Überspannungsschutz für analogen Eingang

[Dennis2006]

Hallo!

Ich brauche einen Überspannungsschutz für einen analogen Eingang, der eine Referenzspannung von 2,5 V nicht überschreiten darf.

Bei diesem analogen Eingang handelt es sich um einen analogen Port des RN-Control 1.4.

Ich habe schon an eine Z-Diode gedacht... Aber die fangen meistens ja alle erst bei 5 V an.

Ich wollte mir da auch keine große Platine zusammen löten, da ich in meinem Roboter nicht so viel Platz habe und ich diese Geschichte gleich für 4 Ports machen muss.

Könnt ihr mir helfen?

Danke!

Gruß

Dennis

[shaun]

Der Eingang wird wohl auch über 2,5V, also solange er unter der Betriebsspannung bleibt, keinen Schaden nehmen, oder? Dann nimm' einfach eine 2,7V-Zenerdiode, die fangen nämlich ganz sicher nicht erst bei 5V an. Aber bitte mit Vorwiderstand oder an einer Quelle mit hoher Impedanz, gegen den versehentlichen Anschluss eines Fahrakkus o.ä. kann die Z-Diode auch nichts ausrichten.

[skillii]

Ich weiß zwar jetzt nicht welchen Eingangswiderstand der analoge Port des RN-Control hat, aber wenn dieser recht hoch ist, kannst du ja ,wie shaun schon beschrieben hat, einen Vorwiderstand in Serie schalten und dann eine Zenerdiode gegen Masse oder eventuell eine Supressordiode, falls es solche überhaupt in so kleinen Spannungsbereichen gibt...

[ogni42]

Besser sind normale (oder schnelle) SI Dioden in Reihe, da Zenerdioden eine recht hohe Sperrschichtkapazität haben, so dass bei größeren Messfrequenzen das Ergebnis verfälscht wird.

[Dennis2006]

Hi!

Danke!

Aber wenn dann müsste ich das genau wissen, ob das klappt mit der Z-Diode 2,7 V oder nicht? Sonst könnte diese Erkenntnis teuer werden...

Habe schon an den Support von Robotikhardware Brall eine Mail gesendet. Die haben mich aber hierhin verwiesen.

Und da ich ja Drucksensoren an den Ports anschließe, und ich den Dingern nicht so recht traue, bringt es mir ja auch nichts, einen passenden Widerstand in Reihe zum Port bzw. zum Drucksensor zu schalten, selbst wenn ich den Widerstand des analogen Ports kennen würde. Wobei man den sicherlich auch nciht einfach so messen kann...

Weiß jemand Rat?

Danke!

Gruß

Dennis

[shaun]

Wieso bringt Dir der Widerstand nichts? Wenn der Controller mit 5V läuft, kann er auch 5V ab, egal, wie der Wandelbereich vom ADC ist. Sensor->Widerstand->Eingang, zwischen Eingang und Masse noch die ZD mit 2,7V. Die Kapazität wird bei einem Drucksensor wohl nicht wirklich interessieren, die Dinger sind zu träge, als dass das was ausmachen würde. Mit welcher Spannung wird der Sensor betrieben? Nehmen wir mal 12V als Beispiel an, bei einer Havarie begrenzt die Z-Diode auf 2,7V. Eine 400mW-Diode kann dabei etwas über 100mA leiten, Dein Widerstand muss also mindestens 12V-2,7V=9,3V / 100mA = 93Ohm, also 100Ohm haben. Bei 100mA sind diese 9,3V aber schon fast 1W, also einen entsprechenden Widerstand nehmen oder auf seine Sicherungswirkung vertrauen. Grösserer Widerstand mindert diese Gefahr, bildet aber mit dem Eingangswiderstand vom ADC einen Spannungsteiler->fester Faktor, um den Dein Signal verfälscht wird. Der Eingangswiderstand steht mehr oder weniger kryptisch im Datenblatt. Beachte, wenn Du schon danach guckst, aber auch evtl. den Ausgangswiderstand Deines Sensors.

[Dennis2006]

Hi!

Danke!

Der Drucksensor hat einen Nennwiderstand von 1 ΩM. Und wird betrieben an 5 V. Wenn ich nun einen 1 MΩ Widerstand dazu in Reihe schalte fällt an jedem Widerstand genau 2,5 V ab. Ist ja klasse, nur was ist wenn der Widerstandswert vom Sensor (eventuell alterbedingt) größer wird? Hatte 4 bestellt von Conrad FSr 174 AS 2 davon hatten nen Produktionsfehler und hatten 22 . Gut das ich nochmal gemessen habe...

Deshalb bin ich keptisch geworden und habe an einen Überspannungsschutz gedacht...

Gruß

Dennis

[shaun]

1MOhm? Na wenn Du Dich da mal nicht verlesen hast. Auf jeden Fall ist diese Angabe nicht als 0,000000001%.Präzisionsmesswiderstand mit siebzehn Ringen zu verstehen, also nimmst Du den bitte keinesfalls als Bestandteil eines Spannungsteilers, ok? Einen 1MOhm-Widerstand zu einem AD-Eingang in Reihe zu schalten ist nur dann akzeptabel, wenn er Teil eines Spannungsteilers für irgendwas bei >100V ist. Wenn Dein Sensor und der uC aus 5V versorgt werden, brauchst Du gar nichts weiter zu unternehmen. Ran damit und gut ist.

[Dennis2006]

Hi!

Du meinst ich soll den Drucksensor einfach an den A/D hängen ohne Widerstand und Z-Diode?

Aber ist das dann nicht eine Paralellschaltung?

Wenn ja, dann hat der A/D doch überhaupt keinen Messbereich, da er doch sowieso immer 5 V dran hat. Und ist dann auch der Messbereich nicht ungenauer?

Danke!

Gruß

Dennis

[skillii]

Hi!


So, Ich habe da jetzt einmal im Dabenblatt nachgelesen wie sich der Sensor verhält ...

also nimmst Du den bitte keinesfalls als Bestandteil eines Spannungsteilers, ok?

Der Widerstand des Sensors wird mit zunehmenden Druck immer kleiner, also kann man ihn sehr wohl in einem Spannungsteiler verwenden.

Du kannst dann eigentlich dann direkt parallel zum Drucksensor, ohne Vorwiderstand, eine Zenerdiode mit 2,7V schalten, falls du wirklich sicher sein willst.