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Thema: Wechselspannung bis 20 kHz mit AVR messen

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Wechselspannung bis 20 kHz mit AVR messen

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    Hallo an alle,

    ich würde gerne eine Wechselspannung bis 20 kHz mit einem Mega8 messen.
    "Normale" Messungen von Gleichspannungen mit dem internen AD-Wandler ist kein Problem, aber was ist die beste Lösung um Wechselspannungen zu messen, welche sich auch noch in der Frequenz verändern?
    Interessant wäre diese Schaltung z.B. um den Widerstand eines Lautsprechers in Abhängigkeit von der Frequenz zu ermitteln.


    Vielen Dank für eure Antworten.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Naja, der interne AD-Wandler schafft bei maximaler Auflösung immerhin eine Abtastfrequenz von bis zu 200kHz.
    Das Abtasttheorem wiederum besagt, daß die Abtastfrequenz mindestens doppelt so hoch sein muss wie die maximale Signalfrequenz.

    Sofern es sich um eine sinusförmige Wechselspannung handelt kannst du also problemlos den internen AD-Wandler verwenden (mit 40kHz oder mehr)


    Ist es aber kein Sinus (z.B. ein PWM-Signal oder so), enthält die Wechselspannung zwangsläufig auch höhere Frequenzen.
    Dann muss man mit einem Tiefpass dafür sorgen, daß die maximale Signalfrequenz nicht zu hoch ist.


    aber wie gesagt...
    bei einem sinusförmigen Signal könntest du dir das im Prinzip sparen,
    allerdings würde ich doch zumindest einen ganz einfachen TP (RC-Glied) davor setzen um Störungen auszufiltern.


    Wenn dir die 200kHz nicht ausreichen, kannst du den AD-Wandler soweit ich weiss mit bis zu 1MHz takten,
    dann erreicht er aber nicht mehr die vollen 10Bit Auflösung.
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  3. #3
    Benutzer Stammmitglied
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    Danke für den Tip!

    Ich hab mir so etwas schon gedacht. Mein Gedankengang wäre folgender:
    Permanentes messen der Spannung, (es handelt sich glücklicherweise um eine Sinusspannung) den Maximal- bzw. Minimalwert im Speicher ablegen und nach einer gewissen Zeit die Spannungen auswerten. Somit habe ich den Spitze-Spitze-Wert und kann mir dann z.B. den Effektivwert ausrechnen lassen.

    Eine Frage hätte ich da aber noch:
    Wie reagiert der AD-Wandler eigentlich auf die negative Halbwelle?

    Sollte ich auf dem falschen Dampfer sein, bitte korrigiert mich.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Du solltest dafür sorgen, daß die Spannung positiv ist um das ganze vernünftig messen zu können.

    Ich weiss zwar nicht, ob der AD-Wandler durch eine negative Spannung beschädigt werden kann,
    aber messen kann er die negative Halbwelle garantiert nicht (er kann ja nur bis 0 runter)


    Generell sollte das Signal ca. in der Mitte des Spannungsbereichs liegen, mit etwas Luft nach oben und unten.
    (und wenn du nur den Hub des Signals misst, spielt der Offset ja eh keine Rolle)
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hallo
    Naja, der interne AD-Wandler schafft bei maximaler Auflösung immerhin eine Abtastfrequenz von bis zu 200kHz.
    Das ist die max Taktfrequenz des AD Wandlers bei voller Auflösung. Eine Wandlung benötigt min. 13 Takte, was eine Abtastfrequenz von ca. 15 KHz ergibt.

    gruß
    Dieter

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Felix G
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    Interessant...

    In diesem Fall musst du mit der Taktfrequenz des AD-Wandlers auf mindestens 520kHz hoch gehen.
    Dann hast du natürlich nicht mehr die maximale Auflösung.

    Wenn das dann zu ungenau wird musst du wohl oder übel einen externen, schnellen, AD-Wandler verwenden.
    So viele Treppen und so wenig Zeit!

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