Hallo, ich möchte gern mit einem 3.3V versorgten AVR eine Batteriespannung von ca. O.5 bis 5V messen. Den wohl nötigen Spannungsteiler möchte ich zwecks Stromersparnis mit einem einfachen PNP-Transistor via AVR schaltbar machen. Das Ganze soll schließlich noch zwischen -30 und +40 Grad halbwegs reproduzierbare Werte liefern (Einsatz in Wetterstation). Gibts gegen diese Vorgehensweise grundsätzliche Einwände? Gruß Gustav
Wieso nicht dementsprechend hochohmig und direkt über einen uC Pin gegen Masse schalten? Oder mit nem kleinen Mosfet? Der hätte auch nur ein paar mOhm RDSon.
Dann gibts wohl beim Einschalten ein Problem solange der AVR kein Low liefert werden bei 5V die Grenzwerte für den ADC überschritten oder? Kommt denn der Mosfet mit kleinen zu schaltenden Spannungen unterhalb 1V klar?
Solange der Spannungsteiler hochohmig genug ist machen ihm die 5V nichts aus.Die internen Clampingdioden leiten es dann ab.
> Gibts gegen diese Vorgehensweise grundsätzliche Einwände?
Sicher.
a) Der Tarnsistor schaltet nicht exakt gegen 0V, also stimmt die
geteilte Spannung nicht mehr so exakt, was aber vermutlich egal ist.
Einfacher ist es, den unteren Widerstand an einen Ausgangspin zu legen,
den man auf Tri-State (als Eingang) schaltet wenn man nicht messen will,
und sonst auf LOW.
b) Wenn du nur den Widerstand nach Masse per Transistor abklemmst, geht
immer noch der obere Widerstand von der Batterie zum Analogeingang und
dort fliesst Strom über die Schutzdiode ab. Du hast also kaum was
gewonnen.
Bat ---+---3V3----+
| |
R1 +-----------
| | |
+--|--|>|--+ interne Schutzdiode
| |
R2 |
| |
>|-|
| |
| +----
GND
Gustav schrieb: > ..zwecks Stromersparnis mit einem einfachen PNP-Transistor.. Schaltungen mit bipolaren Transistoren sind tendenziell weniger stromsparend als entsprechende Schaltungen mit MOSFETs. Wie MaWin schon sagte, fällt ein Transistor zwischen Spannungsteiler und GND wegen der Schutzdioden flach. Ein Transistor oberhalb den Spannungsteilers würde in jedem Fall etwas Spannung verschlucken, was Du noch rechnerisch kompensieren könntest, aber in dieser Weise verstärkt er nicht die Eingangsspannung. Nun stehen dem AVR nur 3,3V zur Verfügung. In Kollektor- bzw. Drainschaltung kommen am Spannungsteiler in keinem Fall mehr als diese 3,3V an. Du müsstet also erst mal das Spannungsniveau mit einer spannungsverstärkenden Schaltung (Emitter- oder Sourceschaltung) anheben, wobei diese invertierend wirken und so Strom ziehen, wenn am Ausgang niedriges Potential liegen soll. - Einen Tod muss man sterben. Mein persönlicher Tip wäre, den hohen Eingangswiderstand der AVR-Pins (5,5V / max 1µA = min 5,5MOhm) auszunutzen und die Widerstände für den Spannungsteiler möglichst hoch zu dimensionieren. Mit 1MOhm + 1MOhm und softwaremäßiger Eichung der fertigen Schaltung dürftest Du immer noch hinreichen genau sein und es gehen im Spannungsteiler nur 2,5µA verloren.
Ja danke MaWin... Deshalb wollte ich ja einen PNP nehmen der mir die Plusseite zum Spannungsteiler schaltet. Das sollte prinzipiell doch gehen; ich habe nur Bedenken wie nützlich die gemessenen Werte werden wenn der Spannungsabfall über den Transistor a) mit der zu schaltenden Messpannung und b) über den genannten Temperaturbereich variiert.
> Mit 1MOhm + 1MOhm und > softwaremäßiger Eichung der fertigen Schaltung dürftest Du immer noch > hinreichen genau sein und es gehen im Spannungsteiler nur 2,5µA > verloren. Man sollte dann allerdings einen 10nF Kondensator vom Eingang nach Masse schalten, damit es zu keinen Messwertverfälschungen kommt.
Philipp Klostermann schrieb: > die Widerstände für den > Spannungsteiler möglichst hoch zu dimensionieren. Ich dachte bislang daß der Spannungsteiler vor dem ADC (ein ATXMEGA32) nicht allzu hochohmig werden darf. Ja es kommt wohl doch auf einen Versuch an. Daß die Sache wohl komplexer ist als sie zunächst scheint hatte ich schon befürchtet :(
Dürfen schon...im schlimmsten Fall fängst Du Dir halt mehr Störungen ein...
SNR schrieb: > Dürfen schon...im schlimmsten Fall fängst Du Dir halt mehr Störungen > ein... Ok, dann hab ich aber schon mal schlechte Karten denn die 3,3V Versorgung kommt aus einem Stepup-Wandler :(
> Dürfen schon...im schlimmsten Fall fängst Du Dir halt mehr Störungen > ein... Ich habe schon beschrieben, wie man es dann richtig macht, da brauchst du nicht panikreden was passiert wenn man es falsch macht.
In der Regel ist der ganze Aufwand mit abschaltbarem Spannungsteiler nicht nötig da auch Spannungsteiler im Mohm Bereich gute Ergebnisse liefern, wie das Roboternetz hier feststellt: http://www.roboternetz.de/community/threads/60787-Batterie-schonende-Spannungsmessung-%C3%BCber-AD-Port
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