Widerstand messen am ADC

[Pablo (pablos)]

Hi,

Ich möchte gerne Wiederstände in der range zwischen 0.1 ohm bis 10 MOhm 
messen, und zwar habe ich mir zwei Möglichkeiten überleg:
1. Spannungsteiler
Eine zb 3.3 V Spannungsquelle und dann ein Spannungsteiler aus dem 
zugbestimmenden Widerstand und einem weiteren Widerstand (z.b 1kohm).
Die Spannung über den bekannten Widerstand würde ich mit einem ADC von 
einem Mikrokonttroler bestimmen (mir ist bewusst das bei 12 bit 
Auflösung nicht ganz die gewünschte range abgedeckt ist).
Nun meine frage, 1. würde das Prinzipiell funktionieren und 2. bin ich 
mir unsicher ob ich nach der Spannungsquelle nicht ein buffer oder so 
ein bauen müsste, oder auch vor dem ADC um Störeinflüsse zu minimieren ?

2. Konstanter Strom
Eine konstante Strom quelle (bzw. eine einstellbare konstante 
Stromquelle) und dann die Spannung messen welche über den Widerstand 
abfällt messen. Auch hier die frage ob ich den ADC direkt anschließen 
kann oder z.b einen Opamp als buffer einbauen sollte um eine möglichst 
geringen Strom in den ADC zu haben. (welcher ja das Messergebnis 
verfälschen würde?!)

Vielen lieben dank!

Pablo

[Manfred P. (pruckelfred)]

Pablo schrieb:
> würde das Prinzipiell funktionieren

Vielleicht, aber nicht bis 10 MegOhm.

Beitrag "Ohmmeter nach Zabex"

[Jörg R. (solar77)]

Pablo schrieb:
> Ich möchte gerne Wiederstände in der range zwischen 0.1 ohm bis
> 10 MOhm messen,

Anders geschrieben 0,1 Ohm bis 10 000 000 Ohm.
Welche Auflösung, welche Genauigkeit, welcher ADC?

Skizziere Deine Gedanken der Umsetzung.

[Harald W. (wilhelms)]

Pablo schrieb:

> Ich möchte gerne Wiederstände in der range zwischen 0.1 ohm
> bis 10 MOhm messen,

Da Wiederstände nicht handelsüblich sind, solltest Du Dich eher
auf das messen von Widerständen beschränken. :-)

> Konstanter Strom
> Eine konstante Strom quelle (bzw. eine einstellbare konstante
> Stromquelle) und dann die Spannung messen welche über den Widerstand
> abfällt

Das ist die übliche Standardmethode. Allerdings funktioniert das nur
dann einigermaßen genau, wenn man mit mehreren umschaltbaren Strömen
arbeitet. Die Umschaltung kann natürlich auch der µC automatisch
machen.

[Harald A. (embedded)]

Hier ein ratiometrisches Messverfahren, beschrieben wird ein RTD, 
prinzipiell geht aber auch ein normaler Widerstand.
https://ww1.microchip.com/downloads/en/Appnotes/00001154B.pdf

Man beachte in diesem Beispiel den Zielmessbereich 100Ω +/- wenige Ω und 
den dazu gewählten Referenzwiderstand.

Mit dem gewünschten Range geht das nicht, muss man sich mal ein Excel 
aufmachen, wo der Fehler unerträglich wird. Die Formel ist ja recht 
einfach.

[Jens G. (jensig)]

Pablo schrieb:
> 1. Spannungsteiler

So haben frühere analoge Ohmmeter mit Zeiger funktioniert - allerdings 
mit umschaltbaren Meßbereichen

> 2. Konstanter Strom

So machen es heutige digitale Ohmmeter mit Digitalanzeige - allerdings 
mit umschaltbaren Meßbereichen

[Rainer W. (rawi)]

Pablo schrieb:
> Ich möchte gerne Wiederstände in der range zwischen 0.1 ohm bis 10 MOhm
> messen, ...:

Hast du dir den AVR Transistortester einmal angesehen. Der misst, 
anders als der Name vermuten lässt, nebenbei auch Widerstände bis 50MΩ.

