- 3D-Druck Einstieg und Tipps         
Ergebnis 1 bis 10 von 40

Thema: Elegante Spannungsmessung mit ADC ohne permanenten Stromfulss

Hybrid-Darstellung

Vorheriger Beitrag Vorheriger Beitrag   Nächster Beitrag Nächster Beitrag
  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    17.02.2009
    Ort
    Aachen
    Beiträge
    1.181
    Ich möchte mit dem µC den Akku, der zur eigenen Versorgung genutzt wird, messen

    So wie ich das verstehe, wird mit deiner Idee eine Referenzspannung für weitere Messungen erzeugt. Da hab ich mich wohl was blöd ausgedrückt

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
    Registriert seit
    10.10.2005
    Ort
    Freyung bei Passau in Bayern
    Alter
    73
    Beiträge
    11.077
    Das macht mir nix aus.
    MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    17.02.2009
    Ort
    Aachen
    Beiträge
    1.181
    Code:
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
                      Vin (Batt) o-o---o  o-------o
                                   |    \ ^       |
       µC-GPIO---|                 |    -o-       |
                 |                 |     |        o
                 |                 |     |       .-.
                 |                 |     |       | |
                ---                |     |       | |
           o---ov \----------------o     |       '-'
           |                             |        o
           ||                            |        |
           o---oVin µC                   |        |
                                         |        |
                                         |        |
                                         |    o---o
                                         |    |   |
                         ___             |    |   |
               µC-GPIO -|___|-o----------o    |   |
                                              |   |
                                              |   o
                                              |  .-.
                                              |  | |
                         ___                  |  | |
                µC-ADC -|___|-o---------------o  '-'
                                                  |
    
                                                 Gnd
    (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

    So in etwa würde ich mir das mit dem NPN-Transistor vorstellen. Aber ich bräuchte natürlich einen geeigneten Transistor dafür. Der Akku muss im Bereich 2,75V (untere Entladungsgrenze) bis 4,2V (Ladespannung) gemessen werden.


    So könnte ich einerseits mit dem µC selbst messen, ob sich der Akku dem Ende neigt und falls ja, die Spannungsversorgung trennen (wobei vom Akku zum µC hin ein Mosfet genutzt wird statt eines NPN).
    Geändert von Cysign (21.07.2016 um 13:19 Uhr)

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
    Registriert seit
    27.08.2013
    Ort
    Region Basel
    Alter
    67
    Beiträge
    2.435
    Zitat Zitat von Cysign Beitrag anzeigen
    Code:
    
    
    
    
    
    
    
                      Vin (Batt) -------   -------.
                                        \ ^       |
                                        -o-       |
                                         |        |
                                         |       .-.
                                         |       | |
                                         |       | |
                                         |       '-'
                                         |        |
                                         |        |
                                         |        |
                                         |        |
                                         |        |
                                         |    .---.
                                         |    |   |
                         ___             |    |   |
               µC-GPIO -|___|------------'    |   |
                                              |   |
                                              |   |
                                              |  .-.
                                              |  | |
                         ___                  |  | |
                µC-ADC -|___|------------------  '-'
                                                  |
    
                                                 Gnd
    (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

    So in etwa würde ich mir das mit dem NPN-Transistor vorstellen. Aber ich bräuchte natürlich einen geeigneten Transistor dafür. Der Akku muss im Bereich 2,75V (untere Entladungsgrenze) bis 4,2V (Ladespannung) gemessen werden.
    Das haut so nicht hin
    Die Basisspannung müsste mindestens 0.7V höher als VIN sein!

    Du musst einen PNP verwenden.
    Zudem muss da noch ein Widerstand über die Basis-Emitter-Strecke. An der Basis entstehen noch Leckströme, dann sperrt der Transistor nicht 100%, Der Widerstand zwischen B-E leitet diese Leckströme ab.
    Den GPIO-Pin kannst du auch nicht direkt verwenden.
    Einerseits liefert der maximal 3.3V und wenn der µC ausgeschaltet wird, zieht der Pin alles auf GND (da sind noch Schutzdioden gegen VCC und GND).

    Also brauchst du noch einen zusätzlichen NPN-Transistor.

    Als Transistoren eignen sich normale BC546 und BC556, da geht praktisch jeder Kleinleistungs-Transistor.

    Wie ich schon schrub, solltest du beim PNP (High-Side) E und C vertauschen!
    Die kleinere Sättigungsspannung <20mV anstatt 200mV und die schlechtere Verstärkung ergeben sich aus der Geometrie des Transistors. Bei den ganz alten Transistoren (Alloy und Spitzen) hat das nicht gut funktioniert, weil bei diesen Emitter und Collector relativ symmetrisch aufgebaut sind.
    Bei den heutigen Planartransistoren ist das anders. Der Emitter liegt im der Mitte, darum herum bildet die Basis einen Ring und ganz aussen ist dann der Collector-Ring.
    https://upload.wikimedia.org/wikiped...ection.svg.png
    https://videogamehistorian.files.wor...0/1959_1_2.jpg

    Hier noch der Aufbau eines Alloy-Transistors:
    http://www.learnabout-electronics.or...transistor.gif
    Da erkennt man auch wie die Basis zu ihrem Namen kam.


