Elegante Spannungsmessung mit ADC ohne permanenten Stromfulss

[Peter(TOO)]

Der grösste Fehler deines Schaltung ist, dass man bei CMOS unbenutzte Eingänge nicht offen lassen darf!
Also immer an GND oder Vdd legen!

Weil die Eingänge Hochohmig sind, baut sich über die Leckströme irgend eine Spannung auf. Dabei kommt es dazu, das bei der Gegentakt-Endstufe beide Transistoren leiten und die Versorgungsspannung kurzschliessen.

Das haben wir schon mal ganz am Anfang geschrieben, du kannst den Spannungsteiler auch hochohmig machen.
Der sollte auch noch ,mit 1M und 330k funktionieren.
Wenn du keine schnellen Spannungsänderungen messen musst, wären parallel zu R3 noch 10-100nF angesagt.

MfG Peter(TOO)

[Cysign]

Der grösste Fehler deines Schaltung ist, dass man bei CMOS unbenutzte Eingänge nicht offen lassen darf!
Also immer an GND oder Vdd legen!

Weil die Eingänge Hochohmig sind, baut sich über die Leckströme irgend eine Spannung auf. Dabei kommt es dazu, das bei der Gegentakt-Endstufe beide Transistoren leiten und die Versorgungsspannung kurzschliessen.

Danke für die Info!
Genau dieses Phänomen konnte ich bereits beim CD4066 beobachten. Wenn die Spannungsdifferenz zwischen den zu schaltenden Eingängen und der Versorgungsspannung recht groß war, haben die Control-Eingänge irgendwann selbsttätig auf high geschaltet (zum Testen hatte ich zwei Taster für high/low aufm Breadboard, bei niedriger Spannungsdifferenz haben die Control-Pins nach dem kurzen Tasten (Anlegen von Gnd oder Spannung) ihren Pegel gehalten).

Ich werde alle nicht genutzten Pins dann auf Masse legen!

Für den Mikrokontroller gilt dies aber vermutlich nicht, da der intern Pullups/Pulldowns hat - oder sehe ich das falsch?

[BMS]

Für den Mikrokontroller gilt dies aber vermutlich nicht, da der intern Pullups/Pulldowns hat - oder sehe ich das falsch?

An Pins, die als Eingang geschaltet sind, können per Software meist Pullups aktiviert werden. Man kann diese natürlich auch als Ausgang konfigurieren.
Grüße, Bernhard

[Cysign]

Prinzipiell tritt dieses unvorhersehbare Verhalten nur bei unbelegten low-Inputs auf?
Interessante Info^^
Danke dafür

[Peter(TOO)]

Für den Mikrokontroller gilt dies aber vermutlich nicht, da der intern Pullups/Pulldowns hat - oder sehe ich das falsch?

Dafür gibt es ein Datenblatt!

Im Allgemeinen haben GPIO-Pins Pullups und man kann sie unbeschaltet lassen.

Bei manchen µCs haben aber die Analog-Eingänge keine und sollten über einen hochohmigen Pullup auf einen festen Pegel gezogen werden, dies aber vor allem um Störungen zu vermeiden.

Dann hat so ein µC noch ein paar weitere Anschlüsse und da muss man im Datenblatt nachschauen, wie man mit diesen zu verfahren hat.

MfG Peter(TOO)

[Unregistriert]

Hey,

ich habe mir jetzt nicht alles komplett durchgelesen aber wurde eine Reihenschaltung aus Kondensatoren bereits erwähnt?

-> 2Elko´s in reihe;
-> wichtig währe nur zu beachten das die ekos genügend klein,
-> oder diese parallel zu einer genügend großen last sind(µC etc...)

mit einem genügen kleinen "R_leak?" dürfte ja kein allzu großer Strom durch die beiden C's fließen oder täusche ich mich?

MfG

[Peter(TOO)]

[QUOTE=Unregistriert;630167]ich habe mir jetzt nicht alles komplett durchgelesen aber wurde eine Reihenschaltung aus Kondensatoren bereits erwähnt?

-> 2Elko´s in reihe;
-> wichtig währe nur zu beachten das die ekos genügend klein,
-> oder diese parallel zu einer genügend großen last sind(µC etc...)

mit einem genügen kleinen "R_leak?" dürfte ja kein allzu großer Strom durch die beiden C's fließen oder täusche ich mich? [QUOTE]
NEIN!

In der Praxis hat man immer belastete Spannungsteiler. Durch den Strom verändert sich dann aber das Teilerverhältnis. Praktisch muss man dann den Querstrom durch den Spannungsteiler wesentlich grösser als den Messstrom machen.

Im Allgemeinen ist der Strom bei einem ADC währen der Wandlung grösser, als wenn der ADC gerade nichts tut.

Dies kann man durch einen Kondensator am Eingang des ADCs kompensieren.
Allerdings wirkt der Kondensator zusammen mit dem Spannungsteiler als Tiefpass. Für schnelle Spannungsänderungen am Spannungsteiler erhält man dann einen Mittelwert.

Da sich deine Akkuspannung aber nicht blitzartig ändert, würde auch eine Zeitkonstante im Bereich von Sekunden noch keine Probleme machen.

MfG Peter(TOO)

[Unregistriert]

...
NEIN!

In der Praxis hat man immer belastete Spannungsteiler. Durch den Strom verändert sich dann aber das Teilerverhältnis. Praktisch muss man dann den Querstrom durch den Spannungsteiler wesentlich grösser als den Messstrom machen.

Im Allgemeinen ist der Strom bei einem ADC währen der Wandlung grösser, als wenn der ADC gerade nichts tut.

Dies kann man durch einen Kondensator am Eingang des ADCs kompensieren.
Allerdings wirkt der Kondensator zusammen mit dem Spannungsteiler als Tiefpass. Für schnelle Spannungsänderungen am Spannungsteiler erhält man dann einen Mittelwert.

Da sich deine Akkuspannung aber nicht blitzartig ändert, würde auch eine Zeitkonstante im Bereich von Sekunden noch keine Probleme machen.

MfG Peter(TOO)

Vielen Dank! Hab nun wieder etwas gelernt

[Peter(TOO)]

Vielen Dank! Hab nun wieder etwas gelernt

Nachtrag:
Es gibt kapazitive Spannungsteiler, wobei an Stelle von 2 Widerständen 2 Kondensatoren verwendet werden.
Allerdings funktionieren diese nur mit Wechselspannung.

Zudem gibt es noch Spannungsteiler bei welchen jedem Widerstand ein Kondensator parallel geschaltet ist, wobei die Kondensatoren das selbe Verhältnis wie die Widerstände haben. Dies dient dann der Frequenzkompensation. Die häufigste Anwendung findet sich in Tastköpfen für Oszilloskope. Das eigentlich Problem entsteht, weil man sehr hochohmig sein will (1-10MOhm) und der Eingang des Oszilloskops eine Eingangskapazität hat (10-20pF). Dies ergibt dann einen Tiefpass und führt ohne Frequenzkompensation zu starken Verzerrungen des angezeigten Signals.

Ist hier ganz hübsch erklärt, auch der Abgleich des Tastkopfes:
http://www.oszilloskope.net/tastkopf-abgleichen/

MfG Peter(TOO)