Hallo erstmal, ich bin neu in den Elektronik-Bereich eingestiegen, hänge aber jetzt ein wenig fest. Ich möchte gerne die Batteriespannung von LiPo-Akkus (9-12,6V) mit einem ATMega64 messen. Für den AD-Wandler bräuchte ich idealerweise eine Spannung von 0-5 V. Bei meiner Suche nach einer Lösung bin ich auf eine Schaltung mit einem Differenzverstärker gestoßen: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm Nun zu meinem Problem: Ich kann einen Spannungsteiler vor diesen Differenzverstärker schalten, mit U1e an den Spannungsteiler und U2e direkt an den +Pol des Akkus. Allerdings ändert sich die Referenzspannung U1e am Spannungsteiler ja auch mit der Batteriespannung. Ist es überhaupt möglich mit dieser Schaltung eine Spannung von 0-5 V aus den 9-12,6 V zu erzeugen oder gibt es vielleicht eine andere (leichtere) Möglichkeit um zu meinem Ziel zu kommen?
was möchtest denn genau messen? um wieviel Volt deine Eingangsspannung höher ist als 9 Volt (dann müsstest aber auch immer garantiert mindestens 9 Volt oder mehr anliegen haben)? Du bräuchtest für den Differenzverstärker eine fixe ~9 Volt Festspannung (im einfachsten fall einfach eine Zener Diode) die du dann von der Eingangsspannung abziehst. Oder willst du einfach eine Aussage über die Spannungshöhe treffen können? Also von 0 Volt bis 12,6 Volt messen können? Dann würdest du mit einen Spannungsteiler auskommen. Aber da wärst du wohl schon selbst drauf gekommen...
hat der ATMega nicht sogar differenzielle Eingänge (zu faul um im DBL nachzusehen) Dann brauchst du nur einen Spannungsteiler der durch 3 teilt. Dieser bildet die 9-12,6V auf 3 bis 4,2V ab (dann hast noch ein paar Reserven bis max 15V) den anderen Differenzeingang nusst dann irgendwie auf (exakte!) 3V bringen. Die Auflösung die hier erreicht wird, beträgt dann (15v-9v)/1024 bit = 5.9 mv pro bit. Würdest du hingegen einen Spannungsteiler bauen, der durch 5 teilt, dann werden 0 - 12,8V auf 0 - 2,56V abgebildet. Vorteil: weniger Bauteilaufwand -> weniger Toleranzen, Verwendung interner Referenzspannung. Nachteil: Die Auflösung beträgt nur noc 12,8/1024 = 12,5 mV. Meiner Meinung nach ist der letzte Weg aber trotzdem genauer, da durch den Differenzverstärker etc. weitere Fehler hinzukommen, wenn dies nicht sauber aufgebaut ist. Gruß Roland
@Marius: Ja, ich möchte messen um wieviel meine Eingangsspannung höher als 9 Volt ist. Ich habe immer garantiert mindestens 9 Volt anliegen (ist die minimal erlaubte Entladespannung der LiPo-Akkus). Meine erste Idee war auch, die Messung durch einen einfachen Spannungsteiler durchzuführen. Da ich allerdings immer mindestens 3/4 der Spannung anliegen habe, verschenke ich so einiges an Auflösung des 10-Bit-A/D-Wandlers. Auf die Idee mit der Zener-Diode auf fixe -9 V zu kommen bin ich noch nicht gekommen (bin halt noch ziemlicher Anfänger). Danke für den Tip! Ich könnte aber auch einen 79L06 nehmen der mir fixe -6 V erzeugt und diese abziehen (79L09 würde wegen der Eingangsspannung von 9 Volt wohl nicht funktionieren). Dann hätte ich zumindest eine Verdoppelung meiner Auflösung. @Roland: An die Fehler durch den Differenzverstärker etc. habe ich auch nicht gedacht. Ich denke ich werde den von Dir vorgeschlagenen letzten Weg nehmen und die interne Referenzspannung verwenden. Ist auch der unkomplizierteste Weg. Denn was bringt mir eine höhere Auflösung bei mehr Toleranzen. Vielen Dank für die schnellen Antworten!
Ich habe mal eine -12 - +12 V Spannung in eine 0 - 5 V Spannung umnormiert mit einer OPV Schaltung. Wenn dich diese Interessiert kram ich sie wieder raus
siehe hier: Beitrag "1 - 5V ==> 0 - 5V Wandler an AVR" edit: wenn du in die leitung vom akku einen widerstand und eine Z-diode mit 8,2V in reihe schaltest und dazu einen pulldown und einen kondensator dazu parallel, kannst du ziemlich genau die lösung des oben genannten problems übernehmen. natürlich muss man das ganze wohl vorher einmal eichen. grüße, holli
Alles viel zuviel Aufwand. Ein einfacher Spannungsteiler aus zwei 100K Widerständen reicht vollkommen. Du willst ja deine Spannung nicht auf uV genau messen. Damit erhält man einen Messbereich von 10V, macht bei 10 Bit eine Auflösung von knapp 10mV. Das sollte reichen. MFG Falk
hab grad mal ein bisschen simuliert. das hier klappt recht gut und kommt
mit wenigen bauteilen aus:
AKKU O---L<|---L<|---o-----o----O ADC
2,7V 6,2V | |
=== | |
100n | | | 100k
| |
¯¯¯ ¯¯¯
den 100k-widerstand könnte man wohl noch ein bisschen größer machen, 1M
sind aber schon zu viel. bei 100k hat man einen "leck"strom von 37µA.
ach ja: --L<|-- das soll eine Z-diode sein ^^
@ Michael H* (-holli-) >hab grad mal ein bisschen simuliert. das hier klappt recht gut und kommt >mit wenigen bauteilen aus: Soweit die Theorie. Praktisch aber gibt es einige Probleme. - Die Z-Spannung hat Herstellertoleranzen 5%++ - Die Z-Spannung ist recht stark temperaturabhängig - Duch die Subtraktion der Z-Spannung gewinn man keine Auflösung, es bleibt bei ca. 5mV Der Spannungsteiler hat all diese Probleme nicht, der einzige "Nachteil" ist die halbierte Auflösung. MFG Falk P.S. Als Pufferkondesator reicht 2..10nF.
Falk Brunner wrote: > Soweit die Theorie. Praktisch aber gibt es einige Probleme. grau ist alle theorie, richtig =) > - Die Z-Spannung hat Herstellertoleranzen 5%++ könnte man eichen, wenn man denn will. wer wirklich die volle auflösung des ADC nutzen will, wird das sowieso irgendwo tun. > - Die Z-Spannung ist recht stark temperaturabhängig daran hab ich nicht gedacht. > - Duch die Subtraktion der Z-Spannung gewinn man keine Auflösung, es > bleibt bei ca. 5mV etwas genauer wie der spannungsteiler aber praktisch wohl nicht relevant. > Der Spannungsteiler hat all diese Probleme nicht, der einzige "Nachteil" > ist die halbierte Auflösung. da hast du wohl recht, bin überzeugt!
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