Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsteiler 5->3.3


von Ray M. (ray_m)


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Hi,

ich hab eine Frage zur Praxis.

Wenn ihr einen Spannungsteiler für ein 5V Siganl auf einen
3.3V µC-Eingang braucht, welche Widerstände holt ihr dann aus
eurer Kramkiste und warum ?

50k/100k
4.7k/9090

Oder was anderes ? Rechnen ist ja gut und schön, aber
bei solchen Fragestellungen hat sich sicher ein
"Nimm halt das und geht in 95% der Fälle"-Status rausgebildet.

von Stefan F. (Gast)


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Kommt auf die Frequenz an, die verarbeitet werden soll.

Hochohmige Spannungsteiler beschützen den Mikrocontroller besser, aber 
sie lassen sich durch elektromagnetische Störungen stärker beeinflussen 
und verringern die höchste nutzbare Frequenz.

Bei seriellen Schnittstellen nehme ich 1,5kΩ + 2,2kΩ, damit 
funktionieren 115200 Baud noch zuverlässig - vielleicht auch mehr.

Direkt neben Funkmodulen habe ich mit Werten um 10kΩ schlechte Erfahrung 
gemacht.

von Ray M. (ray_m)


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Stefanus F. schrieb:
> Kommt auf die Frequenz an, die verarbeitet werden soll.
>
> Hochohmige Spannungsteiler beschützen den Mikrocontroller besser, aber
> sie lassen sich durch elektromagnetische Störungen stärker beeinflussen
> und verringern die höchste nutzbare Frequenz.

Ja, das habe ich auch schon gelesen, bleibt bei mir die Frage
  "Ab wann ist Hochohmig, 1k, 10k, 100k,  ?"

> Bei seriellen Schnittstellen nehme ich 1,5kΩ + 2,2kΩ, damit
> funktionieren 115200 Baud noch zuverlässig - vielleicht auch mehr.
>
> Direkt neben Funkmodulen habe ich mit Werten um 10kΩ schlechte Erfahrung
> gemacht.

Danke für deine Hinweise.

von MaWin (Gast)


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Ray M. schrieb:
> Oder was anderes

Der Bereich geht von der Belastungsfähigkeit des Ausgangs (z.B. 20mA 
damit noch 4.5V rauskommen und der Eingang will zumindest 2.7V für 
sattes high sehen, erlaubt 225 Ohm gesamt also z.B. 150+75 Ohm,

bis hin dazu dass der Eingangsstrom (Beispiel 1uA) den Spannungsteiler 
belastet und das Ergebnis um mehr als 0.3V (von 3V auf 2.7V) verzerrt, 
hier also 1 MOhm + 470k als Spannjngsteiler, eingerechnet die erlaubten 
bzw. Möglichen Spannungsschwankungen auf den 
Versorgungsspannungsschienen.

Dazwischen kann man den Spannungsteiler auswählen, je hochohmiger je 
langsamer (es muss ja die Kapazität des Eingangs von ca. 10pF und der 
Leiterbahn umgeladen werden), je niederohmiger je stromfressender aber 
auch resistenter gegen Fehlfunktionen durch Verschmutzung und dadurch 
hervorgerufene Fehlströme.

von Einer K. (Gast)


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Ray M. schrieb:
> bei solchen Fragestellungen hat sich sicher ein
> "Nimm halt das und geht in 95% der Fälle"-Status rausgebildet.
Das ist leider recht unsinnig....

Ich möchte mal sagen:
Ohne konkrete Schaltung, ohne Wissen um den Aufbau, oder Frequenzen, 
kann man keine konkreten Daten für die Rs nennen.


Vielleicht ist die Frage ja schon im Kern falsch!
Es gibt viele andere und bessere Pegelwandler, als so eine R Lösung.


> rausgebildet.
Was sich irgendwie heraus bildet, muss nicht gut sein.
z.B. skalpieren war auch mal ein Hobby, was sich herausgebildet hat.

Und ein kapazitiv belasteter Spannungsteiler ist nur wirklich keine 
Freude.

von Crazy Harry (crazy_h)


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Und du solltest den Spannungsteiler so auslegen, daß auch 5.5V noch 
möglich sind. Das ist meist die max. Spannung bei Schaltungen/Bauteilen 
mit 5V-Versorgung.

von Stefan F. (Gast)


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Arduino Fanboy D. schrieb:
> ein kapazitiv belasteter Spannungsteiler ist nur wirklich keine
> Freude.

Kommt auch wieder auf den Anwendungsfall an. Häufig belastet man sie 
absichtlich mit zusätzlichen Kapazitäten, z.B. um HF Störungen zu 
filtern.

von GEKU (Gast)


Angehängte Dateien:

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Was spricht dagegen anstelle des Spannungsteilers nur einen 
Vorwiderstand zu nehmen und die Spannung von den Eingangsschutzdioden 
auf 3.3V+0,7V klemmen zu lassen. Solange der max. Strom von 2mA nicht 
überschritten wird sollte es keine negativen Auswirkungen geben.

Der Vorwiderstand sollte nicht  kleiner als 1kOhm sein.

Ist die Empfindlichkeit gegen Einkopplung von Störungen nicht geringer?

Welche Argumente gibt es gegen diese Methode?

von Einer K. (Gast)


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GEKU schrieb:
> Was spricht dagegen anstelle des Spannungsteilers nur einen
> Vorwiderstand zu nehmen und die Spannung von den Eingangsschutzdioden
> auf 3.3V+0,7V klemmen zu lassen. Solange der max. Strom von 2mA nicht
> überschritten wird sollte es keine negativen Auswirkungen geben.

