Spannungsanpassung für Sensoren

[eins]

Hallo zusammen,

ich möchte ein paar Sensoren an ein GPS-GSM-Modul auf meinem Robby anschliessen. Das Modul hat analoge Eingänge von 0...5V. Leider haben meine Sensoren andere Ausgangsspannungen. Vielleicht kann mir jemand von euch helfen. Bin auch nicht abgeneigt, selber etwas zu löten und die Schaltung zu verstehen.

Meine Sensoren haben folgende Ausgänge:

1) +- 2V und
2) +- 10V

Dankeschön,

eins

[Benji]

könnte mir vorstellen, dass sich da etwas mit OpAmps machen liesse. Haben die Sensoren digitale Ausgänge?
Also
1) -2V = 0 und +2V = 1
2) -10V = 0 und +10V = 1

Benji

[eins]

Danke für die Antwort. Muss erst einmal gucken,was ein OpAmp ist (operationsverstärker ??). Die Sensoren haben nur analoge Ausgänge und ich benötige auch das Analogsignal.

[PICture]

Hallo eins!
Dein Problem ist nicht schwer zu lösen. Es müssen max. 4 OpAmp´s dafür reichen. (1xLM324)
Jetzt habe ich keine Zeit mehr, melde mich später wieder.
MfG

[Benji]

@eins

Ja, ein OpAmp ist ein Operationsverstärker

[Benji]

was funktionieren könnte (mit 4 OpAmps's) ist für jeden Sensor einen Addierer (einmal +2V und einmal +10V) gefolgt von einem Verstärker (einmal *5/4 und einmal *1/2)

[Benji]

Hallo

So, nun die Lösung! Ich habe ein kleines Schema erstellt -> siehe Anhang

R1 = R2 = R3 = z.B. 1kOhm
Verhältnis R5 : R4 = 5 : 4 ==> z.B. 5kOhm und 4kOhm
Als Operationsverstärker kannst du den LM324 nehmen

Nun hast du an Uout eine Spannung zwischen 0 und 5V.

Dies ist die Lösung für den Sensor mit +-2V Ausgangsspannung. Das gleiche Prinzip kannst du für den andern Verwenden, ausser an R2 hängst du +10V an und das Verhältnis R5 : R4 ist gleich 1 : 2 ==> Also z.B. 1kOhm und 2kOhm

Gruss Benji

[PICture]

Hallo Benji!
Deine Lösung ist die einfachste und damit die beste. Man muß nur die Eingänge der OpAmp´s umgekehrt beschriften (+ muß - und - muß + sein). Dann passt es wunderbar.
MfG

[Benji]

oppala, ja stimmt. Danke!

[eins]

Echt super, dankeschön.

Aber einer Frage habe ich noch:

sind die +2V am Eingang das positive Sensorsignal oder eine feste Einspeisung von 2V?

Kauft ihr solche Bauteile in einem Laden oder könnt ihr mir einen Online-Shop empfehlen?

[PICture]

Hallo eins!
Die +2V ist eine feste Einspeisung von 2V die sich zu dem -2 von Sensorsignal addiert. Das gilt nur für den einen Sensor (Der zweite fängt ja schon mit 0V). Du kannst den Resistor R2 umrechnen und auf +Vcc des OpAmp anschliessen. Ich bin seit mehreren Jahren ein Reichelt Kunde und kann ich den empfehlen. Bei ihm Minestbestelltwert ist 10 EUR. Ein OpAmp kannst Du dann nicht bestellen, würde ich lieber in einem Laden kaufen, wenn in der nähe ist.
MfG

[eins]

Hi,

habe gerade bei Reichelt geschaut. Dort gibt es doch OpAmps. Allerdings gibt es einen LM 324 D SMD und einen LM 324 DIL. Ist der einzige Unterschied hier die Bauform? kann man diese auf einer Experimentierplatine verwenden?

Viele Grüße.

[PICture]

Hi,
die beiden sind gleich, ausser Wärmeabfuhr. Wenn es mit ziemlich hohen Spannungen und Strömen arbeitet, würde ich den in DIL empfehlen. Denen ist es egal auf welcher Platine sie sich befinden.
MfG

[eins]

Hi,

ich habe gestern die Schaltung mal similuert und es kam genau das raus, was ich brauche. Juhu Juhu.

