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Board-AnsichtSchutzschaltungen bei Messschaltung (Elektronik)
verfasst von clupus
, Stuttgart, 05.04.2008, 16:07 Uhr
Hallo an alle,
ich habe mir ein weiteres Projekt zugelegt: Ich will mittels eines µC (ATmega8) eine Art Messgerät herstellen, das die Daten dann an den PC weitergibt zur Verarbeitung. Es soll Spannungen und Ströme messen können. Der Mega hat 6 ADCs on board (DIP-Gehäuse) und soweit wäre ja alles i.O.
Nun zu meinen Problemen:
1.) Ich würde gerne nicht Spannungen von 0 bis 5V sondern +/- 2,5V messen. Reicht dass, wenn ich die Masse (nach außen gesehen) an einen Spannungsteiler 1:1 und die Masse des ADCs an Masse hänge? Es fließt ja (fast) kein Strom bei der Spannungsmessung. Oder geht das schief?
2.) Wie kann ich am besten verhindern, dass keine Unzulässigen Spannungen am AVR anliegen? Mit Widerstand + 2 Dioden oder ist eine Zenerdiode besser oder noch was anderes? Wie sieht's mit ggf. auftretenden Spannungsspitzen aus?
3.) Wenn ich Spannungen > 2,5V messen will, muss ich diese durch einen Spannungsteiler jagen. Klar! Ich kann jetzt entweder über einen mechanischen Schlater verschiedene Spannungsteiler aktivieren, so dass am AVR eben nur die 2,5V ankommen. Ist aber doof, wenn die Spannung sich ändern kann, dann wäre das praktisch, wenn die Elektronik die Umschaltung selbst vornehmen könnte.
Ich weiß es gibt "digitale Widerstände", die per I2C o.ä. auf einen bestimmten Wert eingestellt werden können. Wenn ich aber u.U. mehr als 50V da anlegen will (eben dann mit 1:50 geteilt), dann wird so ein Chip auch irgendwann das zeitliche segnen.
Habt ihr hier eine Idee? Diskrete Widerstände mit Transistoren/FETs + ggf. Optokoppler?
4.) Jetzt mal zum Strom: Ich dachte daran, eine Art Überträger aus Ferrit-Ring und einer "Spule geriner Windungszahl" (eine Schleife) zu bauen, die den zu messenden Strom führt. Durch eine 2. etwas öfter gewickelte Spule sollte ich dann wieder auskoppeln können. Das Signal muss ich dann vermutlich durch einen Verstärker jagen und dann in einen Integrator (mit OpAmp und Kondensator (PS: Welchen Typ nehme ich da am besten?)).
Ggf. wäre auch hier die Frage, ob der µC die Verstärkung einstellen kann.
Warum ich hier über die magnetisch entkoppelte Übertragung arbeiten will: Wenn ich einen Strom "irgendwo" in der Testschaltung messen will und gleichzeitig eine Spannung messen (ich hab ja 6 ADC-Eingänge) will, kann es sonst zu einem Kurzschluss oder zumindest Problem mit der Masse kommen.
Ist es sinnvoll auch hier el. Sicherungsschaltungen einzubauen? So was in der Art wenn der Strom zu hoch wird, soll die Messschaltung parallel kurzgeschlossen werden. Ich denke halt mal, dass sich das nicht wirklich lohnen wird. Eine einfache (Fein-) Sicherung o.ä. sollte da doch reichen, oder?
5.) (Eigentlich nicht ganz passend) Spannungsverdopplung
Ich hab zudem noch das Problem, dass ich KEINE symmetrische Spannungsversorgung zur Verfügung habe; für die invertierenden Amps brauche ich die aber. Gibt es da eine Möglichkeit entweder eine Spannung "nach unten" hin zu verdoppeln oder eben eine "Zwischenspannung" (bei 1/2 U0) als imaginäre Masse zu erzeugen?
Danke schon mal im Voraus
Christian
PS: Sollte ich hier was fragen und ihr euch denken: "So ein Idiot, der weiß aber auch gar nix", ich wäre euch trotzdem verbunden, wenn ihr mir dann zumindest einen Anhaltspunkt geben würdet, vllt. komm ich dann teilweise selber auf die Themen.
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MfG
Christian
Gesamter Thread:
, 05.04.2008, 16:07 (Elektronik), 05.04.2008, 17:20, 05.04.2008, 18:29, 05.04.2008, 20:03, 06.04.2008, 19:48, 05.04.2008, 17:20, 07.04.2008, 08:34