Der 5V 2mA Stromspender zieht über die Clamp Dioden die 3,3V Versorgung 
hoch.
Führt das dann zur Zerstörung?

von Sascha W. (sascha-w)


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Arduino Fanboy D. schrieb:
> GEKU schrieb:
>> Was spricht dagegen anstelle des Spannungsteilers nur einen
>> Vorwiderstand zu nehmen und die Spannung von den Eingangsschutzdioden
>> auf 3.3V+0,7V klemmen zu lassen. Solange der max. Strom von 2mA nicht
>> überschritten wird sollte es keine negativen Auswirkungen geben.
>
> Der 5V 2mA Stromspender zieht über die Clamp Dioden die 3,3V Versorgung
> hoch.
> Führt das dann zur Zerstörung?
sicher, wenn die Stromaufnahme der 3.3V Seite kleiner als die Summe der 
Ableitströme ist (Schaltung im Sleep, oder 10 Eingänge mit 
Spannungsteiler).

Sascha

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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So teuer sind doch 74LVC1T45 nun auch wieder nicht, dass man da groß 
überlegen muss?
Das ist ein 1 Bit Bustransceiver mit 2 Spannungsversorgungen.
1,65V bis 5,5V. Also 1,8V Pegel gehen auch mit dem.
Für 8 Kanäle dann den 74LVC8T245.

Ansonsten gibts auch Singlegatter die bei 3,3V Versorung 5V Tolerant 
sind, dann gehts auch so. Da habe ich aber grade keinen im Kopf.

Dein µC hat keine 5V Toleranten Eigänge?

von Stefan F. (Gast)


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GEKU schrieb:
> Was spricht dagegen anstelle des Spannungsteilers nur einen
> Vorwiderstand zu nehmen und die Spannung von den Eingangsschutzdioden
> auf 3.3V+0,7V klemmen zu lassen.

Drei Gründe:

1) Diese Dioden sind nicht in jedem IC in der notwendigen Form vorhanden 
(z.B. beim ESP8266).
2) Häufig ist nicht spezifiziert, wie hoch man diese Dioden belasten 
darf (z.B. bei vermutlich allen AVR Mikrocontrollern).
3) Wenn der Strom nach VCC abgeleitet wird, kann er dazu führen, dass 
die 3,3V Spannungsversorgung auf einen zu hohen Wert "hoch gedrückt" 
wird.

Wenn man das berücksichtigt bleiben sicher noch viele Fälle übrig, wo 
dein Vorschlag dennoch passt. Auf diese Weise schließe ich zum Beispiel 
Bluetooth Module an 5V Mikrocontroller an.

> Ist die Empfindlichkeit gegen Einkopplung von Störungen nicht geringer?

Keine Ahnung. Vermutlich nicht wenn du einen 1kΩ Widerstand nimmst. Denn 
AC mäßig wirken die weiter oben genannten 1,5kΩ und 2,2kΩ parallel, und 
das sind sogar etwas weniger Ohm (nämlich 890).

von GEKU (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Keine Ahnung. Vermutlich nicht wenn du einen 1kΩ Widerstand nimmst. Denn
> AC mäßig wirken die weiter oben genannten 1,5kΩ und 2,2kΩ parallel, und
> das sind sogar etwas weniger Ohm (nämlich 890).

Ich vermute, dass es zwei Effekte gibt:

1.)  der Vorwiderstand mit der Klemmdiode gegen 3,3V wirkt wie eine 3,7V 
Zenerdiode. Die Störung muss mehr Strom aufbringen als beim 
Spannungsteiler um die LOW Schaltschwelle zu erreichen.

2.)  bei einem Spannungsteiler mit Bauteiltoleranzen ist der HIGH-Pegel 
nicht so hoch wie beim Klemmen der Spannung.

Stefanus F. schrieb:
> Wenn der Strom nach VCC abgeleitet wird, kann er dazu führen, dass die
> 3,3V Spannungsversorgung auf einen zu hohen Wert "hoch gedrückt" wird.

Natürlich sollt der max. zulässige Klemmstrom nicht ausgeschöpft werden, 
sodass die Versorgungspannung nicht hoch gedrückt wird.

Ich verwende diese Methode bei Schaltungen mit langsamen Signalen, bei 
denen wenig Strom verbraucht werden soll. So unterstützt der Klemmstrom 
die 3,3V Versorgung.

Stefanus F. schrieb:
> Häufig ist nicht spezifiziert, wie hoch man diese Dioden belasten darf
> (z.B. bei vermutlich allen AVR Mikrocontrollern).

Man sollte bei einem guten Design sich an die Spezifikationen halten.
Je besser ein Bauelemente spezifiziert ist, umso weniger Überraschungen 
wird es geben.

Stefanus F. schrieb:
> Diese Dioden sind nicht in jedem IC in der notwendigen Form vorhanden

Dann wird das Bauelement, siehe Spezifikation vermutlich auch 5V 
vertragen.
Ist ist nicht anzunehmen, dass die Gate/Drain Durchbruchspannung kleiner 
gleich 5V ist.

von GEKU (Gast)


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GEKU schrieb:
> 1.)  der Vorwiderstand mit der Klemmdiode gegen 3,3V wirkt wie eine 3,7V
> Zenerdiode. Die Störung muss mehr Strom aufbringen als beim
> Spannungsteiler um die LOW Schaltschwelle zu erreichen.
>
> 2.)  bei einem Spannungsteiler mit Bauteiltoleranzen ist der HIGH-Pegel
> nicht so hoch wie beim Klemmen der Spannung.

