Elegante Spannungsmessung mit ADC ohne permanenten Stromfulss

[BMS]

Hallo,
die Spannungsmessung wird ja vermutlich nur sehr selten durchgeführt.
Kann man nicht einen hochohmigen Spannungsteiler nehmen und parallel zum unteren Widerstand einen relativ großen Kondensator schalten?
Dieser stellt dann während der Messung eine niedrige Impedanz dar. Verständlicherweise wird über den Spannungsteiler und Kondensator ein RC-Tiefpass mit entsprechender Zeitkonstante gebildet.
Der ADC braucht ja nur ein Häppchen Energie um seine interne Sample-and-Hold-Stufe aufzuladen. Der Kondensator am hochohmigen Teiler würde dafür vermutlich ausreichen.
Es muss natürlich Cteiler >> Csampleandhold sein.

Der Aufwand ist gering, sowas kann man auch auf dem Steckbrett mal eben schnell testen.

Grüße, Bernhard

[Klebwax]

Hallo,
die Spannungsmessung wird ja vermutlich nur sehr selten durchgeführt.
Kann man nicht einen hochohmigen Spannungsteiler nehmen und parallel zum unteren Widerstand einen relativ großen Kondensator schalten?
Dieser stellt dann während der Messung eine niedrige Impedanz dar. Verständlicherweise wird über den Spannungsteiler und Kondensator ein RC-Tiefpass mit entsprechender Zeitkonstante gebildet.

Wenn man das bei der Messhäufigkeit berücksichtigt sicher. Da aber niemand weiß, was die restliche Schaltung für Strom verbraucht, kann keiner wissen, ob 1mA oder 0,1mA viel oder wenig zusätzlicher Stromverbrauch ist.

MfG Klebwax

[Holomino]

Irgendwie "riechen" die Rahmenbedingungen nach Lipo-Betrieb an einer Zelle incl. Laden.

Wenn's so ist: Was spricht dagegen, den Controller ohne Regler auf Akkuspannung laufen zu lassen und die Messung per Teiler gegen eine Referenz (entweder intern oder extern) durchzuführen? Dann kann zum Messen bei Bedarf auch ein Spannungsteiler über einen Pin hochgezogen werden.

Das spart den Regler!


Bezüglich Überspannung am Pin: Eine Schutzdiode, die den Port vor Überspannung schützen soll, würde eine Überspannung von 1V (4,3-3,3V) über einen Spannungsteiler (10k?!) ableiten müssen. Der Abfall an der Diode selbst liegt bei 0,7V, dann hast Du noch 0,3V/10k = 0,03mA. Davon geht der Controller kaputt? Mag ich nicht glauben!

[Cysign]

Mit Cmos-Pegel meinte ich 3,3V und nicht arduino-typische 5V.
Bei dem µC handelt es sich um einen nRF51822.

//Edit: Könnte ich nicht einfach zwei Dioden in Reihe vom Akku zum ADC führen? Der Spannungsabfall über die Dioden müsste dann doch 2*0,7V betragen, also 4,2-1,4V = 2,8V. Wenn der Akku entladen ist und nur noch 2,75V liefert, bekomme ich abzüglich meiner 1,4V noch 1,35V. Mit 1,35-2,8V bewege ich mich doch im bereich des ADC - oder muss ich da noch was anderes berücksichtigen?

@Holomino: Richtig, ein einzelliger LiPo für die Versorgung

[BMS]

... Könnte ich nicht einfach zwei Dioden in Reihe vom Akku zum ADC führen ... oder muss ich da noch was anderes berücksichtigen?

Der Spannungsabfall an den Dioden ist abhängig vom Strom, verändert sich mit der Temperatur und unterliegt noch Exemplarstreuungen. Die Messung wird also sehr ungenau.
Außerdem funktioniert auch das nur wenn ein Pulldown-Widerstand da ist. Also sind wir quasi wieder beim Spannungsteiler.
Dann lieber hochohmiger Teiler + Operationsverstärker.
Wie viel Strom darf denn fließen? Wenigstens die Größenordnung solltest du verraten.
Vermutlich kann man aber beim Mikrocontroller und der Peripherie noch deutlich mehr einsparen als der Spannungsteiler verbraucht.
Grüße, Bernhard

[Cysign]

So wenig wie möglich, so viel wie nötig

Sicherlich verbraucht der Spannungsteiler weniger als der µC unter Last. Aber darum geht es mir auch gar nicht.
Ich habe Bedenken, dass der Spannungsteiler den Akku leernuckelt, wenn man die Schaltung einige Wochen im Schrank liegen hat. Und genau das soll nicht passieren.
Der µC selbst trennt sich dann per FET (BSS138 ) vom Akku. Aber für den Spannungsteiler hab ich da eben noch keine geeignete Lösung gefunden.

[witkatz]

Der µC selbst trennt sich dann per FET (BSS138 ) vom Akku. Aber für den Spannungsteiler hab ich da eben noch keine geeignete Lösung gefunden.

Wenn du schon den µC trennst - warum trennst du dann nicht die komplette Schaltung vom Akku? Das wäre doch konsequenter, oder?
Oberallgeier hat hier mal das 10nA Standby erforscht: Ein-Aus-Taster, Standby 10 nA, Batterie lebt > 1000 Jahre

[PICture]

@ Cysign

Es gibt auch praktisch stromlose bistabile Relais z.B.: http://www.ebay.de/itm/S009-Miniatur...cAAOxyNExSNhLJ .

[Peter(TOO)]

Sicherlich verbraucht der Spannungsteiler weniger als der µC unter Last. Aber darum geht es mir auch gar nicht.

Laut Datenblatt kommt der µC im Tiefschlaf auf 600nA, also 0.6µA

MfG Peter(TOO)

[Cysign]

Das mit dem CD4066 ist evtl. ne gute Idee. Noch ne Temperaturkompensation in die Auswertung und ich habe evtl. meine elegante Lösung gefunden

Ich muss mir das nochmal auf der Zunge zergehen lassen. Als DIP hab ich den auch hier im Sorti, dann kann ich mir den mal am Breadboard anschauen^^