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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltung zur Bererchung des Durschnitt von Spannungen


Autor: Chris (Gast)
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Hallo,
ich versuche eine möglichst genau Temperaturmessung vorzunehmen. Dabei 
möchte ich zwei Temperatursensoren(LM335) einsetzten. Die 
Spannungssignale der Sensoren soll gemittelt werden. Dieser Durschnitt 
geht an den ADC des µCs.

Wisst ihr wie man durch eine Schaltung einen Durschnitt zwischen zwei 
Spannungen bekommt? Opamp oder so?

vielen Dank!

Autor: antworter (Gast)
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@Opamp oder so?

...warum nicht gleich einen Mikrocontrontroller ?

Oder einfach zwei gleichwertige Widerstände, an deren "Mitte" Du den ADC 
anschließt...

etwa so:

Spannung1 ---- 100k ---- O ---- 100k ---- Spannung2
                         ^
                         |

               Durchschnitt der Spannungen

Autor: Chris (Gast)
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Danke! Ich habe mal ein Schaltung skizziert. Entsprecht dies etwa deiner 
Schaltung von oben?

Autor: antworter (Gast)
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Deine Schaltung sieht komisch aus... Die Anschlüsse der 
Temperatursensoren, die mit "+" markiert sind, gehen doch bestimmt nicht 
direkt gegen 5V.

Wenn dem so wäre, würdest Du immer den Durchschnitt aus 5V und 5V 
bilden.

Die Beschaltung der "Spannungsauswertung" ist aber korrekt...

Ach ja... die oben angegebenen 100k sind natürlich nur Beispielwerte - 
diese solltest Du zu Deiner Schaltung passend dimensionieren.

Autor: Chris (Gast)
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Ja, stimmt habe ich vergessen.
ist es trotz den beiden Widerständen zwischen 5V und + des LM335  nicht 
so, dass dort immer das selbe abfällt? Es ist doch eine simple 
Parallelschaltung.

Autor: antworter (Gast)
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Hä ?

Meinst Du jetzt, daß über beide LM335's die identische Spannung abfallen 
sollte ? Das sollte nur bei identischen Temperaturen so sein...

Ach ja... im Datenblatt findest Du eine schöne Beschaltung zur 
Durchschnittsbildung (Stichwort: average).


Nebenbemerkung:

Bei "meiner" Schaltung zieht natürlich ein LM335 den anderen über 200k 
in Reihe "runter", aber da dies beide tun (und hochohmig), sollte es der 
Durchschnittsbildung keinen Abbruch tun (wenn ich mich nicht irre)...

Autor: Johannes Slotta (johanness)
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Parallelschaltung stimmt schon, aber das heißt nur, dass zwischen den 
beiden Enden die selbe Potentialdifferenz über alle Wege gilt. Und das 
ist bei dir VCC-GND. Wie sich die Spannungen in den Zweigen aufteilen 
(LM335<->Widerstand) ist Sache der LM335. Und da ändert auch die 
Kopplung über 200k wenig, wenn der Vorwiderstand im Vergleich dazu 
gering ist (und das ist er gegenüber 100k!).

Die Schaltung aus dem Datenblatt erfordert in deinem Fall über 2*3V=6V, 
falls Du die sowieso hast kannst du besagte Schaltung nehmen und 
gegebenenfalls über einen Spannungsteiler auf ein Dir genehmes Niveau 
(ADC-Eingang?) runter bringen.

Und immer schön den Vorwiderstand dimensionieren, anliegende Spannung 
ausrechnen und dann mit dem Strom (400µA-5mA) in die Formel R=U/I...

Autor: Studi (Gast)
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Wieso bildest du nicht einfach den Durchschnitt im Mikrocontroller? 
Einfach 10 Werte aus dem ADC lesen und mitteln. Kann man auch mit 2 
Sensoren machen.

Wenn's zu sehr rauscht kann man auch noch nen kleinen FIR-Filter mit 
einbauen.

y(k) ist der Ausgangswert. x(k) der aktuell gemessene Wert. x(k-1) der 
zuletzt gemessene Wert. a0 und a1 sind Gewichtungsfaktoren. Damit kann 
man einstellen wie gross der Anteil des aktuellen Messwerts am 
Ausgangswert ist. Ich würd mal mit a0=0.3 und a1=0.7 anfangen.

Autor: antworter (Gast)
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>>Einfach 10 Werte aus dem ADC lesen und mitteln. Kann man auch mit 2
>>Sensoren machen.
>>Wenn's zu sehr rauscht kann man auch noch nen kleinen FIR-Filter mit
>>einbauen.

Wenn's nach dem mitteln zu sehr rauscht, nochmal mitteln - aber diesmal 
unter Zuhilfenahme eines Fachbegriffes ;-)

Scherz beseite:

Einfach gleitenden Mittelwert, wenns rauscht:

  y(n) = (15 * y(n-1) + x(n)) >> 4;

y(n) ist dann Dein "entrauschter" Wert,
x(n) der Sensormeßwert

Damit sparst Du Dir viel Rechnerei (pro Meßwert dann nur 1x 
MUL,ADD,SHIFT) und es wird schön entrauscht.

Autor: yalu (Gast)
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@antworter:

  y(n) = (15 * y(n-1) + x(n)) >> 4;

Ich hätte noch "IIR-Filter" dazugeschrieben, um mit Studi mithalten zu 
können ;-)

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