Diese Aussage könnte man durch eine geeignete LtSpice Simulation 
bestätigen oder widerlegen.

von Stefan F. (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Diese Dioden sind nicht in jedem IC in der notwendigen Form vorhanden
> (z.B. beim ESP8266).

GEKU schrieb:
> Dann wird das Bauelement, siehe Spezifikation vermutlich auch 5V
> vertragen.

Meistens ja, glaube ich. Beim ESP8266 lautet die Antwort jedoch: nein. 
Der ist nur bis 3,6V spezifiziert.

Irgendwo habe ich gelesen, dass eine nicht genauer spezifizierte 
deutlich höhere Spannung (beim ESP8266) so eine Art Thyristor zündet, 
der den Eingang dann dauerhaft auf Low zieht, bis man die 
Stromversorgung aus schaltet. Ich habe das nicht ausprobiert, und im 
Datenblatt steht dazu nichts erhellendes.

von GEKU (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> eine Art Thyristor zündet, der den Eingang dann dauerhaft auf Low zieht,
> bis man die Stromversorgung aus schaltet

Ich kenne diesen Effekt als Latchup.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Latch-Up-Effekt

Dies wäre ein wichtiger Grund nicht die Klemmdiode zu benutzen.
Mir ist dies bei diesen Betrieb noch nicht untergekommen. Villeicht sind 
da die Strom <2mA zu gering.

von Ray M. (ray_m)


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Mw E. schrieb:
> So teuer sind doch 74LVC1T45 nun auch wieder nicht, dass man da groß
> überlegen muss?
> Das ist ein 1 Bit Bustransceiver mit 2 Spannungsversorgungen.
> 1,65V bis 5,5V. Also 1,8V Pegel gehen auch mit dem.
> Für 8 Kanäle dann den 74LVC8T245.
>
> Ansonsten gibts auch Singlegatter die bei 3,3V Versorung 5V Tolerant
> sind, dann gehts auch so. Da habe ich aber grade keinen im Kopf.
>
> Dein µC hat keine 5V Toleranten Eigänge?

Doch, aber er läuft normalerweise mit 3.3V.

Wenn ich die internen ADC's auslesen kann ich Spannungen bis 3.3V
mit 12bit messen. Also hab ich 0-3.3V bei 0-4095 am ADC.
Ich kann schon 5V draufhauen, aber ab 3.4V kommt aus dem ADC
halt immer 4095 raus ;)

von Stefan F. (Gast)


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GEKU schrieb:
> Vielleicht sind da die Strom <2mA zu gering.

Wahrscheinlich. Alle Datenblätter, ich gesehen haben, die dazu einen 
konkreten maximalen Strom angeben, erlauben mehr als 1mA.

Und was die AVR angeht, gibt es da diese berüchtigte Application Note 
(von Atmel selbst), über die man sich hier schon mehrfach das Maul 
zerrissen hat, wo die Diode dazu Zweckentfremdet wird, den Nulldurchgang 
der Netzspannung zu erfassen. Dort stand drin (falls ich mich recht 
erinnere), dass der Strom nicht höher als 1mA sein soll. Aber das gilt 
natürlich nur für AVR Mikrocontroller. Vielleicht gilt es nicht einmal 
für alle, sondern nur für die damals aktuellen.

Für's Hobby finde ich an ungefährlichen Stellen "No Risk No Fun" Ok.

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Oben steht nix von einem ADC Eingang.
Salamitaktik ist echt zum kotzen!

von Ray M. (ray_m)


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Ray M. schrieb:
> Mw E. schrieb:
>> So teuer sind doch 74LVC1T45 nun auch wieder nicht, dass man da groß
>> überlegen muss?
>> Das ist ein 1 Bit Bustransceiver mit 2 Spannungsversorgungen.
>> 1,65V bis 5,5V. Also 1,8V Pegel gehen auch mit dem.
>> Für 8 Kanäle dann den 74LVC8T245.
>>
>> Ansonsten gibts auch Singlegatter die bei 3,3V Versorung 5V Tolerant
>> sind, dann gehts auch so. Da habe ich aber grade keinen im Kopf.
>>
>> Dein µC hat keine 5V Toleranten Eigänge?
>
> Doch, aber er läuft normalerweise mit 3.3V.
>
> Wenn ich die internen ADC's auslesen kann ich Spannungen bis 3.3V
> mit 12bit messen. Also hab ich 0-3.3V bei 0-4095 am ADC.
> Ich kann schon 5V draufhauen, aber ab 3.4V kommt aus dem ADC
> halt immer 4095 raus ;)

Also wollte ich einen Spannunsteiler davor machen und dann einfach
mit dem Faktor 5/3.3 = 1.515151 rechnen.

Ich lese hier lineare Drucksensoren aus, die liefern 0.5-4.5V bei
einer Versorgung von 5V, über ihren Messbereich.

: Bearbeitet durch User
von Ray M. (ray_m)


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Mw E. schrieb:
> Oben steht nix von einem ADC Eingang.
> Salamitaktik ist echt zum kotzen!

Was ist den ein Eingang von einem µC wenn da analog dran steht
und ich Spannungen messen will ?
Ist das nicht automatisch ein interner ADC ???
Hab ich was falsch verstanden ?