Bei Messungen im 0.1Ω-Bereich solltest du dir Gedanken über eine 
4-Leitermessung machen.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Nur mal so:

Benutzername    pablos
Vorname         Pablo
Nachname   
Firma   
Angemeldet seit 14.04.2023 22:07
Beiträge        1

[Pablo (pablos)]

Hi,

Danke für alle die konstruktiv geantwortet haben! Ich werde mir die 
Tipps anschauen.

Lg Pablo

[Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)]

Um die Range von ca. 1:100.000.000 zu überbrücken, benötigst du 
mindestens einen 32-Bit-ADC. Den hat m.W. kein MC "on board". Die gibts 
natürlich als eigenständige Chips, auch mit MC-freundlichem 
I2C-Interface.

Mit den 3,3V kommst du da aber vermutlich auch nicht sehr weit, weil man 
eine so kleine Spannung kaum mit vertretbarem Aufwand so extrem 
stabilisieren kann, dass nicht jedes winzige Rauschen das Ergebnis um 
den Faktor 10 verfälscht.

[Rainer W. (rawi)]

Frank E. schrieb:
> Um die Range von ca. 1:100.000.000 zu überbrücken, benötigst du
> mindestens einen 32-Bit-ADC. Den hat m.W. kein MC "on board".

Rate einmal, warum. Selbst einen ADC mit 96dB geringerer Dynamik wirst 
du im direkten Störnebel eines Prozessors nicht ausreichend sauber zum 
Laufen bringen.

Ohne eine Messbereichsumschaltung wird das nichts.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Rainer W. schrieb:
> Ohne eine Messbereichsumschaltung wird das nichts.

Richtig, so machen das ja allen anderen. Spätestens mit dem Hinweis auf 
das Zabex-Ohmmeter war das Thema aber durch.

[Wastl (hartundweichware)]

Axel S. schrieb:
> Spätestens mit dem Hinweis auf
> das Zabex-Ohmmeter war das Thema aber durch.

Nicht für Leute mit penetranter Beratungsresistenz oder Leute
die die Beiträge anderer Leute gar nicht lesen und/oder verstehen.

[Rainer W. (rawi)]

Axel S. schrieb:
> Spätestens mit dem Hinweis auf das Zabex-Ohmmeter war das Thema aber durch.

Dazu fehlt noch ein Faktor 10 ... 100 in der Dynamik.

Pablo schrieb:
> ... Wiederstände in der range zwischen 0.1 ohm bis 10 MOhm ...

"Der Messbereich geht von 1,0Ohm bis 9,1MOhm, wobei der Bereich unter 10 
Ohm nur noch mäßig genau ist."
https://www.zabex.de/site/ohmmeter.html

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Rainer W. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Spätestens mit dem Hinweis auf das Zabex-Ohmmeter war das Thema aber durch.
>
> Dazu fehlt noch ein Faktor 10 ... 100 in der Dynamik.

Unsinn. Man kann das Meßprinzip von Zabex durchaus erweitern. Weder 
ist man an den ATMega8 und seinen 10-Bit ADC gebunden. Noch an die 6:1 
Staffelung der Vergleichswiderstände. Oder an die Bereichsgrenzen. Für 
den niederohmigen Bereich wäre bspw. ein PGA hilfreich.

OK, dazu müßte man es sich halt mal anschauen und sich nicht gleich 
für den Obermacker halten, bloß weil man auf Spannungsteiler mit 
bekanntem Widerstand und Stromquelle mit bekanntem Strom gekommen ist.

Ich hatte das Meßprinzip von Zabex im 
Beitrag "Zabex Ohmmeter mit Atmega 88 Funktion ?" mal erklärt und auch 
eine Fehlerabschätzung gemacht.

> Pablo schrieb:
>> ... Wiederstände in der range zwischen 0.1 ohm bis 10 MOhm ...

Aber nichts zur gewünschten Genauigkeit der Messung.