Hallo, das ist vermutlich der 100te Beitrag zum Thema Pegelwandler und ADC, aber ich konnte bisher nix finden das mein Problem löst ... Ich will ein Signal das zwischen ca. +10V und +20V liegt für einen AD Eingang (0...2,7V) eines µC umwandeln. Die Signalquelle ist ziemlich hochohmig und der Eingang des ADC ziemlich niederohmig. Ein simpler Spannungsteiler ist daher vermutlich nicht die ideale Lösung. Zweites Problem: ich habe nur 0...+12V zur Verfügung. D.h. das Signal kann einen höheren Pegel als meine Versorgungsspannung haben. Hat jemand eine Idee? OP Schaltung, Optokoppler ...?
Dietmar B. schrieb: > das ist vermutlich der 100te Beitrag zum Thema Pegelwandler und ADC, > aber ich konnte bisher nix finden das mein Problem löst ... https://www.mikrocontroller.net/articles/Spannungsteiler#Spannungsteiler_mit_Offset.2C_passiv Plus Impedanzwandler.
Ja, auf diese einfache Lösung hatte ich auch gehofft ... im Artikel steht aber auch > Für die Anwendung ist es wichtig zu wissen, daß die Quelle, welche > den Spannungsteiler speist, einen geringen Innenwiderstand haben muß, > damit es nicht zu unakzeptablen Meßfehlern kommt. Ist bei mir leider nicht der Fall. > Einschränkungen bezüglich der Werte für Uein_min,Uein_max,Uaus_min,Uaus_max: > * Uaus_min >= Uein_min Ist bei mir leider nicht der Fall > * Uaus_max >= Uein_max Ist bei mir leider nicht der Fall > * Vcc >= Uein_max Ist bei mir leider nicht der Fall
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Harald W. schrieb: > Plus Impedanzwandler. Der Impedanzwandler wird sich schwer tun, wenn das Signal höher als die Versorgungsspannung ist. Oder an was für eine Schaltung hast du da konkret gedacht? Dietmar B. schrieb: > Die Signalquelle ist ziemlich hochohmig und der Eingang des ADC ziemlich > niederohmig. Was heißt das? Wenn ich einen Schrittmotor betrachte, ist 100Ω ziemlich hochohmig, wenn ich eine pH-Elektrode betrachte, ist 10MΩ ziemlich niederohmig.
> Was heißt das? > Wenn ich einen Schrittmotor betrachte, ist 100Ω ziemlich hochohmig, wenn > ich eine pH-Elektrode betrachte, ist 10MΩ ziemlich niederohmig. Der ADC hat einen Eingangswiderstand von 2k...5k. Bei der Signalquelle kann ich es nicht beziffern. Die Quelle besteht aus einer Spule deren Magnetfeld zusammenbricht. D.d. der Eingangswiderstand des Pegelwandlers sollte ziemlich hochohmig sein um die Signalverfälschung in Grenzen zu halten.
Für die Spule sollte man noch mit einem Spannungsteiler (etwa Bereich 10 MOhm) klar kommen können. Ähnlich einem Spannungsteiler kann man einen invertierenden Verstärker mit Verstärkung kleine 1 nutzen. D.h. etwa 10 M zum Eingang und dann z.B. 1 M in der Rückkopplung. Es fehlt dann eigentlich nur noch der Richtige Pegel am nicht invertierenden Eingang für den Nullpunkt. Bei der Spule könnte der Frequenzgang noch ein Problem werden - das ganze wird schon relativ schnell gehen und dass ist mit so hohen Widerständen nicht so einfach. Ggf. müsste man die Widerstände etwas kleiner Wählen und ggf. passende (einen ggf. abgleichen) Kondensatoren parallel zur Kompensation.
Dietmar B. schrieb: (Zitat ergänzt: Spannungsteiler) > Ja, auf diese einfache Lösung hatte ich auch gehofft ... im Artikel > steht aber auch >> Für die Anwendung ist es wichtig zu wissen, daß die Quelle, welche >> den Spannungsteiler speist, einen geringen Innenwiderstand haben muß, >> damit es nicht zu unakzeptablen Meßfehlern kommt. > > Ist bei mir leider nicht der Fall. Dann tu halt mal Butter bei die Fische. Wie hoch ist der Innenwiderstand deiner Quelle? Ist er konstant? Dann könnte man ihn bei der Berechnung des Spannungsteilers berücksichtigen. Warum müssen die Details eigentlich immer geheim bleiben? Weil es sonst zu einfach wäre, zu helfen? Wolfgang schrieb: > Harald W. schrieb: >> Plus Impedanzwandler. > > Der Impedanzwandler wird sich schwer tun, wenn das Signal höher als die > Versorgungsspannung ist. Mitdenken ist anscheinend nicht deine Stärke. Der Impedanzwandler soll offensichtlich hinter den Spannungsteiler, damit man den hübsch hochohmig auslegen kann. Dietmar B. schrieb: > Die Quelle besteht aus > einer Spule deren Magnetfeld zusammenbricht. D.d. der Eingangswiderstand > des Pegelwandlers sollte ziemlich hochohmig sein um die > Signalverfälschung in Grenzen zu halten. Das ergibt keinen Sinn. Wenn das Magnetfeld zusammenbricht, dann ändert sich in erster Linie der Strom in der Spule (Herr Maxwell läßt grüßen). Eine reproduzierbare Spannung erhält man dann überhaupt erst, indem man einen definierten Lastwiderstand an die Spule anschließt. Der Spannungsteiler könnte eben diesen Lastwiderstand bilden.
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> Eine reproduzierbare Spannung erhält man dann überhaupt erst, > indem man einen definierten Lastwiderstand an die Spule anschließt. Der > Spannungsteiler könnte eben diesen Lastwiderstand bilden. Ja, du hast natürlich recht. Der Lastwiderstand existiert schon. Anbei das Bild für die Quelle.
Noch mal eine Idee... Wenn ich die Eingangsschaltung mit einem high-side statt low-side switch betreibe, bekomme ich ein Signal das vermutlich irgendwo bei -4V...+6V liegt. Damit wird der Ansatz Spannungsteiler + nacheschaltetem Impedanzwandler wieder interessant, weil ich näher bei der "Zielspannung" 0...+2,7V bin, oder?
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Axel S. schrieb: > Mitdenken ist anscheinend nicht deine Stärke. Der Impedanzwandler soll > offensichtlich hinter den Spannungsteiler, damit man den hübsch > hochohmig auslegen kann. Dann kann man doch gleich einen normalen Instrumentenverstärker verwenden. Dafür wurden die erfunden ;-)
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