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Deine Salamitaktik führte zu Vorschlägen für digitale Signale. Damit 
haben einige Leute für dich nutzlos ihre zeit verplempert. Das ist der 
ärgerliche Teil dabei.

Ich helfe auch gerne, aber nicht so.

von Ray M. (ray_m)


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Stefanus F. schrieb:
> Deine Salamitaktik führte zu Vorschlägen für digitale Signale. Damit
> haben einige Leute für dich nutzlos ihre zeit verplempert. Das ist der
> ärgerliche Teil dabei.
>
> Ich helfe auch gerne, aber nicht so.

Dann lass es ...

von Ray M. (ray_m)


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Ray M. schrieb:
> Stefanus F. schrieb:
>> Deine Salamitaktik führte zu Vorschlägen für digitale Signale. Damit
>> haben einige Leute für dich nutzlos ihre zeit verplempert. Das ist der
>> ärgerliche Teil dabei.
>>
>> Ich helfe auch gerne, aber nicht so.
>
> Dann lass es ...

Und im Übrigen ist es den Anfängern wie mir sicher zuzugestehen auch 
Fragen
falsch zu vormulieren.

Wenn dir das zu doof ist, lass es einfach ...

von Peter (Gast)


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Für eine optimale ADC Performance sollte man auch die Impedanz der 
Quelle die am ADC hängt nicht ausser Acht lassen. Bei AVR wohl <10kR. 
https://www.nutsvolts.com/magazine/article/february2016_AnalogFrontEnds#Sidebar%202

von Ray M. (ray_m)


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Peter schrieb:
> Für eine optimale ADC Performance sollte man auch die Impedanz der
> Quelle die am ADC hängt nicht ausser Acht lassen.

Und genau hier verstehe ich als Anfänger Bahnhof und ja, ich
weis das ich das lernen muss ... aber nicht alles auf einmal.

> Bei AVR wohl <10kR.
> 
https://www.nutsvolts.com/magazine/article/february2016_AnalogFrontEnds#Sidebar%202

Na ja, ist halt kein AVR. Ist ein Teensy 3.5 oder
3.6, je nach dem was ich gerade aus der Kiste ziehe ;)

Gibt es kein Praxsis-Mass für sowas?
Ein Satz wie folgt würde ein Anfänger verstehen und
ein Link zum nachlesen wie man darauf kommt würde ihn bilden.

  Du hast 0-5V von einem Sensor und musst auf 3.3V am
  Analog-Eingang, also nimm xx/xx Spannungsteiler und passt.

von Ray M. (ray_m)


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Ray M. schrieb:
> Peter schrieb:
>> Für eine optimale ADC Performance sollte man auch die Impedanz der
>> Quelle die am ADC hängt nicht ausser Acht lassen.
>
> Und genau hier verstehe ich als Anfänger Bahnhof und ja, ich
> weis das ich das lernen muss ... aber nicht alles auf einmal.
>
>> Bei AVR wohl <10kR.
>>
> 
https://www.nutsvolts.com/magazine/article/february2016_AnalogFrontEnds#Sidebar%202

Der Link erklärt mir den Zusammenhang, danke dafür ;)

von Ray M. (ray_m)


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Ray M. schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> Peter schrieb:
>>> Für eine optimale ADC Performance sollte man auch die Impedanz der
>>> Quelle die am ADC hängt nicht ausser Acht lassen.
>>
>> Und genau hier verstehe ich als Anfänger Bahnhof und ja, ich
>> weis das ich das lernen muss ... aber nicht alles auf einmal.
>>
>>> Bei AVR wohl <10kR.
>>>
>>
> 
https://www.nutsvolts.com/magazine/article/february2016_AnalogFrontEnds#Sidebar%202
>
> Der Link erklärt mir den Zusammenhang, danke dafür ;)

Und gleich wird es wieder JuJu...

Für den Sensor hab ich folgendes gefunden.

Ausgang       : 0.5-4.5V linearer Spannungsausgang
Versorgung    : 5V
Lastwiderstand: ≤ (Versorgungsspannung-6,5 V / 0,02 A) Ω


Dann hab ich also:

   Lastwiderstand = (5 - 6.5)/0.02 = 75 Ohm

Also deutlich unter z.B. 10k wie bei der Rechnung in deinem Link.



Und wie komme ich nun auf die brauchbaren Werte für meinen 
Spannungsteiler ?

von Stefan F. (Gast)


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Peter schrieb:
>> Für eine optimale ADC Performance sollte man auch die Impedanz der
>> Quelle die am ADC hängt nicht ausser Acht lassen.

Ray M. schrieb:
> Und genau hier verstehe ich als Anfänger Bahnhof und ja, ich
> weis das ich das lernen muss ... aber nicht alles auf einmal.

Ist eigentlich ganz einfach. Der ADC enthält intern einen Kondensator, 
der durch die externe Signalquelle aufgeladen wird. Danach wird intern 
ein Schalter umgelegt, und die Ladung in diesem Kondensator gemessen.

Bei jeder Messung wird also deine Quelle kurzzeitig belastet. Wenn die 
Quelle diesen Kondensator in dieser Zeit nicht vollständig laden kann, 
bekommst du falsche Messwerte. Und genau das passiert zum Beispiel, wenn 
da ein zu hochohmiger Widerstand im Signalweg liegt. Atmel empfiehlt die 
oben genannten 10kΩ als Maximalwert.

