Hallo, Ich zerbreche mir den Kopf zu folgender Idee: Mit einem Analog-Pin am Microcontroller lade ich über einen Vorwiderstand 500 Ohm einen Kondensator 2,2uF über eine fest definierte Pulszeit auf 63%, und messe dann den Analogwert. Wenn ich nun einen zweiten Widerstand vom Kondensator gegen Masse schalte, stelle ich bei der Messung logischerweise einen kleineren Analogwert fest. Dieser verhält sich aber nicht linear. Ich möchte den zweiten Widerstand ausrechnen, habe es mit map() und fscale() versucht, ebenso ein paar Formeln mit Tau und Spannungsteiler umgeschustert, finde aber keine Lösung 🙃 Ist vielleicht jemand schlauer als ich und kann mir die Lösung (zu dieser und keiner anderen Schaltung) erklären? Lg
Steht doch alles hier: https://de.wikipedia.org/wiki/RC-Glied#Ladevorgang Natürlich sind 500Ω so niederohmig, daß der Innenwiderstand des IO-Pins das Ergebnis stark verfälscht. Auch ist der Meßbereich sehr eingeengt, da Du ja die Parallelschaltung 500Ω || Rx mißt. Sinnvoller ist daher eine Reihenschaltung 500Ω + Rx.
Nick S. schrieb: > finde aber keine Lösung Klar ist: Spice kann das ausrechnen, geht also. Vermutlich nutzt du aber einen uC und bist mit einem einfacher berechenbaren Ergebnis zufrieden, weil der Fehler durch Bauteiltoleranzen, Betriebsspannungstoletanzen und Ausgangswiderstand des uC Pins eh schon erheblich ist. Nach dem Aufladevorgang wird dein IC Ausgang wohl hochohmig, die 500 Ohm also abgetrennt. Während des Ausladevoegangs lädst du gegen einen Spannungsteiler: 500 Ohm+IC Ausgangswiderstand zu Rx, das liefert dir deine effektive Aufladespannung, eben nicht 5V. Diese Spannungsteiler hat eine Quellimpedanz von 500 Ohm+IC Ausgangswiderstand parallel zu Rx, das bildet den Widerstand über den dein C zur Spannungsteilerspannung aufgeladen wird
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Michael B. schrieb: > Während des Ausladevoegangs lädst du gegen einen Spannungsteiler: 500 > Ohm+IC Ausgangswiderstand zu Rx, das liefert dir deine effektive > Aufladespannung, eben nicht 5V. > Diese Spannungsteiler hat eine Quellimpedanz von 500 Ohm+IC > Ausgangswiderstand parallel zu Rx, das bildet den Widerstand über den > dein C zur Spannungsteilerspannung aufgeladen wird Die bekannte Umwandlung eines gespeisten Spannungsteilers in eine äquivalente Ersatz-Spannungsquelle eben -- wie im Anhang erklärt ... Kuck da: https://www.et-tutorials.de/et-akademie.de/Dokumente/EBooks/Netzwerke%20berechnen%20mit%20der%20Ersatzspannungsquelle.pdf
Da gibts kein Beispiel mit Kondensator. Ich denke es ist nicht so einfach zu lösen, bin gespannt ob jemand die passende Formel findet.
Michael B. schrieb: > Nach dem Aufladevorgang wird dein IC Ausgang wohl hochohmig, die 500 Ohm > also abgetrennt. Ja, man kann viel vermuten, besser wäre aber, den Meßablauf eindeutig zu beschreiben. Man könnte für eine genügend lange Zeit den Pin über 500Ω aufladen und die Endspannung messen. Und dann über den externen Widerstand eine definierte Zeit entladen und die Spannung nochmal messen. Das ist dann eine einfache e-Funktion und die 500Ω sowie der Pin-Widerstand kürzen sich raus.
Das weiß ich bereits, und geht an der Frage vorbei. Ich möchte nur die Vorgänge verstehen und formulieren können.
Nick S. schrieb: > Ich zerbreche mir den Kopf zu folgender Idee: Kannst du von dieser Idee auch einen Schaltplan malen, statt nur Prosa zu verfassen. Denn Schaltpläne sind die Sprache der Elektronik. Und dann kannst du den Bauteilen sinnvolle Namen geben, statt von "einem Vorwiderstand" und "einem Kondensator" und "einem zweiten Widerstand" zu fabulieren. > lade ich über einen Vorwiderstand 500 Ohm einen Kondensator 2,2uF über > eine fest definierte Pulszeit auf 63%, und messe dann den Analogwert. Da gibt es nicht viel zu messen, denn 63% von 5V sind 3,15V. Wenn da etwas anderes herauskommt, dann stimmt entweder die Zeit, der Widerstand oder der Kondensator nicht.