    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    07.04.2015
    Beiträge
    903
    Wenn Du die eigene Versorgung messen willst, kannst Du die Masse des Spannungsteilers auf einen Pin des Mikrocontrollers legen. Zum Messen schaltest Du den Pin als Ausgang low, zum Stromsparen als Eingang, dann fließt kein Strom.

    (Ganz ohne Korrektur geht es aber auch hier nicht in der Umrechnung, da die Masse des Pins um einige mV abweichen kann)

    Was ist denn ein " Cmos-Pegel-µC" konkret?
    Geändert von Holomino (21.07.2016 um 13:54 Uhr)

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von witkatz
    Registriert seit
    24.05.2006
    Ort
    NRW
    Alter
    54
    Beiträge
    553
    Blog-Einträge
    17
    Zitat Zitat von Holomino Beitrag anzeigen
    Wenn Du die eigene Versorgung messen willst, kannst Du die Masse des Spannungsteilers auf einen Pin des Mikrocontrollers legen.
    So spart man sich einen Transistor, find ich cool
    So wie ich das verstanden habe, ist die Batteriespannung zu messen. Damit liegt die zu messende Versorgung ca. 1V über VDD. Mit dem Pin des µC ist man prinzipiell wieder bei der Low-Side MOSFET Lösung - mit allen Nachteilen und Gefahren meines Bad Circuit.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
    Registriert seit
    11.12.2007
    Ort
    weit weg von nahe Bonn
    Alter
    40
    Beiträge
    3.416
    die Schutz-Dioden im Controller werden auch bei "Eingang" anfangen deine Spannung > 3.3V abzuleiten und im Worst Case deinen Controller beschädigen

    ich denke, dass JEDE andere Lösung bei der das Eingangssignal auf das ADC Level herunterverarbeitet wird ein entsprechender Spannungsteiler + Schaltung beteiligt sein wird! Also vergiss besser das Abschalten und lass den Spannungsteiler einfach schön hochohmig laufen! Wenn dein ADC zwingend etwas niederohmiges braucht, kannst du jederzeit einen kleinen Operationsverstärker als Impedanzwandler dazwischen legen!

    OPAmp leerlauf Impedanzwandler < 0.1mA
    Spannungsteiler im 1MOhm Bereich < 0.01mA
    Geändert von Ceos (21.07.2016 um 14:21 Uhr)
    Es gibt 10 Sorten von Menschen: Die einen können binär zählen, die anderen
    nicht.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
    Registriert seit
    21.06.2006
    Ort
    TT,KA
    Alter
    34
    Beiträge
    1.192
    Hallo,
    die Spannungsmessung wird ja vermutlich nur sehr selten durchgeführt.
    Kann man nicht einen hochohmigen Spannungsteiler nehmen und parallel zum unteren Widerstand einen relativ großen Kondensator schalten?
    Dieser stellt dann während der Messung eine niedrige Impedanz dar. Verständlicherweise wird über den Spannungsteiler und Kondensator ein RC-Tiefpass mit entsprechender Zeitkonstante gebildet.
    Der ADC braucht ja nur ein Häppchen Energie um seine interne Sample-and-Hold-Stufe aufzuladen. Der Kondensator am hochohmigen Teiler würde dafür vermutlich ausreichen.
    Es muss natürlich Cteiler >> Csampleandhold sein.

    Der Aufwand ist gering, sowas kann man auch auf dem Steckbrett mal eben schnell testen.

    Grüße, Bernhard
    "Im Leben geht es nicht darum, gute Karten zu haben, sondern auch mit einem schlechten Blatt gut zu spielen." R.L. Stevenson

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
    Registriert seit
    07.03.2011
    Beiträge
    1.899
    Zitat Zitat von BMS Beitrag anzeigen
    Hallo,
    die Spannungsmessung wird ja vermutlich nur sehr selten durchgeführt.
    Kann man nicht einen hochohmigen Spannungsteiler nehmen und parallel zum unteren Widerstand einen relativ großen Kondensator schalten?
    Dieser stellt dann während der Messung eine niedrige Impedanz dar. Verständlicherweise wird über den Spannungsteiler und Kondensator ein RC-Tiefpass mit entsprechender Zeitkonstante gebildet.
    Wenn man das bei der Messhäufigkeit berücksichtigt sicher. Da aber niemand weiß, was die restliche Schaltung für Strom verbraucht, kann keiner wissen, ob 1mA oder 0,1mA viel oder wenig zusätzlicher Stromverbrauch ist.

    MfG Klebwax
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

Ähnliche Themen

  1. Spannungsmessung mit uC
    Von CsMTEch im Forum Sensoren / Sensorik
    Antworten: 4
    Letzter Beitrag: 18.05.2013, 11:28
  2. Spannungsmessung
    Von shedepe im Forum Suche bestimmtes Bauteil bzw. Empfehlung
    Antworten: 2
    Letzter Beitrag: 11.08.2009, 19:34
  3. Elegante Lösung für AVR-PC Kommunikation (RS232)
    Von Björn im Forum Basic-Programmierung (Bascom-Compiler)
    Antworten: 4
    Letzter Beitrag: 17.07.2008, 00:06
  4. Antworten: 10
    Letzter Beitrag: 18.05.2008, 16:06
  5. Spannungsmessung
    Von chruttli im Forum Elektronik
    Antworten: 12
    Letzter Beitrag: 23.05.2007, 07:57

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhänge hochladen: Nein
  • Beiträge bearbeiten: Nein
  •  

12V Akku bauen