> ist halt kein AVR. Ist ein Teensy 3.5 oder 3.6,

Die nächste Salami-Scheibe. Gewöhne Dir bitte an, gleich im ersten 
Beitrag die Bauteile und den Anwendungsfall konkret zu benennen. 
Ansonsten bekommst du zahlreiche unpassende Antworten, die dich am Ende 
nur mehr verwirren, als helfen. So läuft das hier fast jedes mal, und am 
Ende werden die freundlichen Helfer dafür oft auch noch beschimpft. Dann 
verliert man die Lust, zu helfen. Nur ich nicht, denn ich bin der mit 
dem Helfersyndrom. Das wurde mir hier von einem Experten schriftlich 
attestiert.

> Ein Satz wie folgt würde ein Anfänger verstehen und
> ein Link zum nachlesen wie man darauf kommt würde ihn bilden.
> Du hast 0-5V von einem Sensor und musst auf 3.3V am
> Analog-Eingang, also nimm xx/xx Spannungsteiler und passt.

Du hast aber erst sehr spät erwähnt, dass es um analoge Spannungen geht. 
Außerdem hast du (mit Glück) von mir fast genau so eine Antwort 
erhalten. Sogar mit Begründung.

Jetzt sei bitte so nett und schneide die nächste Salamischeibe ab: 
Welcher Sensor ist es denn, bzw welche Eigenschaft hat dessen Ausgang 
und das Signal.

Und dann noch eine Scheibe: Welche Störungen erwartest du, gegen die 
etwas unternommen werden soll?

Diese Fragen sollen Dir helfen, deine Gedanken zu sortieren, um an Ende 
zu einer vollständigen Frage zu kommen, welche Voraussetzung für eine 
Hilfreiche Antwort ist.

von A.S. (Gast)


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Ray M. schrieb:
> Ausgang       : 0.5-4.5V linearer Spannungsausgang
> Versorgung    : 5V
> Lastwiderstand: ≤ (Versorgungsspannung-6,5 V / 0,02 A) Ω
>
> Dann hab ich also:
>
>    Lastwiderstand = (5 - 6.5)/0.02 = 75 Ohm

Wo bleibt das Minus?

Das steht ganz bestimmt nicht so im Datenblatt.

von Wolfgang (Gast)


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Ray M. schrieb:
> Wenn ihr einen Spannungsteiler für ein 5V Siganl auf einen
> 3.3V µC-Eingang braucht, welche Widerstände holt ihr dann aus
> eurer Kramkiste und warum ?

Die Sparversion wäre (je nach Signalgeschwindigkeit)
> 1.8kΩ/-
Dann fließt etwas Strom durch die Eingangsschutzdiode, was auch nicht 
verboten ist. Irgendwo in der Schaltung muss der Strom allerdings 
abfließen, weil der zugehörige 3.3V Spannungsregler meist nur im ersten 
Quadranten regelt.

von Ray M. (ray_m)


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Stefanus F. schrieb:
> Peter schrieb:
>>> Für eine optimale ADC Performance sollte man auch die Impedanz der
>>> Quelle die am ADC hängt nicht ausser Acht lassen.
>
> Ray M. schrieb:
>> Und genau hier verstehe ich als Anfänger Bahnhof und ja, ich
>> weis das ich das lernen muss ... aber nicht alles auf einmal.
>
> Ist eigentlich ganz einfach. Der ADC enthält intern einen Kondensator,
> der durch die externe Signalquelle aufgeladen wird. Danach wird intern
> ein Schalter umgelegt, und die Ladung in diesem Kondensator gemessen.
>
> Bei jeder Messung wird also deine Quelle kurzzeitig belastet. Wenn die
> Quelle diesen Kondensator in dieser Zeit nicht vollständig laden kann,
> bekommst du falsche Messwerte. Und genau das passiert zum Beispiel, wenn
> da ein zu hochohmiger Widerstand im Signalweg liegt. Atmel empfiehlt die
> oben genannten 10kΩ als Maximalwert.

Danke für die Erklärung, kurz und super verständlich ;)

>> ist halt kein AVR. Ist ein Teensy 3.5 oder 3.6,
>
> Die nächste Salami-Scheibe. Gewöhne Dir bitte an, gleich im ersten
> Beitrag die Bauteile und den Anwendungsfall konkret zu benennen.
> Ansonsten bekommst du zahlreiche unpassende Antworten, die dich am Ende
> nur mehr verwirren, als helfen. So läuft das hier fast jedes mal, und am
> Ende werden die freundlichen Helfer dafür oft auch noch beschimpft. Dann
> verliert man die Lust, zu helfen. Nur ich nicht, denn ich bin der mit
> dem Helfersyndrom. Das wurde mir hier von einem Experten schriftlich
> attestiert.

Ok, dass kann ich nachvollziehen und verstehe was ihr hier mit
Salami-Taktik meint, danke für den Schubs in die richtige Richtung.

>> Ein Satz wie folgt würde ein Anfänger verstehen und
>> ein Link zum nachlesen wie man darauf kommt würde ihn bilden.
>> Du hast 0-5V von einem Sensor und musst auf 3.3V am
>> Analog-Eingang, also nimm xx/xx Spannungsteiler und passt.
>
> Du hast aber erst sehr spät erwähnt, dass es um analoge Spannungen geht.
> Außerdem hast du (mit Glück) von mir fast genau so eine Antwort
> erhalten. Sogar mit Begründung.

