Ausgang Wechselspannung, Eingang Wechselstrom messen

[Dome (Gast)]

Hallo,

ich möchte mit meinem Microcontroller ATMmega8 für einen Aufbau gerne 
eine Wechselspannung mit Ueff =2,5 V und f in einem Bereich von 1000 
Hz-20000 Hz
ausgeben.
Und danach mit einem Eingang den fließenden Wechselstrom messen. 
(Bereich von 0-5mA
Wie könnte das realisiert werden, bzw. werden dazu zusätzliche Bauteil 
benötigt?

Danke

[Heinz W. (harryhirsch_4711)]

Eine Frequenz mit 20kHz direkt mit dem Controller zu messen wird 
sicherlich nicht einfach sein. Schaue Dir mal die Wandlungszeiten der 
A/D Wandler an...

Ich habe mal kurz gesucht und bin auf 
http://www.analog.com/en/special-linear-functions/rms-to-dc-converters/ad536a/products/product.html 
gestoßen... hört sich erst mal ganz gut an..

Den Wechselstrom kannst Du mit einem Messwiderstand Shunt messen und 
ggf. über einen OP verstärken und dann auch wie die Spannung auswerten.

Diese Schaltung ermöglicht nicht den Leistungsfaktor zu bestimmen.

Edit: Nur als Anregung gedacht...

[Dome (Gast)]

Mindestens bräuchte ich eine Frequenz von 1000 Hz.
Wäre das mit dem Controller leichter möglich?
Benutzen möchte ich die Schaltung zur Bestimmung des Leitwerts von 
Wasser.

[Heinz W. (harryhirsch_4711)]

Dann sieht es anders aus...

Du möchest Wechselspannung wegen den "Materialtransport" und der 
Haltbarkeit der Elektroden nehmen... Gut.

Das Problem mit den einfachen Gleichrichtern ist, dass sie z.B. für 50Hz 
bei sinusform richtig messen, bei anderen Kurvenformen oder Frequenzen 
hat es im Extremfall nichts mehr mit messen zu tun. Daher mein Vorschlag 
mit dem True RMS Gleichrichtern

Um den Widerstand zu bekommen, brauchst Du in einem definierten 
Zeitpunkt Spannung und Strom. Ich würde da wahrscheinlich den 
Spitzenwert nehmen...

Schon mal über folgenden Ansatz nachgedacht?

Nehme eine Rechteckspannung z.B. +5V -5V. Diese führst Du dem "Prüfling" 
zu. Am Ausgang des Prüflings hast Du einen Kondensator. Wenn der auf 63% 
der Eingangsspannung aufgeladen ist, ist ein Tau um oder nach 5 Tau ist 
der Kondensator voll... Nun nur eigentlichen Frage, warum das Ganze. 1 
Tau ist R * C. Also kannst Du so "indirekt" den Widerstand ermitteln und 
kannst dann weiter rechnen. Die Frequenz ergibt sich aus der "Messzeit" 
diese hängt von den gewählten C ab.

Bei allen Lösungen könnte der geringe Eingangswiderstand der ATMega ein 
Einsatz von OP's erforderlich machen.

Durch Zufall etwas gefunden 
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-GCC-Tutorial/Analoge_Ein-_und_Ausgabe#ADC_.28Analog_Digital_Converter.29

[Dome (Gast)]

Danke für den Ansatz,

wenn ich richtig verstehe:
über ein Abtasten von Uc softwaretechnisch den Wert von Tau ermitteln
und aus diesem dann den Wert für R berechnen?

[Heinz W. (harryhirsch_4711)]

Genauso.

Etwas Theorie 
http://de.wikipedia.org/wiki/Kondensator_(Elektrotechnik)#Ladevorgang