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Thema: Spannung messen ADC Atmega 8.. Wie

  1. #1

    Spannung messen ADC Atmega 8.. Wie

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    Hy Jungs,

    ich habe mich nun ein wenig mit dem AVR beschäftigt und in der Theroie funktioniert mein Programm auch schon.

    Nun bin ich am Überlegen, wie ich an den AVR die spannung an den I/= Pin bringe. Ich kann den ja nicht ohne Vorwiderstand anschließen oder?

    Ich hatte mir das so überlegt

    Für max 15 V

    |
    | 12KOhm
    |
    o- - - - - - I/O PIN ADC
    |
    | 4,7Kohm
    |

    An dem I/O Pin würden meiner Meinung nach nun max. 4.2 V ankommen und ein Strom von 0,000125 A. Lieg ich damit richtig?

    Muss ich dann noch nen Widerstand zum I/O PIN machen?

    Danke schomal

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    So wie gezeigt geht das schon, wenn der µC wenigstens 4,2 V als Versorgung bekommt. Der Schutz bei fehlender Versorgungsspannung oder größerenen Spannung ist allerdings nicht besonders gut (bis ca. 15 V ohne Vcc, bis ca. 24 V sonst). Es kann noch weiter gut gehen, da ist ds Datenblatt von Atmel nicht ganz vollständig, und da sind ja auchnur Mindestwerte angegeben.

    Wenn man ganz sicher gehen will, könnte man noch kleine Dioden vom Spannungsteiler in Richtung GND und VCC und dann eine Widerstand von ca. 1-2 K zwischen Spannungssteiler und AD Pin. Die Dioden so, daß sie normalerweise sperren. Die Widerstände dürfen auch noch größer werden, wenn man die Spannungsquelle weniger belasten will.

    Der berechente Strom paßt nicht so richtig. Welcher ist eigentlich gemeint ?

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Dirk
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    Hallo Der Big E.,

    für max. 15 Volt passen Widerstände im Verhältnis 2 : 1 gut.

    Als 1% Metallschicht gibt es passend: 12,4 kOhm : 6,20 kOhm.
    Du brauchst keinen Widerstand zum ADC-Eingang.

    Je nach Spannungsquelle, die man messen will, braucht es auch noch eine Schutzschaltung für den ADC-Eingang (z.B. fürs Autobordnetz).

    Gruß Dirk

  4. #4
    Gut, das ich keine Schutzschaltung habe mit Z-Diode weiss ich, es ging mir um den grundsatz. Könnte ich noch einen Widerstand ranmachen vll. 10kOhm oder macht das keinen Sinn.

    Wenn ich eine Spannung max. 5 V habe. kann ich diese doch einfach mit einem 10kOhm Widerstand anschließen.

    Vorrausgesetzt AARF sind auch 5 V.

    Seh ich das richtig?

    Wie viel Amper kann eigentlich der Eingang ab

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Dirk
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    Wenn ich eine Spannung max. 5 V habe. kann ich diese doch einfach mit einem 10kOhm Widerstand anschließen.
    Du kannst sie auch ohne 10kOhm Widerstand anschließen.

    Wie viel Amper kann eigentlich der Eingang ab
    Was ist das denn für eine Frage? Der ADC-Eingang ist sehr hochohmig, laut Datenblatt beträgt der Eingangswiderstand typisch 100MOhm.

    Bei Vref von 5 Volt (soviel Spannung darst du ja max. anlegen) fließen in den ADC-Eingang sage und schreibe 50nA (= 50 Nano-Ampere, das sind 0,00000005A).

    Gruß Dirk

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Im mittle sind die AD Eingänge wirklic hochohmig ( 100 MOhm Bereich). Wenn der AD wandler abtastet wird aber in relativ kurzer Zeit der Kondensator (ca. 10 pF ?) zum Abtasten der Spannung geladen. Deshalb soll der Wiederstandswert, den de AD Eingang sieht nicht größer als 20 K Ohm sein. Sonst kann es beim Umschalten zwischen Kanälen zu Fehlmessungen kommen.

    Noch einfacher als gezeit geht es also nicht .


    An den Eingängen sind Schutzdioden jeweils nach AVCC und GND. Diese dioden können etwas Strom ableiten und so verhindern das die Spannung zu groß wird. Der Strom darf da allerdings nur maximal 1 mA betragen !
    Wenn der µC mit Spannung versorgt wird (vor allem wenn die relativ hoch ist) und mehr Strom fleißt, besteht die gefahr eines Latchup und damit Schaden am µC. Mit einem Widerstand von 10 K vor dem Pin liegt die maximale Spannung bei ca. 15 V. Der Messbereich geht aber trotzdem nur bis zur Spannung an AREF.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Sorry dass ich das Thema wieder ausgrabe, aber ich habe einen sehr ähnliches Problem: Wenn ich am ADC Spannungen bis 30V anliegen habe, wie muss ich dann den Spannungesteiler mindestens dimensionieren (Gesamtwiderstand oder kleinster Widerstand. Das Verhältnis rechne ich mir schon selber aus), damit der ADC keinen Schaden nimmt?
    Hält der dann dauerhaft die Belastung aus, oder sollte lieber nach einer anderen Möglichkeit suchen?

    Danke

    Martin

  8. #8
    Moderator Robotik Einstein Avatar von Kampi
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    Du musst den so dimensionieren, dass am Widerstand der paralell zum ADC liegt, 5V abfallen. Also bei 30V Eingangsspannung wären die 5V 1/6 der Gesamtspannung. Also nimmst du z.B. einen 10k Widerstand paralell zum ADC und der Widerstand vor dem 10k wäre dann ein 47k + 3,3k dann kommst du auf etwa 50k.
    Wenn du das so machst also einen 3,3k, einen 47k und einen 10k in Reihe schaltest und den 10k dann mit GND verbindest und dann den ADC zwischen den 10k und den 47k schaltest, fallen am 10k Widerstand bei 30V 4,975V (Ergebniss ohne Toleranzen!!!!) ab.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    da habe ich wohl meine frage falsch formuliert. Besserwessi hat hier schonmal geschrieben, dass am ADC Pin auch Spannungen >5V anliegen dürfen. das ist bei mir der Fall. Nur sollter der Widerstand von der SPannungesquelle zum ADC Pin groß genug sein, damit die Überspannung ihn nicht grillt. Diesen Widerstandwert bräuchte ich.

    DAnke

    Martin

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Dirk
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    @Martin:
    Nur sollter der Widerstand von der SPannungesquelle zum ADC Pin groß genug sein, damit die Überspannung ihn nicht grillt. Diesen Widerstandwert bräuchte ich.
    Du willst ja 30 V messen.
    Die Werte für einen passenden Spannungsteiler hat dir doch Kampi geliefert. Was brauchst du noch?

    Gruß Dirk

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