Ja ;)

> Jetzt sei bitte so nett und schneide die nächste Salamischeibe ab:
> Welcher Sensor ist es denn, bzw welche Eigenschaft hat dessen Ausgang
> und das Signal.

Das ist eine wirklich gute Frage. Es sind immer verschiedene Sensoren,
aber immer sowas hier in der Art mit unterschiedlichen Druckbereichen
bis 500PSI.

z.B ebay --> 223169471552


> Und dann noch eine Scheibe: Welche Störungen erwartest du, gegen die
> etwas unternommen werden soll?

Die Frage versteh ich nicht.

> Diese Fragen sollen Dir helfen, deine Gedanken zu sortieren, um an Ende
> zu einer vollständigen Frage zu kommen, welche Voraussetzung für eine
> Hilfreiche Antwort ist.

Und nochmal Dank für deine Gedult und verständliche Erklärung
incl. Kopf waschen wegen der Wurstscheiben-Taktik.

von Ray M. (ray_m)


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Um aus meinen Scheibchen eine Wurst zu machen fehlt glaube ich noch 
etwas ;)

Ich lese die Sensoren aller 100ms aus, runde auf eine Kommastelle genau
und bilde über 10 Messwerte einfach einen Mittelwert.

Ich frage mich auch, in anbetracht der bis hierher gesagten Sachen,
ob ein Spannungsteiler die richtige Wahl ist.

Ist eine Schaltung mit einem BSS138 und 2 10k Widerständen nicht das
saubere Mittel ... Und geht das überhaupt mit analogen Signalen.

Wobei dann bei 5 Sensoren sich eventuell auch schon die Frage stellt
ob man nicht einen Level-Shifter-IC oder sowas in der Art nehmen sollte
und wenn ja, welchen ?

Na ja, Anfänger mit Fragen über Fragen ...

: Bearbeitet durch User
von Einer K. (Gast)


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Ray M. schrieb:
> Dann lass es ...

Ich muss gestehen, dass auch ich mich derbe verarscht fühle und deinen 
Rat beherzigen werde.
Egal, ob das jetzt beabsichtigt, oder unbeabsichtigt, war.

Das muss dir auch jetzt nicht leid tun!
Lerne einfach draus, fürs nächste mal.

von Ray M. (ray_m)


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Arduino Fanboy D. schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> Dann lass es ...
>
> Ich muss gestehen, dass auch ich mich derbe verarscht fühle und deinen
> Rat beherzigen werde.
> Egal, ob das jetzt beabsichtigt, oder unbeabsichtigt, war.
>
> Das muss dir auch jetzt nicht leid tun!

Tut es mir nicht ...
Es ist einfach meine Meinung, ob dir das passt oder nicht.
Wenn du die Tolleranz nicht aufbringen kannst oder willst,
lass es einfach und gut ist.
Du hast sicher Besseres zu tun als dich mit ""Sowas"" abzugeben.

Aber trotzden Danke für deine Meinung, auch wenn es nur
heiße Luft war ...

von Stefan F. (Gast)


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Ray M. schrieb:
> Das ist eine wirklich gute Frage. Es sind immer verschiedene Sensoren,
> aber immer sowas hier in der Art mit unterschiedlichen Druckbereichen
> bis 500PSI. z.B ebay --> 223169471552

Leider steht da überhaupt nichts zum Ausgangswiderstand des Sensors. Den 
brauchen wir aber, um eine vernünftige Empfehlung abzugeben. Nun schlage 
ich vor, dass du zuerst diese Sensoren kaufst (mindestens einen mehr zum 
kaputt machen) und dann ausprobierst, wie viel Strom sie liefern. Du 
könntest sie z.B. mit einem 1kΩ Widerstand belasten und dann die 
Spannung einmal in belastetem Zustand und einmal im unbelasteten Zustand 
messen. Wenn die Differenz vernachlässigbar klein ist, kannst du sie 
ohne zusätzlichen Verstärker mit Spannungsteiler anschließen.

Das wäre auf jeden Fall Wünschenswert, da Spannungsteiler einfach und 
robust sind und das Signal nicht zusätzlich verzerren.

> Ich lese die Sensoren aller 100ms aus, runde auf eine Kommastelle genau
> und bilde über 10 Messwerte einfach einen Mittelwert.

Dann kannst du einen Kondensator zum Spannungsteiler hinzufügen, der 
wird auf analoge Weise den Mittelwert bilden, HF Störungen heraus 
filtern und den Schutz gegen elektrostatische Ladungen erhöhen. Und zwar 
ganz erheblich.
1
             1,5kΩ          2,2kΩ
2
Sensor o-----[===]----+----[===]---| GND
3
                      |
4
                      +-----||-----| GND
5
                      |    100µF
6
                      |
7
                      +-----||-----| GND
8
                      |    100nF
9
                      o
10
                     ADC

Damit entfällt die Mehrfach-Abtastung und Bildung der Mittelwerte in der 
Software.

> Ich frage mich auch, in anbetracht der bis hierher gesagten Sachen,
> ob ein Spannungsteiler die richtige Wahl ist.

Ganz sicher ja. Denn Levelshifter sind für digitale Signale vorgesehen. 
Die Alternative wäre ein Operationsverstärker mit einem 
Verstärkungsfaktor von 0,6. Aber der würde zusätzliche Rauschen und 
einen Offset mit rein bringen. Außerdem bräuchtest du dann für den 
Eingang des Verstärkers eine Schutzschaltung. Warum kompliziert, wenn es 
auch einfach geht?

