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Sensorsignal anpassen - Schaltung OK? Besserer Vorschlag?
Hallo Leute,
ich brauche etwas Hilfe von Euch. Und zwar würd ich gerne wissen, ob die Schaltung, die ich mir ausgedacht habe, so funktioniert, bzw. obs was besseres/einfacheres gibt, um mein Vorhaben umzusetzen.
Um den Wasserstand meiner Zisterne messen zu können, habe ich letztens einen Drucksensor darin versenkt. Es handelt sich dabei um einen Absolutdrucksensor bis 1,6bar, 4...20mA. Das heißt, wenn die Zisterne leer ist, fließen 14mA, wenn die Zisterne voll ist (4m), fließen 18mA.
Dieses Signal möchte ich nun mit meinem ATmega messen. Dazu habe ich mir folgende Schaltung ausgedacht (siehe Anhang). Es handelt sich dabei um einen Operationsverstärker (µa741) in Differenzverstärkerschaltung. Das Sensorsignal wird über einen Widerstand (R3 - 1,2k) geleitet, wodurch am Pin 2 vom OpAmp 16,8V bis 21,6V anliegen. Der 18V Festspannungsregler speist den OpAmp und liefert über den Spannungsteiler 16,8V an Pin 3 des OpAmps.
Meiner Rechnung nach müßte nun am ADC Pin je nach Füllstand der Zisterne eine Spannung zwischen 0V und 4,8V anliegen.
Hab ich mir das ganze richtig ausgedacht, oder irgendwas übersehen? Gibts vielleicht eine einfachere Lösung? Wie muss ich die Widerstände R4 bis R7 wählen? Klar, sie müßen gleich groß sein, aber wie groß?
Ich sag schon mal vielen Dank für eure Hilfe,
viele Grüße, Markus
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Hallo,
so, ich hab jetzt erstmal den 741 rausgeschmissen und dafür den LM358 genommen. Zweitens hab ich auch den Vorschlag von PICture aufgegriffen, den Nullpunkt über ein Poti einstellen zu können. Daran hatte ich gar nicht gedacht, ist natürlich sehr praktisch. Nur die Werte hab ich angepasst, um 16,8V realisieren zu können. Zwei Fragen bleiben:
1. Funktioniert das jetzt so, also ich meine: Hab ich mir das so richtig ausgedacht mit dem Differenzverstärker? Ist der Op nun richtig angeschlossen? Erhalte ich dann am Ende bei i_Sensor 14...18mA ca. 0...5V am ADC-Pin?
2. Bei den Werten für R3 bis R6 hab ich ins Blaue hineingegriffen. Haben die irgendeinen Einfluss? Bei Wikipedia heißts nur, die müssen gleich groß sein.
Obs jetzt ein oder zwei Widerstände zu viel hat, ist mir egal, es geht mir nur darum, dass sich das mit den Teilen realisieren lässt, nicht dass ich wegen einem billigem OpAmp bei Reichelt neu bestellen muss.
Danke nochmal für Eure HIlfe,
Markus
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Hallo Besserwessi,
oups, da hab ich mit den Eingängen nicht aufgepasst. Böses Wikipedia! Tauscht einfach die Eingänge hin und her, wies ihm passt....
Hab jetzt die Werte für die Widerstände angepasst und R4 und R6 einfach weggelassen, wie dus gesagt hast. Am Spannungsteiler vom 5V(!) Regler entstehen nun ca. 3V (einstellbar), am Widerstand vom Sensor fallen zwischen 3,08 und 3,96 Volt ab. Die Verstärkung (R5/R3) ist nun auf 5 eingestellt. Damit ist R3 deutlich größer, als das Poti.
Den Opamp muss ich bestimmt mit mehr, als 5V speisen, oder? Muss ich dann beim (extra) Spannungsregler noch einen Widerstand als "Grundlast" anbringen, oder kann ich ihn direkt an den Op hängen?
Ich hoffe, diesmal hab ich alle Fehler erwischt..
Markus