Elegante Spannungsmessung mit ADC ohne permanenten Stromfulss

[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 .

[Cysign]

@Witkatz: Darum geht es mir ja grade, ich möchte den Spannungsteiler auch trennen können, aber so, dass ich den Messbereich zumindest noch in 5%-Schritte einteilen kann... Da nun aber jeder Akku und jeder Transistor ne Streuung hat, hoffe ich hier ne elegante Lösung zu finden

@PICture: Coole Info - aber leider in meinem Fall viel zu groß. Die Baugruppe sollte maximal 1cm² groß sein und so flach wie möglich. Sonst wäre das womöglich die perfekte Lösung

[BMS]

CD4016 oder CD4066 oder CD4051 könnte hier passen. Das sind Transfergatter ("bilateral Switch") bzw. Analogmultiplexer. Einen davon kannst du vor den Spannungsteiler schalten. In SO16 (SMD) verfügbar, etwa 20 Cent. Das sind im Grunde genommen sog. Transfergatter. Im Grunde reicht ein Transfergatter, in den genannten sind halt mehrere verbaut. Einzeln gibt es die z.B. im 74H1G66 (bekommt man aber fast nicht). Der IC muss natürlich mit der Akkuspannung versorgt werden. Ruhestrom im bereich µA. Allerdings muss natürlich der on-Widerstand mit in den Spannungsteiler eingerechet werden. Oder einen besseren Typ suchen. Details gibt es ja in den zugehörigen Datenblättern.
Grüße, Bernhard

[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^^

[BMS]

Wenn man alle vier integrierten Switches im 4066 parallel schaltet, müsste man den on-Widerstand weiter senken können, im Idealfall auf 1/4 von einem Kanal.
Grüße, Bernhard

Nachtrag:
Die Low-Voltage-Version ist auch interessant,
http://pdf.datasheetcatalog.com/data...74LV4066DB.pdf
läuft von 1..6V und die on-Widerstände sind eine Größenordnung niederohmiger.
Erhältlich z.B. bei Conrad
https://www.conrad.de/de/smd-74-lv-l...al-145386.html

[Cysign]

Ich hab einfach mal n CD4066 ans Multimeter gehangen und im On-Zustand nen Widerstand von 4,3K gemessen. Dann den Aufbau mal mit nem Föhn erwärmt und schwupps war ich bei knapp über 3K.
Ein Parallelschalten in der Konstellation hat komischerweise keine Veränderung mit sich gebracht.

Ich bau mir jetzt gleich mal nen Spannungsteiler davor und schau mal, was dann hinten raus kommt

Ansonsten find ich die Idee mit dem CD4051 auch interessant. Da ich den sogar in der selben Schublade wie den CD4066 liegen habe, werd ich mir den gleich auch mal hinsichtlich dieser Thematik anschauen.

[Cysign]

Ich sollte dringend mein Breadboard mal wieder aufräumen
Ich bin grade an meinem Spannungsteiler aus 330K und 100K verzweifelt...bis ich festgestellt hatte, dass der CD4066 gar keine Masse hatte und an Vss aus irgend einem Grund somit auch Vdd anlag.
Okay, mit ner richtigen Masse hab ich nun 2,05-3,07V (bei einer Versorgungsspannung von 2,7-4,2V).
Beim Erwärmen mit nem Haartrockner habe ich ne Spannungsveränderung im dritten Nachkommabereich festgestellt. Das ist für mich soweit egal, also alles bestens

Was mich jedoch etwas verwirrt ist die Tatsache, dass ich zunächst unkompliziert Ausgang A steuern konnte, wenn ich an Control A kurz den Pegel von Vdd oder Vss/Gnd angelegt habe. Der Zustand wurde dann auch sauber gehalten.
Nach einigen Schaltvorgängen konnte ich den Ausgang jedoch nicht mehr deaktivieren.
Ich habe zum Testen einen zweiten CD4066 genommen (kann ja immer mal sein, dass das Bauteil defekt ist) aber auch den konnte ich nicht mehr steuern.

Sind die CD4066 so anfällig?
Ich wüsste jetzt nicht, dass meine Bauteile extrmer Belastung ausgesetzt waren (Spannungen oder Hitze). Und an meinem Arbeitsplatz habe ich inzwischen ja auch extra ne antistatische Arbeitsmatte.
Ich könnte mir aber auch vorstellen, dass ich eine schlechte Charge aus Asien erwischt habe - das würde den niedrigen Preis erklären



Im wesentlichen wird das der Aufbau sein (Vdd und der µC bekommen aber eine stabilisierte Versorgungsspannung über einen Wandler).
Sollte ich beim Spannungsteiler noch irgendwas anderst machen? (Außer vllt. alle 4 Schalteingänge parallel schalten - aber das ist nicht zwingend nötig...)



//Edit: Machts dem CD4066 vielleicht was aus, wenn die zu schaltende Spannung vor der Versorgungsspannung anliegt?

//Edit 2: Okay, der Baustein ist doch nicht defekt. Ich habe festgestellt, dass die zu schaltende Spannung nur marginal größer sein darf als die Versorgungsspannung. Und jetzt wo ich das weiß, meine ich auch sowas im Datenblatt gelesen zu haben...

"Input voltage range, Vis (all inputs) . . . . . . . . . . . . . . . . . –0.5 V to VDD + 0.5 V"
Die Lösung für das Problem: zwei Dioden. Somit kann entweder die zu schaltende Spannung oder die stabilisierte Versorgungsspannung zu Versorgung genutzt werden.
So langsam grad ich mich aber, inwiefern das Ganze noch Sinn macht. Bei 330K+100K als Spannungsteiler hab ich rechnerisch nen Stromfluss von
4,2V => 0,00000976A bzw.
2,75V => 0,00000639A
Das macht also bei völlig entladenem Akku 4,6mA pro Monat, was 3% der Nennkapazität des Akku entspricht. Ich denke, ich setz lieber die Lockout-Spannung was höher und räume mir so dann noch eine Zeitspanne von 'Akku ist leer'/Gerät geht aus bis zur Tiefentladung ein.