>> Und dann noch eine Scheibe: Welche Störungen erwartest du, gegen die
>> etwas unternommen werden soll?
> Die Frage versteh ich nicht.

Steht z.B. eine Funkanlage direkt daneben, oder eine Maschine mit 
Motoren? Wie lang werden die Kabel sein? Sind sie abgeschirmt?

von A.S. (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Leider steht da überhaupt nichts zum Ausgangswiderstand des Sensors

Ist ja auch nur ein Beispiel.

Zudem hat er ja ein Datenblatt, hat auch die richtigen Infos gepostet, 
diese aber falsch abgeschrieben.

von Ray M. (ray_m)


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A.S. schrieb:
> Stefanus F. schrieb:
>> Leider steht da überhaupt nichts zum Ausgangswiderstand des Sensors
>
> Ist ja auch nur ein Beispiel.
>
> Zudem hat er ja ein Datenblatt, hat auch die richtigen Infos gepostet,
> diese aber falsch abgeschrieben.

Hmm ???

von Ray M. (ray_m)


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Stefanus F. schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> Das ist eine wirklich gute Frage. Es sind immer verschiedene Sensoren,
>> aber immer sowas hier in der Art mit unterschiedlichen Druckbereichen
>> bis 500PSI. z.B ebay --> 223169471552
>
> Leider steht da überhaupt nichts zum Ausgangswiderstand des Sensors. Den
> brauchen wir aber, um eine vernünftige Empfehlung abzugeben. Nun schlage
> ich vor, dass du zuerst diese Sensoren kaufst (mindestens einen mehr zum
> kaputt machen) und dann ausprobierst, wie viel Strom sie liefern. Du
> könntest sie z.B. mit einem 1kΩ Widerstand belasten und dann die
> Spannung einmal in belastetem Zustand und einmal im unbelasteten Zustand
> messen. Wenn die Differenz vernachlässigbar klein ist, kannst du sie
> ohne zusätzlichen Verstärker mit Spannungsteiler anschließen.

Das mach ich ...

> Das wäre auf jeden Fall Wünschenswert, da Spannungsteiler einfach und
> robust sind und das Signal nicht zusätzlich verzerren.
>
>> Ich lese die Sensoren aller 100ms aus, runde auf eine Kommastelle genau
>> und bilde über 10 Messwerte einfach einen Mittelwert.
>
> Dann kannst du einen Kondensator zum Spannungsteiler hinzufügen, der
> wird auf analoge Weise den Mittelwert bilden, HF Störungen heraus
> filtern und den Schutz gegen elektrostatische Ladungen erhöhen. Und zwar
> ganz erheblich.
>
>
1
>              1,5kΩ          2,2kΩ
2
> Sensor o-----[===]----+----[===]---| GND
3
>                       |
4
>                       +-----||-----| GND
5
>                       |    100µF
6
>                       |
7
>                       +-----||-----| GND
8
>                       |    100nF
9
>                       o
10
>                      ADC
11
>

Ok, die 100n hatte ich schon, aber warum braucht es hier noch einen
100µF ...

> Damit entfällt die Mehrfach-Abtastung und Bildung der Mittelwerte in der
> Software.

Ok, wenn der 100µF das erledigt bau ich den ein.

>> Ich frage mich auch, in anbetracht der bis hierher gesagten Sachen,
>> ob ein Spannungsteiler die richtige Wahl ist.
>
> Ganz sicher ja. Denn Levelshifter sind für digitale Signale vorgesehen.
> Die Alternative wäre ein Operationsverstärker mit einem
> Verstärkungsfaktor von 0,6. Aber der würde zusätzliche Rauschen und
> einen Offset mit rein bringen. Außerdem bräuchtest du dann für den
> Eingang des Verstärkers eine Schutzschaltung. Warum kompliziert, wenn es
> auch einfach geht?

Ok, einfach ist immer besser und robuster.

>>> Und dann noch eine Scheibe: Welche Störungen erwartest du, gegen die
>>> etwas unternommen werden soll?
>> Die Frage versteh ich nicht.
>
> Steht z.B. eine Funkanlage direkt daneben,

Nein

> oder eine Maschine mit Motoren?

Nein

> Wie lang werden die Kabel sein?

1,5 - 2m

> Sind sie abgeschirmt?

Noch nicht, muss oder sollte das das ?


Danke hier nochmal für deine Gedult und die, für mich wirklich
kurzen und verständlichen, Erklärungen.

: Bearbeitet durch User
von Rainer V. (a_zip)


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Bitte nicht böse sein, aber es schreibt sich "Geduld"...
Du hast also jetzt 2 Alternativen, die du schlicht ausprobieren mußt. 
Die einfache Lösung kann bei 2m Kabel, auch wenn sie geschirmt sind, 
durchaus für Probleme sorgen. Also verliere die Lösung mit dem 
Pufferverstärker nicht aus dem Auge.
Viel Spass und Gruß, Rainer

von Stefan F. (Gast)


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Ray M. schrieb:
> Ok, die 100n hatte ich schon, aber warum braucht es hier noch einen
> 100µF ...

Um den Mittelwert über eine größere Zeit, als Bruchteile von 
Millisekunden zu bilden. Das war nur ein Vorschlag, der Dir die 
Programmierung vereinfacht.

>> Sind sie abgeschirmt?
> Noch nicht, muss oder sollte das das ?