Sorry, wenn ich noch ne Frage habe. Welche Expermimentierplatine würdet Ihr mir denn empfehlen. Ich werde wohl den DIL nehmen, da ich den wahrscheinlich leichter löten kann.

[PICture]

Hallo eins!
Wenn Du noch mehrere Fragen hast, brauchst Du nicht "sorry" sagen! :)
Die SMD Teile sind eigentlich für Miniaturschaltungen vorgesehen. Wenn Du genug Platz hast, nimmst Du natürlich DIL. Ich kann Dir leider keine Experimentierplatine emfehlen, aber ich nehme immer die mit Lochraster und mit einem ca. 0,3 mm dickem lakiertem (Isolation) Draht "nähe" ich meine Schaltungen. Jeder sollte das nehmen, mit dem er am schnellstem ans Ziel kommt. :)
MfG

[eins]

Jetzt habe ich schon meine gesünschten Spannungen am Ausgang. Leider habe ich nur eine 24V Spgs-Versorgung und benötige 2V und 10V als "Offsetspannung" am Eingang. Kann die mit einem Spannungsteiler aus Widerständen bzw. Spannungsreger (ein Bauteil) erzeugen. Was würdet Ihr mir raten?

[PICture]

Hallo eins!
Das häng davon ab, ob die 24V stabil und "sauber" ist. Wenn ja, kannst Du Spannungsteiler aus Widerständen anwenden. Oder wenn nicht ein Spanunngsregler nehmen.
MfG

[eins]

Hi PICture,

da ich ein Autobatterie benutze, sollte ich wohl lieber einen Spannungregler nehmen. Nun gibt es ja einige Dreibeiner zu kaufen, kann ich diese einfach einsetzen oder muss ich noch ein paar Zusatzbauteile dazupacken?

danke,

eins

[PICture]

Hallo eins!
Die Dreibeiner sind das beste. Dazu brachst Du keine zusätzlichen Bauteile. Das sind Festspannungregler und haben schon alles drin. Man muß nur die Ausgangspannung und max. Ausgangsstrom wählen. Du brauchst aber noch negative Spannung für OpAmps, oder?
MfG

[eins]

Hi PICture,

stimmt, wenn ich einen OPV habe brauche ich + und - 15V, oder?

eins

[PICture]

Na ja, Deine max. Ausgangsspannung ist + 10V also +12V aus der Autobatterie ist genug. Es gibt solche IC´s die aus +12V machen -12V und das wäre am einfachsten. Die Betriebspannungen für OpAmp´s müsse nicht stabilisiert werden, nur die Referenzspannungen. Du kannst aber die Resistoren R2 umrechnen und für beide z.B. den kleinen 7805 mit +5V nehmen (bis 100 mA).
MfG

[eins]

So, bin zurück aus dem Urlaub.

Danke für die Antwort , werde gleich mal dem aus +12V mach -12V IC suchen. Heißt dass, dass ein OPV nicht unbedingt +/- 15V benötigt?

Deine zweite Aussage habe ich nicht ganz verstanden. Einen 7805 gibt ja in vielen Varianten mit verschiedenen Eingangspannungen. Sind hierbei die Ausgangsspannungen variabel (bzw. selbt einstellbar)? Habe hier das Datenblatt noch richtig durchschaut.

[PICture]

Hallo eins!
Nein, ein OPV benötigt nur, dass die Ein- und Ausgangspannung in linearem Bereich liegen. Das heisst in der Praxis, das die Betriebspannungen um min. 1V grösser als die o.g Spannungen seien müssen. Bei Dir ist es von -2V bis +10V also -5 und +12V reichen aus. Die Ausgangspannungen sind bei den 78xx und 79xx fest. Bei einigen Spannungsregler (z.B LM317) sind sie einstellbar. Die Eigangsspannung ist fur Spannungsregler vom Laststrom abhängig, damit er nicht verheizt. Bei Dir wäre es am einfachsten den ICL 7660 als Konverter +12>-12V und dann von -12V>-5V mit dem 79L05. Dann hast Du Versorgung für die OPV´s und stabile Referenzspannung -5V, die Du statt auf den ersten (+2V), auf den zweiten OPV legen kannst. Die Schaltung ist noch nicht dimensioniert und es spielt z.Z. keine Rolle, weil die R´s müssen sowieso berechnet werden. Die OPV´s brauchen keine stabile Betriebsspannungen.