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Nick S. schrieb: > Da gibts kein Beispiel mit Kondensator. Ich denke es ist nicht so > einfach zu lösen, bin gespannt ob jemand die passende Formel findet. Du beziehst dich auf https://www.et-tutorials.de/et-akademie.de/Dokumente/EBooks/Netzwerke%20berechnen%20mit%20der%20Ersatzspannungsquelle.pdf? Du kannst damit aber die Ersatzspannungsquelle (Spannung und Innenwiderstand) und somit (da dein C ja bekannt ist) das tau (=R*C) sowie die Lade/Entladekurve bestimmen. Ganz ohne Eigenkreativität wirst du bei solchen Problemstellungen allerdings nicht weiter kommen.
Ja klar, ich werd für 3 Bauteile einen Schaltplan zeichnen 😏 Das ist definitiv kein Anfängerthread. @ Joe Und welche Formel soll da angewendet werden? Wie willst du Tau berechnen, wenn noch ein Widerstand von C nach GND geschaltet ist? Tau hängt also von beiden Widerständen ab, wie lautet die Formel dafür? Die Ladezeit und somit die Energie sind bekannt, wenn mir dann Energie fehlt, wars wegen dem Entladewiderstand. Also müsste ich den Analogen Wert bzw Ladezustand des Kondensators umrechnen und dann.. platzt mir der Schädel 🤯
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Nick S. schrieb: > Ja klar, ich werd für 3 Bauteile einen Schaltplan zeichnen 😏 Na ja, wenn das für dich zu aufwendig ist ... > Das ist > definitiv kein Anfängerthread. Doch ist es. Du hast nur nicht verstanden wer den Anfänger ist. Nämlich du. Du bettelst nach einer Formel die sich mit Erfahrung herleiten lässt - wenn man denn die Schaltung kennen würde. Notfalls eine abschnittsweise definierte Differenzialgleichung (Laden, Entladen).
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Nick S. schrieb: > Und welche Formel soll da angewendet werden? Wie willst du Tau > berechnen, wenn noch ein Widerstand von C nach GND geschaltet ist? Tau > hängt also von beiden Widerständen ab, wie lautet die Formel dafür? Du liest nicht, hörst nicht zu - das ist dein Problem. Und ich wiederhole mich ungern... Nun zum DRITTEN mal: Spannungsquelle und Spannungsteiler lassen sich "umrechnen" in eine Spannungsquelle mit Innenwiderstand. Dein Problemchen, 1x C und 2x R, reduziert sich damit auf 1x C und 1x R! Groschen ist immer noch nicht gefallen? Dann tut es mir leid, weil für mich ist das Thema damit endgültig durch.
Nick S. schrieb: > Ja klar, ich werd für 3 Bauteile einen Schaltplan zeichnen 😏 Wenn du die Innenwiderstände des Pintreibers mit einzeichnest wird das schon komplizierter. > Das ist definitiv kein Anfängerthread. Gerade Profis sollten ihre Sprache fließend beherrschen. > Wie willst du Tau berechnen, wenn noch ein Widerstand von C nach GND > geschaltet ist? Tau hängt also von beiden Widerständen ab, wie lautet > die Formel dafür? Du fragst im Grunde nach dem Ersatzschaltbild eines Spannungsteilers.
