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Thema: Temperatur- und 12V Spannungsmessung

  1. #1
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    Temperatur- und 12V Spannungsmessung

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    Hallo,

    ich bin bei meinem ersten Projekt mit einem µC und möchte mit 7 Temperatur- und 5 Spannungsmessungen auf einem Atmega 128 anfangen (ist schon der kleinste Prozessor, den ich auf einem Display3000-Board bekomme ).

    Da das Board hoffentlich funktionsfähig geliefert wird, habe ich für mich aus vereinfachungsgründen die Grundschaltung für den Prozessor nicht mit eingezeichnet (habe mich auch so schon gequält, bis ich es in Eagle endlich so weit hatte).

    Meinen derzeitigen Schaltungsentwurf habe ich angehängt.

    Jetzt zu meinen eigentlichen Fragen:
    1. Wird die Spannungsmessung über Batterie 1 mit dem Spannungsteiler und den Optokoppler so funktionieren und habe ich den Optokoppler überhaupt richtig geschaltet in der Zeichnung? Bei den Batterien handelt es sich jeweils um 12V-Akkus in einem Fahrzeug. Sollte die Grundschaltung richtig sein, denke ich je nach Beschaffungskosten auch über den Einsatz von PC827 oder PC847 nach. Meine Annahme dabei ist, dass der Optokoppler auf der Sensor-Seite die gleiche Spannung ausspukt wie ich auf der LED-Seite einspeise.

    2. Wie lange wird der Optokoppler das geschätzt mitmachen, wenn er rund um die Uhr im Einsatz ist?

    3. Habe ich den DS18B20-Temperatursensor richtig geschaltet?

    4. Es sind immer wieder von Abblockkondensatoren und Widerstände vor den Eingängen vom µC in verschiedenen Threads zu lesen. Müssen in meine Schaltungen auch noch welche rein und wenn ja wo und mit welchen Werten und Bauarten?

    Die Schaltung muss ich dann natürlich bei allen anderen Batterien noch anpassen, die funktionieren nicht so wie ich es mir anfangs vorgestellt habe.

    Habe leider kaum Schaltungen bisher gefunden, an denen ich mich orientieren konnte.

    Vielen Dank für Eure Tipps und Hilfestellungen.

    Gruß Williboy
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von Tido
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    Hi,

    ich kann mir hier auf der Arbeit die Datei leider nicht ansehen, aber so wie ich dich verstehe, wird das mit dem Optokopplern so nicht funktionieren.
    Warum misst du die Spannung der Batterien nicht über einen Spannungsteiler direkt am AD-Port?
    MfG
    Tido

    ---------------------------------------------------
    Have you tried turning it off and on again???
    ---------------------------------------------------

  3. #3
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    Das mit dem Optokoppler funktioniert so wirklich nicht. Es gibt spezielle lineare (oder besser: linearisierbare, weil man das mit nem zus. OpAmp macht) Optokoppler, damit kann man sowas (ähnliches) machen.

    Das mit den Spannungsteilern für die Batterien auf der linken Seite funktioniert ohne Masseverbindung nicht.

  4. #4
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    Ein Widerstand vor dem AD Eingang hilft etwas gegen Überspannungen. Bis etwa 10 Kohm sind nach dem Atmel Datenblatt erlaubt ohne das merkliche Fehler auftreten. Wenn die Spannungsteiler hochohmiger wären können die Auch gleich die Funktion des Widerstandes mit übernehmen.

    Die Optokoppler geben ein Stromsignal aus. In erster Näherung ist der Strom auf der Ausgangsseite proportional zum Strom auf der Eingangsseite. Leider ist das aber temperaturabhängig und damit so einfach nicht zur Messugn geeignet. Optokoppler sind fast nur für Digitale Signale geeignet. Wenn der Strom nicht zu hoch ist, ist der Dauerbetrieb kein Problem, die Lebensdauern sind ähnlich wie bei LEDs.

    Es gibt relativ teure Isolationsverstärker um ohne direkte Masseverbindung eine Spannung zu messen. So wie gezeichnet funktionieren auch die Spannunsteiler zur Spannungsmessung noch nicht. Es fehlt da eine passende Maseverbindung und zum Teil sind die Spannungen zu hoch. Wegen der relativ kleinen Widerstände könnte so auch schon der Controller beschädigt werden.

  5. #5
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    Hi,

    Schaltung an Batterie 2 so (hatte ich ursprünglich so)? Wenn ich das mit allen 4 Stück mache, funktioniert das ohne Batterien und µC zu beschädigen?

    Gruß Williboy
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  6. #6
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    Hallo Besserwessi,

    wieso funktionieren die Spannungsteiler noch nicht? Ich bin von max. 15V über dem Akku ausgegangen und wenn ich mich nicht verrechnet habe dürften über R1 nur max. 3,75V und 0,00375A ankommen.

    Habe ich da beim rechnen geschlafen und mich verrechnet? Am Controller dürfen doch max. 5V ankommen oder nicht?

    Gruß Williboy

  7. #7
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    Die Batterien haben immer noch keine Masseverbindung. So kannste sowieso nix messen.

  8. #8
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    Hallo dennisstrehl,

    an Batterie 2 habe ich die Masse verbunden. Ich weiß, dass ich alle anderen Batterieschaltungen anpassen muss. Ich hätte gerne nur erst mal eine vermutlich funktionierende Schaltung.

    mfg Williboy

  9. #9
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    Sorry, das hab ich glatt übersehen. Über B3 hast du jetzt aber 24 Volt und über B4 sind's 36 Volt, deshalb müssen die Spannungsteiler noch angepasst werden. Dann funktioniert es prinzipiell, aber man muss noch beachten, dass man dann nur die Gesamtspannung misst. Die Spannungen für die Batterien B3 und B4 sind dann B3-B2 bzw. B4-B3.

    Die DS18B20 sind aber alle nur an Vcc und Masse angeschlossen, fehlt da nicht eine Verbindung zum Mikrocontroller? (Ich kenn die Dinger nicht so genau)

    Gruß

  10. #10
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    Du hast den I/O der DS1820 über 4k7 an +5V gelegt, die +5V aber auch an PA1. Es müssen alle I/O verbunden werden, nur ein 4k7 nach +5V und die I/O an PA1.
    Im Datenblatt gibt es dazu die verschiedenen Konfigurationen.
    Grüsse Hubert
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