Die Schaltung darf ruhig ständig aktiv sein, der Akkupack hat 200Ah, und der Strombedarf dürfte deutlich unter 100mA liegen... hmmm das wären aber auch nur 2000 Stunden = 83 Tage, so unbedeutend ist das auch wieder nicht... argl... okay, der Strombedarf soll möglichst unter 20mA liegen
Ich favorisiere momentan tatsächlich 14 einzelne ATtiny's die einfach die Einzelspannungen über optokoppler mit PWM dauerhaft (mit ca. 10Hz) ausgeben, die 14 Koppler häng ich dann einfach an einen größeren ATmega oder so, und lese nacheinnader alle eingänge per PWM ab.
Übrigens, diese Schaltung wird auch vom besagten Akkupack mit Spannung versorgt --> ich verstehe immer noch nciht, inwiefern die Relais-Lösung das problem der präzisen spannungsteilung umgeht, da die referenzmasse für die A/D messung ja immer am Batteriepack-Minus liegt.
Eine Möglichkeit wären auch noch getrennte Spannungs-Frequenz-Wandler.
z.B. der AD651
Dann die Sache per Optokoppler übertragen und die Frequenz messen.
Allerdings kostet von dem Typ einer bei Reichelt schon 8€
Möglicherweise ist die Lösung mit dem ATtiny in deinem Fall geeigneter, aber den AD651 muß man nicht programmieren.
öhm ... PWM als Datenübertragung nutzen, öhm ? Das verstehe ich nicht, wie das gehen soll!
I2C wäre da wohl geeigneter! Oder RS485 nutzen, wenn gleich Daten auf PC übertragen werden sollen. RS232 ist kein Multi-User-Bus, RS485 schon! I2C ginge notfalls auch zum PC direkt. I2C ist aber nur ein Gerätebus für kurze Leitungen.
Relais-Lösung - 2 polig Ein natürlich- hatte ich vergessen zu schreiben:
- Spannungsversorgung der uC-Schaltung separat
- mit 2poligem Relais jeweils eine Zelle auf den A/D-Wandler schalten, also genau so, wie Du jede Zelle mit einem Multimeter messen würdest !
Jetzt klar ? Denke die Relaislösung wäre das preiswerteste
Ich kann mir keine Signatur leisten - bin selbständig!
Relais:
Solange keiner lärmempfindlich ist geht das bestimmt irgendwie. Bei 10 Messungen/sek sind das 140 An und Abschaltungen in der Sekunden.
Und irgendwie muß man mit 14 Relais auch immer Stromaufnahme achten.
Und mit den Schaltzeiten wirds dann auch irgendwann eng.
Ich dachte an PWM weil keine bidirektionale Kommunikation benötigt wird. Der A/D Wert wird einfach PWM o.ä. moduliert, und dann "horcht" der Master-Controller einfach hin, wenns ihn interessiert (also alle 100ms für einige ms) und hört halt nicht hin, wenn nicht
bei einer "geregelten" kommunikation bräuchte ich schon mal optokoppler auch in gegenrichtung...
Wenn Du alle 14 Kanäle einfach so zusammenschalten willst (so habe ich Dich verstanden) hast Du einen Matsch von Impulsen. Willste nen Korrelationsempfänger einbauen?
Eine serielle Datenübertragung ist wohl die einfachste Variante, dann aber wirklich mit zwei Optos: Startbefehl mit Wandleradresse über den ersten OK an alle Module senden, das angesprochene misst und schickt sein Ergebnis über den anderen Opto zurück, auf Hauptcontrollerseite sind alle Sendedioden der einen und alle Fototransistoren der anderen Richtung parallel geschaltet. Alle Verfahren, die die Spannung als Frequenz oder Puls-/Pausenverhältnis und nicht direkt als Zahl übertragen bringen wieder neue Einbußen an Genauigkeit mit sich. Dass Du die Schaltungen aus den Zellen versorgen willst legt nahe, dass Du die Schaltungen für 3V-Betrieb auslegen solltest, dann brauchst Du auch keine "Kunstgriffe" wie zB die Versorgung aus der jeweils folgenden Zelle abzugreifen.
Alle, die hier nach wie vor Differenzverstärker favorisieren: wenn man die Relaiskontakte in Reihe schaltet (zwei Wechsler, die in Ruhe jeweils die "Kette" durchverbinden) ist die Kurzschlussgefahr insofern reduziert, als das dann ein Relais schon innerlich zerfallen muss, elektrisch bekommt man damit keinen Schluss hin. Übergangswiderstand spielt bei hinreichend großem Eingangswiderstand des Differenzverstärkers keine Rolle, nur die Relais müssen hermetisch dicht sein und hochwertige Kontakte haben. Für den Verstärker würde ich 0,1- oder 0,05%-Widerstände nehmen, wertmäßig die, die gerade günstig sind (und dann den Rest anpassen) und die Kontakte am Ende der Relaiskette dazu benutzen, eine Referenzspannung einzuspeisen, die wahlweise zB. 5V mit einem Offset von 30V ist (einfach mitten in der Kette abgreifen, soll nur die nichtoptimale Gleichtaktunterdrückung kalibrierbar machen) oder 0V mit demselben Offset, so dass Offset und Gain vor jeder Messung kalibriert werden können. Dann müssen die Widerstände nur noch so genau sein, dass die Ausgangsspannung unter keinen Umständen den für OPV und ADC zulässigen Wert verlässt.
