Hallo allerseits,
ich möchte eine Batteriepannung im Bereich 10-20V mit einem AVR
AD-Wandler messen. Außerdem möchte ich realisieren, daß ich den
notwendigen Spannungsteiler abschalten kann, damit die Batterie darüber
nicht entladen wird. Am AD-Eingang darf nicht über 5V anliegen.
Ich habe das Ganze mit einem kleinen Relais realisiert, funktioniert
auch, aber das Relais hört man eben. Nun möchte ich gerne einen 4066
nehmen (siehe Anlage). Da sehe ich allerings das Problen, daß das
Schalterbein A (er schaltet von A nach B) im ausgeschalteten Zustand auf
10-20V liegt - ist das ein Problem? Der Chip läuft mit 5V, und der
Schaltbereich ist nur zwischen GNC und VCC angegeben / erlaubt..
> Der Chip läuft mit 5V, und der Schaltbereich ist nur zwischen GNC und VCC> angegeben / erlaubt..
Wenn Du die Info schon aus dem Datenblatt hast, dann ist die Frage doch
schon beantwortet...
naja, es könnte ja sein, daß das nur im durchgeschalteten Zustand (für
die durchzuschaltende Spannung) gilt, und in dem Zustand liegen ja nicht
mehr als 5V an..
Oder hat jemand eine einfache andere Idee?
Hallo Carsten,
im Datenblatt des 4066 steht geschrieben das weder A noch B eine höhere
Eingangsspannung als VCC haben dürfen...
Das wäre in deinem Beispiel der Fall und Du würdest den 4066 grillen.
Nimm besser einen FET-Transistor mit passender U_ds anstelle des 4066.
Grüße Björn
p-Kanal-FET in den Zweig einbauen. Musst dann aber für die nötigen
Spannungsverhältnisse am Gate sorgen. Ein diskreter FET hätte zusätzlich
den Vorteil, dass der Widerstand im eingeschalteten Zustand i.d.R.
wesentlich kleiner ist als beim 4066 (da sind es locker über 100 Ohm,
und die musst Du im Spannungsteiler berücksichtigen!).
der P-Kanal-FET braucht dann doch aber eine ziemlich hohe Gatespannung,
oder? Die werde ich mit meinem AVR-Portausgang (Messleitung an/aus) kaum
erreichen, und Pull-up geht auch nicht, weil dann wiederum der AVR-Port
auf 10-20V liegt.. ?
Außerdem: Abhängig von der Spannung könnte sich der Innenwiderstand des
FET nichtlinear ändern, oder? (Das erschwert die Messung) - Ihr seht
schon, ich hab ein solides Halbwissen .. :-)
Das sind in der Tat nicht zu vernächlässigende Probleme. Aber der 4066
arbeitet intern ebenfalls mit FETs. Da er aber eben die Spannung nicht
kann und Du kein Relais verwenden willst, musst Du Dir wohl diskret
aufbauen. Und selbst wenn der FET seinen Innenwiderstand ändert: Solange
die Teilerwiderstände um Größenordnungen über dem R_DSon des FET liegen,
können sie vernachlässigt werden (einige Ohm gegenüber vermutlich
einigen 10 kOhm). Wenn Deine Batteriespannung nicht unter 10 V sinken
kann, sollte das mit einer entsprechenden Ansteuerung des Gates (wie ich
oben schon angesprochen habe) kein übermäßig großes Problem sein.
Die Gatespannung am FET kannste z.B. über einen am µC angeschlossenen
n-Kanal-FET aufschalten. Die Gatespannung vom p-FET kannste über eine
Z-Diode begrenzen (z.B. auf ca. 5V), so dass in dem genannten
Spannungsbereich der R_DSon weitgehend konstant bleibt. Du bist ja nicht
auf schnelles Schalten angewiesen und kannst dementsprechend hochohmig
steuern (brauchst also keine Push-Pull-Endstufe, um den FET
aufzusteuern)
Was wäre, wenn Du einen extrem hochohmigen Spannungsteiler (mehrere
MOhm) mit nachgeschaltetem Puffer-Kondensator für die Sample-Impulse des
ADC nehmen würdest? Dann ist die Entladung der Batterie vernachlässigbar
gering und Du brauchst keine Schaltkinematik...
Beifall an TravelRec! Ich habe schon hochohmig versucht zu messen, aber
auf den Kondensator bin ich nicht gekommen - best things are always
simple! Ein kleines Berechnungsproblem ergibt sich allerdings -> wie oft
darf ich in einer Zeitperiode messen bei welcher Kondensatorgröße, damit
die Kondensatorladung noch ausreicht, den ADC zu füttern, bzw, nach
welcher Zeit darf ich die erste Messung machen (ich lade ja über einige
MOhm..
Hatte gerade noch eine andere Idee, aber da war ein Fehler drin.. (Post
gelöscht)
nochmal zu TravelRec: Du gehst davon aus, daß der ADC-Eingang vom AVR
hochohmig genug ist und nur beim Wandeln etwas niederohmiger wird, um zu
messen? Ansonsten könnte ich ja den 4066 hinter den Kondensator
schalten.. oder der hat dann wieder Leckstrom..? grübel Achja, werd mein
altbewährtes Motto aufgreifen:
Versuch macht kluch!
>nö, aber tau=r*C.>;-)
Nö!
Wenn ich sage, dass t=R*C ist, dann ist t=R*C.
Wenn du der Meinung bist, dass tau = R*C sein soll, dann akzeptiere ich
das auch. ;-)
Der Sample-and-Hold-Kondensator im AVR hat 14 pF. Wenn Dein
Pufferkondensator deutlich größer ist (z.B. 10 nF, also um 3 GO größer),
dann juckt den Pufferkondensator das praktisch nicht, wenn der S&H-Kondi
sich da ein Promill pro Wandlung rausklaut (und das wäre der
Maximalwert, im Normalfall wird ja, solange die Eingangsspannung
einigermaßen konstant ist, kaum was nachgeladen). Mit 10 nF und 10 MOhm
ergäbe sich ein tau von 100 ms. Da sich Deine Batteriespannung aber
vermutlich nicht innerhalb von Millisekunden signifikant ändert, muss
immer nur sehr wenig nachgeladen werden. Das ist bei der Konfiguration
praktisch vernachlässigbar. Es dürfte mit der Konfiguration eigentlich
kein Problem sein, alle paar Millisekunden eine Wandlung zu machen.
Vermutlich wirst Du ja eine Mittelwertbildung über mehrere Messwerte
machen. Wenn Du bei der Samplingrate (wieder unter der Voraussetzung,
dass sich die zu messende Spannung nicht schnell ändert) im Bereich
einiger 10 S/s bleibst, sollte es keine Probleme geben.
Danke johnny,
Ich werde es so probieren (das erspart mir auch , nachher zu Segor zu
fahren und nen 4066 zu holen.. :-). Deine Annahmen sind richtig - die
Spannung ändert sich nicht schnell, ich messe alle 5 Sekunden und bilde
auch Mittelwerte aus mehreren Messungen. Ihr seid super!
4066.jpg
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