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Thema: [Erledigt]Spannungsteiler berechnen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von Tido
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    [Erledigt]Spannungsteiler berechnen

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    Hi,

    gegeben ist der Spannungsteiler lt. Attachment.
    Die drei Tasten können in allen möglichen Kombinationen betätigt werden.
    Ausgewertet soll per µC mit 8 Bit, anhand der Spannung absolut sicher soll auf die betätigte(n) Taste(n) geschlossen werden.

    Wie ermittelt man die Widerstände, habe ein paar Kombinationen per Simulation getestet, aber immer lagen min. zwei Werte zu nah bei einander?
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken screenshot_905.jpg  
    MfG
    Tido

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  2. #2
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    Die Berechnung ist nicht weiter schwierig. Dazu muss man nur die Ohmschen Gesetze anwenden:
    Bei Parallelschaltung (die unteren 3):
    1/Rges = 1/R1 + 1/R2 + 1/ R3

    Damit rechnest du den Gesammtwiderstand der 3 parallelen Widerstände aus.

    Und dann rechnest du den einfachen Spannungsteiler mit dem oberen und dem Gesammtwiderstand der unteren aus.

    Gruß, Yaro

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Nunja, eigentlich ist diese Schaltung ja eine Serieschaltung.
    Hierbei teilt sich die Spannung im Verhältniss der Widerstände.
    Wen R1 = 10ohm
    und R2(Taster1) auch 10ohm dann hast du die halbe Spannung an R2.
    Ist R3(Taster2) 20ohm dann hast du 2/3 der Spannung U..... usw.

    Natürlich sollten die Widerstände höher gewählt werden um die Verlustleistung(Strom) gering zu halten.

    Ich hoffe ich habe deine Frage richtig verstanden

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von Tido
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    Wie man "hinterher" die Spannung berechnet ist schon klar.
    Ich brauche aber einen Rechenweg um die Werte der Widerstände zu berechnen, und zwar so, dass in allen Schalterstellungen die entsprechende Spannung von allen anderen auftretenden Spannungen zu unterscheiden.

    Wie (Vorgehensweise) legt man die Widerstände aus? Nicht dass einmal 3,4V und bei einer anderen Schalter-Kombination 3,35V rauskommt, die könnte der µC ja nicht unterscheiden.
    MfG
    Tido

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  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Warum nicht? 50mV sind bei einem 10Bit A/D-Wandler immerhin 10Digit?
    Gruß
    magnetix48

  6. #6
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    Wo ist dein Problem? Vorausgesetzt die Referenzspannung (5V) ist genau, funktioniert das so wie du es vorgeschlagen hast doch gut.
    Die minimale Differenz in deinem Beispiel ist 1,86V zu 2,02V = 0,15V.

    Bei 5V Referenz und 8 bit Auflösung hast du einen Spannungswert von 5/256 = 19,5mV. Demnach liegen selbst da gute 7 Digits dazwischen. Ist nicht die Welt, sollte aber ausreichen, solang du keine größeren Spannungsschwankungen hast.

    Darf man fragen, welchen Sinn das ganze hat, bzw. was du vor hast mit deiner Schaltung?

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    hm, ich versteh dein Problem nicht ganz.
    Nimm R1 50kohm
    R2 50kohm (2.5V)
    R3 100kohm (3.33V)
    R4 150kohm (3.75V) , oder 200kohm (4V)

    Nur als Beispiel.
    Wie hoch möchtest du den deine "entsprechenden Spannungen"?

  8. #8
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    Zitat Zitat von -jan_
    Wo ist dein Problem?
    Ich Suche nach einer Faustformel, mit deren Hilfe man generell solche Spannungsteiler auslegt. In diesem Fall sind es nur 3 Schalter, was wäre bei 10?

    In welchen Verhältnis zu R1 sollten die anderen Widerstände sein?

    Zitat Zitat von hosti
    Wie hoch möchtest du den deine "entsprechenden Spannungen"?
    Möglichst alle mit größtmöglichem Abstand zu allen anderen Spannungen. Es werden auch mehrere Schalter gleichzeitig betätigt!
    MfG
    Tido

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  9. #9
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    Du kannst ja einfach die Spannungsteilerformel nach R2 umstellen
    U2=(UxR1)/(R1+R2)

  10. #10
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    Ich versuche es anders:

    Wie viele Schalter lassen sich auf diese Weise bei 8 Bit Auflösung unterscheiden (mehrere Schalter gleichzeitig möglich)? Da muss es doch eine Formel für geben...[/b]

    bzw.

    1Schalter - zwei Möglichkeiten 0V und 5V = Abstand maximal
    2 Schalter - vier Möglichkeiten 0V, 1,25V, 2,5V, 3,75V und 5V = Abstand maximal
    3 Schalter ...

    Wie müssen die Widerstände aussehen, um dies zu verwirklichen?

    EDIT: Der Ansatz ist vllt. nicht schlecht, aber zum Rechnen schon zu spät...
    MfG
    Tido

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