Aufwand hier: ein genauer Diff-Verstärker, ein 14- oder 16-bit-ADC, ein paar genaue Widerstände (vier Stück genau genommen), eine floatende schaltbare Referenz, eine Referenz für den ADC und 14 2xUm-Relais samt Treibern.
Die volldigitale Lösung: 26 Optokoller (unterster Kanal kann ja ruhig auf Masse sitzen), 13 Controller für die Knoten, einer für die Abfrage von dem ganzen Gedöns, 14 Referenzspannungsquellen.
Auch wenn die Opto-Lösung ihren Charme hat: die Relaisklapperei gefällt mir nach wie vor besser. Ich habe TK-Anlagen-Abfragegeräte (Strörungsprüfung) so realisiert, weil Forderung war, dass auf gar keinen Fall a/b-Anschlüsse untereinander verschaltet werden können dürfen (?!).
Als Relais: 2xUm von Finder (1,50 EUR?), passen hier auch. Vier Präz-Widerstände, ein genauer OPV, ein AD7705 oder so (ADC), ein ATmega, zwei ULNs für die Relais, LT1004 als Referenzen und ein bisschen nachdenken. Das bleibt bei der seriellen Übertragung aber auch nicht aus...
EDIT: Schalthäufigkeit! Ganz übersehen! Wenn sekündlich oder öfter gemessen wird bloß keine Relais, ich geb' auf, die digitale Lösung hat doch ihre Berechtigung. Aber die 3V werden eng: geringe Referenz, geringer Störabstand,... vielleicht doch lieber bei der nächsten Zelle klauen gehen, wird dann nur schwierig bei der letzten - dort vielleicht symmetrisch speisen und im Mittelpunkt messen, so könnte man gleich zwei Messwerte (letzte/vorletzte Zelle) umschaltbar machen - je nach Umschaltaufwand würden sich vielleicht sieben solcher Schaltungen anbieten, bei einem so brav skalierenden Aufwand wird die Ersparnis offensichtlich
Hmmm .. ja bei der Relaislösung wirds laut ... hatte nicht auf die 10Messungen/sec geachtet ... Stromaufnahme - ist ja immer nur ein Relais kurz aktiv ... allerdings gebe ich Dir recht, auf die Schaltzeiten muß man auch achten ... dann die 14-fach-uC-A/D-Variante wohl besser .. oder gibts nicht auch einen A/D mit I2C .. grübel ...
Also den Empfang von PWM kann ich mir nicht vorstellen, Du müßtest das doch Abtasten und da nicht bidirektional, gibt es Kollosionen .. ne ne - wie soll das funktioniernen ? Guck Dir mal den Link zu PWM an ... PWM ist eine Methode (die ich noch nicht nutzen mußte) zur Ausgabe einer Spannung ....
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Und was soll I2C bringen? Optos braucht er trotzdem, und wenn er die 10bit-ADCs im ATmega verwendet, ist wohl kein separater ADC billiger. Mit meinem letzten Vorschlag, die Schaltung aus 5V zu speisen, daher an zwei Zellen anzuschliessen und die dann auch beiden über ein Modul zu messen bräuchte man auch nur noch 7 Module.
Spannendes Projekt, solche Aufträge sollten die Kunden mal anschleppen und nicht irgendwelche Lampenüberwachungsschaltungen für Yachten. Natürlich nur Beihilfe zur Selbsthilfe, sprich: nachbaufertiger Schaltungsentwurf, ansonsten müsste ich ja ständig dafür bezahlen, dass ich irgendwann mal 30 Tonnen Dönerfernseher aus Stuttgart entsorgen darf. Dieser Seitenhieb auf Elektroschrottgesetzt und EAR ist obligatorisch und unbedingt zu tolerieren
Abhängig von dem, was Du da erforschen willst und der Gesamt-Meßdauer - Relais leben nicht ewig - ob es im stationären Zustand, also Netzspannung verfügbar ist oder mobil erfolgen soll, ist die Relaisvariante die einfachere !
Das Problem ist die Entkopplung der Meßeingänge!
Ein uC-A/D (mit eigener Spannung und Referenzspannung) und Relais und gut is.
Der andere Weg ist, jeder uC_Slave bekommt seine eigene Batterie zur Spannungsversorgung, getrennt vom Meßobjekt. Auf Bus-Seite ist Opto-Entkopplung dann angesagt !
Du kannst auch auf einen RS-Bus verzichten und über einen 8-Bit-Bus plus Adressleitungen die Slaves direkt ansprechen ! Dann muß der Master nur Sammeln und weiterleiten .... Idee verstanden ?
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Oh man was ein Thema,
am Anfang hab ich gedacht das die Sache voll easy zu lösen ist aber nu, mit den Bedingungen wirds echt eng.
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