Wird wohl bei den von Dir genannten Rahmenbedingungen nicht nötig sein, 
sagt mein Bauchgefühl. Sie kann aber auch nicht schaden. Also wenn die 
Kabel später schwer austauschbar sind, dann würde ich lieber etwas mehr 
Geld ausgeben um auf der sicheren Seite zu sein. Ich würde auch mehr 
Adern verlegen, als nötig.

von Ray M. (ray_m)


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Rainer V. schrieb:
> Bitte nicht böse sein, aber es schreibt sich "Geduld"...

;)

> Du hast also jetzt 2 Alternativen, die du schlicht ausprobieren mußt.
> Die einfache Lösung kann bei 2m Kabel, auch wenn sie geschirmt sind,
> durchaus für Probleme sorgen. Also verliere die Lösung mit dem
> Pufferverstärker nicht aus dem Auge.
> Viel Spass und Gruß, Rainer

Oh jeee, ich und OPV ;)

von Ray M. (ray_m)


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Stefanus F. schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> Ok, die 100n hatte ich schon, aber warum braucht es hier noch einen
>> 100µF ...
>
> Um den Mittelwert über eine größere Zeit, als Bruchteile von
> Millisekunden zu bilden. Das war nur ein Vorschlag, der Dir die
> Programmierung vereinfacht.

Joop, hab ich verstanden.

>>> Sind sie abgeschirmt?
>> Noch nicht, muss oder sollte das das ?
>
> Wird wohl bei den von Dir genannten Rahmenbedingungen nicht nötig sein,
> sagt mein Bauchgefühl. Sie kann aber auch nicht schaden.

Ich teste das einfach mal. Wenn es Probleme gibt, werde ich
die Messwerte sicher flackern sehen und/oder ich checke mal mit
einem Vergleichsmanometer gegen ...

> Also wenn die
> Kabel später schwer austauschbar sind, dann würde ich lieber etwas mehr
> Geld ausgeben um auf der sicheren Seite zu sein. Ich würde auch mehr
> Adern verlegen, als nötig.

Gute Idee

von Stefan F. (Gast)


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Es wäre schön, wenn der Ray sich mal dazu melden würde, wie er sich die 
Stromversorgung vorgestellt hat.

von Ray M. (ray_m)


Angehängte Dateien:

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Stefanus F. schrieb:
> Es wäre schön, wenn der Ray sich mal dazu melden würde, wie er sich die
> Stromversorgung vorgestellt hat.

Ich versorge den µC und die 5 Sensoren über einen TSR-2450-1.
Alles auf einer Platine, die 3Kabel von jedem Sensor in
so eine Klemm wie die hier nur halt 3polig
https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/71MwYrdtczL._SL1500_.jpg

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Ray M. schrieb:
> Ich versorge den µC und die 5 Sensoren über einen TSR-2450-1...

Und was ist mit der Platine, wo die Opto-Triacs drauf sind? Wirst du die 
auch mit Strom versorgen, oder soll sie komplett tot sein (abgesehen von 
der 230V Seite).

Was machst du mit GND? Wird das geerdet sein? oder sonst irgendwie 
direkt oder indirekt mit der alten Platine verbunden sein?

von A. S. (Gast)


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Ray M. schrieb:
> Hmm ???



A.S. schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> Ausgang       : 0.5-4.5V linearer Spannungsausgang
>> Versorgung    : 5V
>> Lastwiderstand: ≤ (Versorgungsspannung-6,5 V / 0,02 A) Ω
>>
>> Dann hab ich also:
>>
>>    Lastwiderstand = (5 - 6.5)/0.02 = 75 Ohm
>
> Wo bleibt das Minus?
>
> Das steht ganz bestimmt nicht so im Datenblatt.

von Ray M. (ray_m)


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Stefanus F. schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> Ich versorge den µC und die 5 Sensoren über einen TSR-2450-1...
>
> Und was ist mit der Platine, wo die Opto-Triacs drauf sind?

Was für Sachen ?

> Wirst du die auch mit Strom versorgen, oder soll sie komplett tot sein 
(abgesehen von der 230V Seite).

Was für eine 230V Seite ?
An meiner Schaltung hängt ein 12V Netzteil.

> Was machst du mit GND? Wird das geerdet sein? oder sonst irgendwie
> direkt oder indirekt mit der alten Platine verbunden sein?

Ich versteh nicht was du hier fragst ???

von Stefan F. (Gast)


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Ray M. schrieb:
> Was für Sachen ?
> Was für eine 230V Seite ?

Sorry, ich habe zwei Threads durcheinander gebracht.

> Ich versteh nicht was du hier fragst ???

Kein Wunder, vergiss meine Frage. Die bezog sich auf einen ganz anderen 
Vorgang wo gerade auch die frage nach der Stromversorgung aufkam.

Sorry, für's Verwirren.

von Ray M. (ray_m)


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Stefanus F. schrieb:
> Ray M. schrieb:
>> Was für Sachen ?
>> Was für eine 230V Seite ?
>
> Sorry, ich habe zwei Threads durcheinander gebracht.
>
>> Ich versteh nicht was du hier fragst ???
>
> Kein Wunder, vergiss meine Frage. Die bezog sich auf einen ganz anderen
> Vorgang wo gerade auch die frage nach der Stromversorgung aufkam.
>
> Sorry, für's Verwirren.

Puhhh, ich dachte schon ich hab wieder was verhauen ;) ;) ;)

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