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Nick S. schrieb: > Hallo, > > Ich zerbreche mir den Kopf zu folgender Idee: Mit einem Analog-Pin am > Microcontroller lade ich über einen Vorwiderstand 500 Ohm einen > Kondensator 2,2uF über eine fest definierte Pulszeit auf 63%, und messe > dann den Analogwert. Wenn ich nun einen zweiten Widerstand vom > Kondensator gegen Masse schalte, stelle ich bei der Messung > logischerweise einen kleineren Analogwert fest. Dieser verhält sich aber > nicht linear. Ich möchte den zweiten Widerstand ausrechnen, habe es mit > map() und fscale() versucht, ebenso ein paar Formeln mit Tau und > Spannungsteiler umgeschustert, finde aber keine Lösung 🙃 > > Ist vielleicht jemand schlauer als ich und kann mir die Lösung (zu > dieser und keiner anderen Schaltung) erklären? > > Lg 1. R und C sind in Tau viel zu klein Tau = 1,1ms. Dein ADC muss sich erstmal einschwingen. 2. Warum nutzt du die Spannung eines Analogpins ? Unter Analogpins versthet man meistens das dort nur eine Spannung gemessen oder ausgegeben werden kann die zwischen 0-Ub des µC liegt. Diese ist aber Unbekannt 3. Ändere die Werte auf Tau = 500ms ab damit du erstmal nachvollziehen kannst was da passiert was dir Zeit zum verstehen gibt. Z.B. 10kOhm und 50µF. Dann legts du dieses RC-Glied an einen digitalen Pin der eben nur 0V oder Ub des µC schalten kann. Somit müsste bei Tau = 500ms, was 63% sind, die Spannung am Messpin 63% der Spannung des Digitalpins entsprechen. Bei 5V sind das 3,15V = 500ms = 63%. Jetzt wird bei erreichen die Spannung am digitalen Pin von High auf Low geschaltet und die Entladung dauert exakt auch 500ms bis wieder 0V erreicht sind... Jetzt muss du nur noch die 500ms = 63% in 1% der Zeit umrechnen und den Timer entsprechend damit beladen... Tip Tau = 63% = 630ms = 3,15V festlegen 1% = 10ms damit kannst du jetzt rein über die Zeit oder der Prozente direkt auf die Spannung zurückrechnen. 3,15V * 1% / 63% = 0,05V 3,15V * 10ms / 630ms = 0,05V 3,15V * 0,1ms / 630ms = 0,0005V Wenn dies für ein Voltmeter genutzt werden sollte, muss der Messpin nur auf den Komperator gelegt werden der einen Timer steuert. Am Komperator + liegt die zu messende Spannung, Komperator - liegt die Spannung des RC-Gliedes. Die Zeit wird halbiert und ab geht die Berechnung...
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Lothar M. schrieb: > Nick S. schrieb: >> Ja klar, ich werd für 3 Bauteile einen Schaltplan zeichnen 😏 > Wenn du die Innenwiderstände des Pintreibers mit einzeichnest wird das > schon komplizierter. > >> Das ist definitiv kein Anfängerthread. > Gerade Profis sollten ihre Sprache fließend beherrschen. > >> Wie willst du Tau berechnen, wenn noch ein Widerstand von C nach GND >> geschaltet ist? Tau hängt also von beiden Widerständen ab, wie lautet >> die Formel dafür? > Du fragst im Grunde nach dem Ersatzschaltbild eines Spannungsteilers. Im Grunde lässt sich alles mit den Kirchhoff'schen Regeln berechnen. Viel mehr als diese Regeln muss der Elektroniker eigentlich nicht wissen -- so er denn virtuos mit Algebra umgehen und jegliches Zusatzwissen spontan neu herleiten kann. Aber auch der "Anfänger" tut sich leichter, wenn er sich ein paar abgeleitete Regeln merkt. Dazu zähle ich (ohne Anspruch auf Vollständigkeit und ohne Herleitung bzw. Schaltbild -- denn diese braucht unser TO ja nicht ...) z.B. Dinge wie Reihenschaltung von Widerständen (Rges = R1+R2) und Parallelschaltung derselben (Gges = G1+G2 -> 1/Rges = 1/R1 +1/R2). Oder auch Spannungsteiler (U2 = U0 * R2/(R1+R2)) mit zugehörigem Innenwiderstand (Ri = R1 || R2) -- also die schon zigmal zitierte Ersatzspannungsquelle ... Ich habe zwar die Hoffnung aufgegeben, dass unser Herrgott spontan Hirn regnen lässt und der geneigte TO das irgendwann doch noch kapiert -- aber bekanntermaßen stirbt die Hoffnung ja zuletzt ...
Joe L. schrieb: > Im Grunde lässt sich alles mit den Kirchhoff'schen Regeln berechnen. > Viel mehr als diese Regeln muss der Elektroniker eigentlich nicht wissen > -- so er denn virtuos mit Algebra umgehen und jegliches Zusatzwissen > spontan neu herleiten kann. Naja, etwas mehr bedarfs dann doch schon. Was hramoonsich wirkt steckt voller arbeit. Was kompliziert herkommt ist im Hintergrund einfach gehalten. Bei beiden läufts darauf hinaus will man dies verstehen...
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