

Gruß Jan
Gast #932180
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Die Schaltung sollte noch um 2 Schottky-Dioden ergänzt werden um den ADC 
vor Überspannungen (z.B. wenn Uin = +/- 15V) zu schützen.

Achtung:
Je größer R3 desto größer auch der ADC-Messfehler (ADC-Innenwiderstand)!
Zu klein darf er auch nicht sein, da dieser ggf. den Diodenstrom 
begrenzt.


              [Vref]   [Vref]      Vref = +5V
                |       |
                |      ---
                R1     / \
                |       |
u_in >---R3-----+-------+----->ADC
                |       |
                R2     ---
                |      / \
                |       |
              [GND]   [GND]


R3 = R2 = 2* R1

u_in = +10V => u_ADC = 5V
u_in = -10V => u_ADC = 0V

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