spannung/strom

[hacker]

hi,

wie könnte ich mit nem avr die spannung und der grade fliesende strom von meinen akkupacks (9,8 V) auf mein robbi messen?

gruss hacker

[MarkusH]

Hallo,
das gleiche Problem habe ich auch. Ich möchte eine spannugsüberwachung eines Akkus realisieren, der Akku hat 12V. Aber da ich den A/D Wandler im AVR mit der internen Referenz betreibe dürfen da ja nicht mehr als 2,5V ankommen. Wie kann ich das umsetzen. Oder besser, ich möchte nur den oberen bereich messen. Also 10V bis 12V.

Gruß

[Klaus_0168]

Hi all,

für die Strommessung würde ich einen Shunt (niederohmigen Widerstand) verwenden. Der durch diesen Widerstand fliessende Strom ist nach Ohmsches Gesetzt als Spannung abgreifbar. Eine Verstärkung der Spannung zur Anpassung an den Analogeingang ist natürlich noch vorzunehmen.

Bei der Spannungsmessung mit erhöhtem Nullpunkt wird es schon etwas kniffeliger. Hier hilft nur ein nicht invertierender OP.
Für die Realisierung des erhöhten Nullpunktes kann ich nur mit einer Theorie dienen. Eine Z-Diode(10V) - Widerstandskombination am + Eingang könnte hier Abhilfe schaffen. Den nicht invertierenden OP würde ich vorziehen, weil dann die negative Spannungsversorgung entfällt.

Ein Schaltplan hab ich gerade nicht zur Verfügung, kann aber bei Bedarf erstellt werden.

Grüße Klaus

edit :
Eine Spannungsreduzierung ist jeder Zeit mit einem einfachen Spannungsteiler möglich.

[uwegw]

spannung messen: man baut sich einen spannungsteiler aus zwei widerständen auf:


Akkuspannung
o
|
.-.
| |
| |
'-'
|
|
---------oADC
|
|
.-.
| |
| |
'-'
|
o
Masse


wenn man nun zb oben 9kohm und unten 1kohm einsetzt erhält man am adc ein zehntel der ausgangsspannung...

strom messen: man lässt den strom über einen entsprechend belastbaren niederohmigen widerstand laufen.
(die lampe soll das angeschlossene gerät symbolisieren)


VCC
+
|
|
.-.
( X )
'-'
|
|
----------o ADC
|
.-.
| |
| |
'-'
|
|
===
GND


bei 1 ohm widerstand misst man dann 1V pro ampere strom...

[MarkusH]

Genau!
Der Spannungsteiler! Das ist genau das was ich gesucht hab, danke!
Wie errechnet sich denn die Spannung, also wie kommst du jetzt genau auf ein zehntel?

Gruß

[Paisley]

Widerstand von ADC gegen GND (1k)/ Gesamtwiderstand (10k) = 0,1 bzw. 1/10.

Bei dem Shunt ist darauf zu achten, das dann an der Lampe auch 1V weniger ankommen und an dem Widerstand 1A*1V=1W abfallen, das macht ein normaler Widerstand z.B. nicht mit.

Abhilfe können mehrere Parallelwiderstände schaffen.

Gruß Denis

edit: stimmt, sorry, so ist es richtig

[Klaus_0168]

UADC = U * (RV + RADC) / RADC

Gruß Klaus

[MarkusH]

Das ging ja schnell, Danke. Aber wie sich der gesamtwiderstand jetzt zusammensetzt ist egal ja (also ob 5/5 oder 9/1)? Hauptsache ist das ich die spannung zwischen beiden abgreife.

[Paisley]

Ja, das ist egal. Du kannst auch 10 Stück 1k Widerstände in Reihe schalten.

Dann fallen z.B. bei 12V an jedem einzelnen 1,2V ab, das heißt du kannst am Ersten 1,2V messen kannst, am Zweiten 2,4V und so weiter...

So kannst du auch deine Widerstände berechnen. 12V auf 2,5V bietet sich z.B. 1/5 an.

Zum Strom messen, musst du am besten den max. Strom messen und die gewünschte Genauigkeit.

Hier gilt:
Je größer der Widerstand, desto mehr Spannung "geht verloren", aber desto genauer. Wenn du viel Strom hast, sollte der Widerstand möglichst klein ausfallen.

Gruß Denis

[sirko]

Hallo,

ich versuch grad selber nen Lichtwiderstand an einem ADC auszulesen.

@Klaus: Die Formel stimmt nicht, bei Dir kommt mehr U raus, als reingeht. Ist aber schon bei Denis verkehrt (Zähler/Nenner vertauscht).

Aber nochmal für mich:
R_V ist der WS von VCC zu ADC
R_ADC ist der WS von ADC zu GND

Wenn mein LDR max. R_ADC= 2,5 KOhm hat, wäre es doch das beste als R_V auch 2,5KOhm zu nehmen, da dann von Hell bis Dunkel auch 0Volt bis VCC wären.
Richtig?
Oder wie sieht's mit dem Helligkeitsempfinden aus? Irgendwie soll der Mensch das ja logarithmisch wahrnemen, also verzehnfachung der Lichthelligkeit, Verdopplung der Helligkeitswahrnehmung (oder andersrum oder ähnlich). Kann man das irgendwie berücksichtigen?

