Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsteiler


von AESURFER (Gast)


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Hallo,

ich würde gerne wissen, ob es eine Alternative zu einem Spannungsteiler 
gibt.

Derzeit erfasst eine Siemens Logo (12/24) über einen unbelasteten 
Spannungsteiler (2Potis) einen Referenzwert von einem 12V Bleiakku. 
Dieser Wert wird im Analogeingang der besagten Logo verarbeitet, um das 
Ladegerät unterhalb eines programmierten Wertes zu zuschalten. Der 
Rereferenzwert gibt somit den Zustand des Akkus vor. Eine verzögerte 
Abschaltzeit stellt das Vollladen dar.

Damit jedoch der Akku sich nicht über den Spannungsteiler entlädt, würde 
ich gerne wissen, ob es im digitalbereich (IC) ohne großen Aufwand eine 
Lösung gibt.

Ich freue mich auf rege Zuschriften.

von Anfänger (Gast)


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AESURFER schrieb:
> Damit jedoch der Akku sich nicht über den Spannungsteiler entlädt

Ist es aber nicht auch gut, wenn sich der Akku über einen MiniWiderstand 
auch entlädt? Wir machen das zum Beispiel mit unseren Batterien von den 
Schleppern so schon seit ich Kind war. Im Winter werden die Batterien 
von den Schleppern herausgenommen, einmal noch aufgeladen und dann mit 
einer kleinen 12-volt-Uhr "entladen". Schon mein Opa meinte, dass das 
gut für die Batterien ist, wenn sie über längere Zeit liegen, dass ein 
ganz kleiner Strom fliest.

Ich bin mir da nicht sicher, ob das richtig ist, aber vielleicht steckte 
ja was dahinter.

von Jürgen S. (jurs)


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AESURFER schrieb:
> Damit jedoch der Akku sich nicht über den Spannungsteiler entlädt, würde
> ich gerne wissen, ob es im digitalbereich (IC) ohne großen Aufwand eine
> Lösung gibt.

Hast Du mal durchgerechnet, wie hoch die Entladung über den 
Spannungsteiler ist? Dimensionierung der Widerstandswerte?

Und hast Du dann mal verglichen mit:
- natürliche Selbstentladung eines Blei-Akkus

Und wenn die Logo-Steuerung auch an der Batterie hängt:
- Selbstentladung durch Eigenverbrauch der Logo-Steuerung

???

von woanders (Gast)


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Schalte den Spannungsteiler (via Logo) alle 60s kurz (1s) oder alle 
Stunde  an den Eingang der Logo...

von bitte löschen (Gast)


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Laut
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/197391-an-01-de-Siemens_Logo_12_24_RC_OBA6.pdf
haben die Analogeingänge eine Eingangsimpedanz von 72K bei einer max. 
Uin von 10V.
Das ist ja nicht so hochohmig. Die einfachste Lösung wäre hier, den 
Spannungsteiler weg zu lassen und einfach einen 72K Vorwiderstand an den 
Eingang zu hängen, so dass die Spannung auf die Hälfte geteilt wird, und 
der gesamte Strom, der dafür verbraten wird, der ist, der für die 
Messung durch dieses Teil benötigt wird. => 12V / (72K + 72K) = 83µA
Die den Akku mit am wenigsten Strom belastende Lösung wäre, einen nicht 
mit dem Akku gespeisten Impedanzwandler mit hohem Eingangswiderstand zu 
nehmen und dessen Eingangssignal mit einem hochohmigen Spannungsteiler 
(z.B. 1M und 1M) aus der Batteriespannung zu erzeugen.

von MaWin (Gast)


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Spannungsteiler ist schon in Ordnung, aber man kann ja verstärken.


Also Megaohm für den Spannungsteiler verwenden, und dann ein
hochohmiger OpAmp als Spannungsfolger zum Entkoppeln vom SPS Eingang


+12V
  |
 1M     CA3140
  |
  +----|+\
  |    |  >--+-- Ain
  | +--|-/   |
 2M |        |
  | +--------+
  |
 GND

Manchmal reicht schon ein Kondensator

+12V
  |
 1M
  |
  +---+-- Ain
  |   |
 2M  10nF
  |   |
  Masse

von B. S. (bestucki)


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AESURFER schrieb:
> Dieser Wert wird im Analogeingang der besagten Logo verarbeitet, um das
> Ladegerät unterhalb eines programmierten Wertes zu zuschalten.

Die einfachste und beste Lösung ist und bleibt ein Spannungsteiler. Wo 
eine Spannung abfällt fliesst immer ein gewisser Strom (Ausnahme: 
Unterbruch). Hier ICs einzusetzen macht absolut keinen Sinn denn die 
benötigen auch wieder Strom. Das einzige was zu machen kannst, ist 
hochohmigere Widerstände zu verwenden. Ab einem gewissen Wert musst du 
dann aber den Eingangswiderstand deiner Ladeschaltung berücksichtigen.

von A. E. (aesurfer)


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Vielen Dank für die vielen Antworten.

Da bei der Logo nur 0-10V am Analogeingang anliegen dürfen, war der 
Spannungsteiler mit 2 Potis die erste Wahl.

Der Wert der jeweiligen Potis liegt bei 5K (einzeln)

Der Betrieb erfolgt das ganze Jahr über, im Winter wird das Ladegerät 
per Zeitprogramm zugeschaltet, damit der Akku sich innerlich aufheizt. 
Zudem hat er eine Heizfolie, was das einfrieren im Winter unmöglich 
machen sollte. Auch dieser Temperaturwert wird über die Logo erfasst.

von Karl H. (kbuchegg)


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A. E. schrieb:
> Vielen Dank für die vielen Antworten.
>
> Da bei der Logo nur 0-10V am Analogeingang anliegen dürfen, war der
> Spannungsteiler mit 2 Potis die erste Wahl.
>
> Der Wert der jeweiligen Potis liegt bei 5K (einzeln)
>

Eines würde es auch tun und du läufst nicht Gefahr, dass dir jemand die 
beiden Potis so verstellt, dass du de fakto einen Kurzschluss an der 
Batterie baust.

Die 72k Eingangswiderstand der Logo sind zwar nicht wahnsinnig hoch und 
man müsste das mal durchrechnen, aber ich denke mit einem 10k Poti in 
Spannungsteilerschaltung müsstest du locker hinkommen.

Wenn du verhindern willst/musst, das dir jemand mehr als 10V einstellt, 
denn schalte halt noch einen Festwiderstand an das 'obere' Ende des 
Potis.

von Stefan (Gast)


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Hallo, ein interessantes Thema:

>MaWin (Gast) schrieb:
>Manchmal reicht schon ein Kondensator

+12V
  |
 1M
  |
  +---+-- Ain
  |   |
 2M  10nF
  |   |
  Masse


1) Könntest Du bitte mit ein paar Worten erläutern, wie der Kondensator 
hier das Messergebnis verbessert?
Ich plane ein solche Schlatung für einen LIPO Akku und frage mich ob ich 
den 10nF auch benötige.

2) Wäre der Kondensator bei einer möglich zu messenden Spannung bis 5V 
(bei 3.3V analog-in des AVR) anders dimensioniert?

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