mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 2 unabhängige Spannungen mit einem Atmega messen


Autor: Daniel Schillinger (enton)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Leute

Ich wollte mir nen Netzgerät bauen, das 2 unabhängige Spannungen hat.
Nun wollte ich beide Spannungen mit einem Atmega 32 messen und dann auf 
dem Display anzeigen.( Ich messe natürlich immer nur eine Spannung, die 
andere muss ich dann vom Atmega trennen).

Da ich die beiden Spannungen dann ev. zu einer höheren Spannung in Reihe 
schalte oder mir ne positive und ne nagative Spannung generiere, kann 
ich das ganze ja nicht so einfach auf den Atmega führen.

Deshalb hab ich mir follgendes gedacht:

Ich verbinde den Output einer Spannungsquelle jeweils über einen 
Schalter mit dem ADC Eingang vom Atmega, und den GND vom Atmega verbinde 
ich mit dem GND der Spannungsquelle  ich auch über einen Schalter.
Das gleiche mache ich mit der 2. Spannungsquelle. So kann ich die 
Spannungsquelle, die ich gerade nicht messe abschalten und der Atmega 
bekommt keine negative oder zu hohe Spannung am ADC Eingang.(Schaltplan 
im Anhang).

Nun meine Fragen:
1) Funktioniert das, was ich mir da gedacht habe, oder gibt es da ne 
geschicktere  Lösung.

2) Ich würde die Schalter gerne über den Atmega steuern => Keine 
mechanischen Schalter, sondern Transistoren oder Relais.

Nun bin ich mir nicht ganz sicher, ob es mit Transistoren funktioniert. 
Falls einer nich zu 100% sperrt, bzw. Leckströme fließen. Somit könnte 
doch  eine negative Spannung an den Atmega gelangen. Zwar entspricht der 
Transistor einem sehr hochohmigen Widerstand, aber die Leitung ist halt 
nicht komplett "durchtrennt". Funktioniert das trotzdem, oder muss ich 
mit Relais arbeiten( ungern weil teurer und ich müsste sie erst noch 
bestellen).

Gruß Enton

Autor: Gast123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mit einem doppelten Wechsler-Relais sollte das ganz gut funktionieren. 
Da du ja quasi keine Ströme schalten musst sollte auch ein ziemlich 
kleines funktionieren. (Evtl. Reed-Relais?). Allerdings machts bei jeder 
Messung klack ;-) Von der Lösung mit Transistoren würde ich absehen.

Evtl eine weitere Möglichkeit: Spannungsquelle 1 direkt am 
Mikrocontroller, für Spannungsquelle 2 einen zusätzlichen 
Mikrocontroller ebenfalls direkt angeschlossen. Und die beiden 
kommunizieren miteinander über eine serielle Verbindung (UART bei 
geringer Baud-Rate?), getrennt durch Optokoppler. Ist etwas aufwendiger, 
aber ich denke irgendwie praktischer :-)

Autor: Daniel Schillinger (enton)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Steh grad irgendwie auf dem Schlauch. Wenn die beiden Kontroller 
miteinander komunizieren sollen, dann müssen sie doch die gleiche Masse 
haben, sonst sind die Signale ja bezugslos. Somit kann ich sie doch 
nicht mit nem Optokoppler trennen. Und somit hätte ich dann wieder die 
Massen meiner 2 Spannungsquellen miteinander verbunden, was ich ja nicht 
will.

Wo ist mein Denkfehler?

Gruß Enton

Autor: Gast123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau dir mal an was ein Optokoppler ist. Das ist im Prinzip auf der 
einen Seite eine Leuchtdiode. Ohne galvanische Verbindung dazu ist auf 
der anderen Seite eine Fotodiode oder ein Fototransistor. Wird der 
Transistor beleuchtet, wird er leitend. Eine galvanische Verbindung ist 
nicht notwendig.

Evtl muss auf der Empfängerseite noch ein Pullup-Transistor am Kollektor 
des Transistors angebracht werden.

Autor: Daniel Schillinger (enton)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jo. Hab da irgendwie nen Brett vorm Kopf gehabt. es reicht ja, wenn die 
RX,TX leitung jeweils nen Bezug zum Optokoppler hat.

Aus dem letzten Satz werd ich aber nicht so ganz schlau:

Evtl muss auf der Empfängerseite noch ein Pullup-Transistor am Kollektor
des Transistors angebracht werden.

Den Pull up Transistor interpretiere ich mal als Pull up Widerstand, 
oder?

Und nen Transistor auf der empfängerseite brauch ich, da die Photodiode 
eine zu geringe Spannung liefert, oder?