Gruß
Sirko

[Paisley]

Geändert.

Aber du hast meiner Meinung nach auch einen Fehler. :D

Von 0V bis Vcc ist doch unmöglich.

Der max. Widerstand liegt bei 2,5k, dann liegt der Gesamtwiderstand bei 5k, also 1/2 Vcc.

Bei 0 Ohm, ist es dann Vcc.

Aber wenn du nun z.B. halbe Helligkeit hast, also 1,25k dann hast du einen Gesamtwiderstand von 3,75k --> 2/3 Vcc.
2/3 ist aber nicht der Zwischenwert von 1/2 und 1x Vcc, weil sich ja der Gesamtwiderstand ändert.

(Potis benutzt man ja auch als Spannungsteiler und nicht als veränderbaren Widerstand um)

Korrigiert mich wenn ich falsch liege 8-[

Gruß Denis

[hacker]

hi,

erstmal daaaaaaankeschön für die vielen antoworten ^^ des mit dem spannungsteiler...perfekt so was hab ich gesucht...aber des mit der strommessung hab ich nich so ganz kapiert ..wär nett wenn des nochmal einer versuchen würde :D

gruss hacker

[uwegw]

du lässt den strom durch einen kleinen widerstand fließen. nach dem ohmschen gestz fällt dort dann die spannung U= R*I ab. und die kann man dann messen...

[Michael]

Hallo uwegw,

und die kann man dann messen...
aber nur, wenn man nicht selbst Teil des Meß-Stromkreises ist.
Gruß, Michael

[sirko]

@Denis:
Naja, mit extremen Werten kriegst du auch 0,1*U bis U hin.
Bei:

+5V
|
R1
|
|------ADC
|
R2
|
GND

z.B. mit R1=0 bis R1=9 x R2

Ich werd nochmal nachschauen, wie die Warnehmung des Lichts ist und dann gucken, ob ich R1 oder R2 als LDR nehmen. Je nachdem welche Skalierung besser ist.

Gruß
Sirko

[Klaus_0168]

Hi all,

sorry, eigentlich sollte ich den Spannungsteiler können. ](*,)

Kleine Spannungen sollten so hochohmig wie möglich gemessen werden, damit keine Ströme über das Messgerät abfließen. Dies gilt eigentlich für alle Spannungsmessungen, bei kleinen Spannungen jedoch erst recht.

Wenn die zu messenden Spannungen zu klein werden ist der Einsatz einer Verstärkerschaltung zu überdenken.

Gruß Klaus

[hacker]

also ich mach jetzt den obersten R mach ich 4k und den unteren 1k

dann ergibt des 0,2 oder? --->0,2*9,6V=1,92 und des kann ich ja mit der internen referenzspannung messen oder? dazu muss ich doch den referantpin mit gnd verbinden oder? mehr nich?

mfg hacker

/edit

sehe grad dass da irgentwo ein kondensator hin muss?!?

[MarkusH]

Hallo an alle,
jetzt hab ich doch nochmal ne frage zum Rechnen. Ich hab nen Spannungsteiler der insgesamt 10K hat. GND---1,8---8,2K---U. U beträgt ca 12V. Nun schließ ich den ADC port zwischen den Zwei Widerständen an und bekomme dann einen ADC-Wert von meinetwegen 500.
Also 2,65 / 1024 * 500 = 1,27V
Ok, wenn ich das mit dem Messgerät nachmesse kommt das so ungefähr hin.
Wenn ich jetzt die tatsächliche spannung berechnen will mach ich das so:
1,8K / 10K = 0,18
das wäre als bruch ja dann 9/50stel
also mach ich meine 1,27V / 9 * 50 = 7,06?!
7V ist aber arg wenig, rechne ich jetzt was falsch oder ist der Fehler elektronischer Natur???
Vielen Dank für eure Hilfe

[Marco78]

10kOhm=100%
1,8kOhm=18%
8,2kOhm=82%
Am 1,8k fallen 18% der Gesamtspannung ab und am 8,2k fallen 82% ab.

[MarkusH]

ok, ich habs gnadenlos umständlich gerechnet (ich bin nicht so das mathe-genie) aber das ergebnis ist ja das gleiche, 7,06V. Also stimmt meine rechnung eigentlich oder? Nur komisch das da halt mehr wie 7V anliegen.

[linux_80]

Hallo,
wenn man den Spannungsteiler mit den 12V berechnet kommt man doch auf 2,16V oder ?!
also 12V sind 100%
dann sind 18% 2,16V die am ADC ankommen sollten,
dann kommt's drauf an wie es mit der AREF-Spannung aussieht, damit man weiss was der Wert vom ADC bedeutet.