(Hab noch nie mit Optokopplern gearbeitet, bin daher nicht so wirklich 
bewandert auf diesem Gebiet)

Gruß Enton

Autor: Gast123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Richtig interpretiert. Ich glaub meine Tastatur ist kaputt :-) :-)

Ich glaube eine Fotodiode wird dir nicht so ohne weiteres ein relativ 
sauberes Digitalsignal liefern können.
Nimm einen Optokoppler mit Fototransistor drin. Der verhält sich wie ein 
normaler Transistor. Emitter an GND, Kollektor an Pull-Up-Widerstand, 
Basisansschluss (sofern herausgeführt) freilassen. Scheint nun Licht auf 
den Fototransistor hat das die selbe Wirkung als würde Basisstrom 
fließen. Der T. ist leitend. Am Ausgang erscheint Low-Potential.
Schließt man die Sende-Led nun low-aktiv an (Also der Mikrocontroller 
schaltet sie gegen Masse), wird das Digitalsignal doppelt invertiert 
(einmal von der Diode - ist an wenn Low - und einmal von Transistor - 
Ausgang low wenn Licht) also kommt am Ende das Originalsignal raus :-)

Evtl. kommst du auch mit nur einer Optokopplerstrecke aus wenn der 
"Hilfscontroller" nur immer Messwerte sendet, aber selbst keine Befehle 
empfangen muss. Ansonsten das Ganze zwei mal aufbauen. Es gibt auch OK 
mit 2 Strecken in einem Gehäuse. Soeinen könntest Du zwar auch verwenden 
bei geringen Spannungsdifferenzen (einige Dutzend Volt?) aber schön ist 
es nicht weil man eigentlich versucht die Dinger so einzubauen dass auf 
einer Seite Potential 1 ist und auf der anderen Seite Pot. 2 und man so 
nen größeren Isolationsabstand hat. Ob das in deinem Fall nötig ist muss 
du selbst entscheiden. :-)

(sehr viel hab ich auch noch nicht mit Optokopplern gemacht, abgesehen 
von einem kleinen Projekt vor ein paar Jahren)

Autor: Jörg B. (manos)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Daniel Schillinger wrote:
> Da ich die beiden Spannungen dann ev. zu einer höheren Spannung in Reihe
> schalte oder mir ne positive und ne nagative Spannung generiere, kann
> ich das ganze ja nicht so einfach auf den Atmega führen.
Reihenschaltung oder Symmetrisch könnte man evtl. über ein Relais lösen 
indem man bei einem Kanal die Anschlüsse kreuzt (2xUmschalter). So muss 
der A/D-Wandler auch nicht ± können sondern nur positiv.

Potentialtrennung der beiden Kanäle ist dann natürlich Voraussetzung.

Autor: Daniel Schillinger (enton)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jörg B. wrote:
Reihenschaltung oder Symmetrisch könnte man evtl. über ein Relais lösen
indem man bei einem Kanal die Anschlüsse kreuzt (2xUmschalter). So muss
der A/D-Wandler auch nicht ± können sondern nur positiv.

Potentialtrennung der beiden Kanäle ist dann natürlich Voraussetzung.

Nochmal für blöde:-)
Kann deiner Erklärung irgendwie nicht so ganz folgen. Könntest du das 
ev. mal etwas ausführlicher erklären.

Gruß Enton

Autor: Daniel Schillinger (enton)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hab grad mal noch ein bischen in Wikipedia gesucht, da hab ich folgendes 
gefunden:
.......,die wechselnde Potentialdifferenzen mittels hochsperrender Transistoren überwinden (level shifter, high side switches, half bridge driver)

Was haltet ihr davon? So könnte man es theoretisch doch mit Transitoren 
manchen, oder?

Würde das funktionieren?

Gruß Enton

Autor: Jörg B. (manos)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hast Recht, vergiss was ich geschrieben habe. Wenn man den Ausgang der 
einen Spannungsquelle mit der Masse der nächsten verbindet ist es nur 
Definitionssache meines Massenpunktes ob ich doppelte Spannung oder ± 
habe.

Autor: Gast123 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Oder einfach zwei analoge Drehspulmesswerke einbauen :-)
Die haben die wuuuuunderschöne Eigenschaft, dass sie keine Hilfsspannung 
brauchen und dass man durch die ungefähre Stellung der Zeiger sofort 
sieht
(a) alles ok, das passt schon so..
(b) oooh Sch... ;-)

Aber ich glaub das war jetzt Offtopic :-)

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.