Spannungsmessung mit A/D Wandler von AVR ATMEGA8

[denk]

Hallo alle,

ich möchte euch fragen und zwar es geht um die Spannungsmessung mit A/D Wandler von AVR ATmega8. Ich möchte eine Analogue signal (GLEICHSPANNUNG) an meinem PORT anlegen. Diese Spannung muss kleiner gleich meine Referenzspannung. Meine Frage lautet:

Welche Vorausetzung auf die ich aufpassen muss , um meine Port nicht zu schaden. Ich meine damit, welche schaltung muss ich bauen , um meine Platine zu schutzen. Brauche ich vielleicht einenTiefpass schaltung???

danke schön,

[Jon]

Die Spannung darf nicht größer als die Referenzspannung sein. Mehr gibt es da nicht zu beachten.

jon

[avion23]

Stromstärke unter dem maximalen des Ports, also 20mA.

[Mirror81]

Im Datenblatt sind auch noch einige Infos:

The ADC is optimized for analog signals with an output impedance of approximately
10 kΩ or less. If such a source is used, the sampling time will be negligible. If a source
with higher impedance is used, the sampling time will depend on how long time the
source needs to charge the S/H capacitor, with can vary widely. The user is recommended
to only use low impedant sources with slowly varying signals, since this
minimizes the required charge transfer to the S/H capacitor.
Signal components higher than the Nyquist frequency (fADC/2) should not be present for
either kind of channels, to avoid distortion from unpredictable signal convolution. The
user is advised to remove high frequency components with a low-pass filter before
applying the signals as inputs to the ADC.

[Hubert.G]

Die Spannung auf einem ADC-Port muss nicht kleiner sein als die Referenzspannung, sie darf nicht größer als VCC +0,5V sein. Ist die Spannung größer als AREF ist der Ausgabewert bei 8-bit 255 oder bei 10-bit 1023, sonst passiert nichts.
Hubert

[denk]

Ich danke euch alle für Ihre antworten.
Ich habe schon eure Vorschläge probiert. Die spannung und Ströme sind beide wichtige Parameter, um richtige Messungen zu machen.

Jetzt habe ich meine Aufgabe weiter verbreitet, in dem möchte ich meine Akku Spannung messen.
Aber das problem ist das meinen Mikrokontroller kann nur spannungen unter 5V auswerten oder messen . Mein Akku wird bis 6 V geladen. und möchte ich meine Akku zustand kontrollieren. Das heisst ich möchte die entladungspannung messen innerhalb einer Sekunde. Von Programmierung ist das nicht schwer. Aber jetzt meine Frage welche Schaltung muss ich entwicklen, um diese Spannung über 5 V zu messen??
und auf welche Parameter muss ich aufpassen??
ich danke euch nochmals.....
danke schön

[Michael 123]

Hallo,

am einfachsten ist es wenn man einen spannungsteiler nimmt. ABER da musst du dann VIEL berechnen.
(Wollte auch mal sowas bauen habe es dann aber aufgegeben wegen der vielen faktoren die da reingespielt haben)

mfg
Michael

[Hubert.G]

Wenn du nur die Akkuspannung messen willst musst du nicht viel berechnen. Ich weiss nicht welchen Akku du hast, du nimmst die max. Spannung die anstehen kann, Ladespannung beachten, und etwas Sicherheitsreserve. Das ergibt z.B. 7V, einen Spannungsteiler 2k und 5k, den 2k nach +, dann hast du genau 5V. Nachdem 2k und 5k ein Problem sind, einen 2k2 und anstelle des 5k einen Spindeltrimmer mit 10k, das Verhältnis dieser beiden Widerstände auf 2:5 eingestellt und fertig. Das Ergebnis des ADC mit 1,4 multipliziert und du hast die Akkuspannung.
Den Eingangswiderstand des ADC kannst du vernachlässigen, der ist lt. Datenblatt im MOhm-Bereich.
@Michael 123 Was muss man deiner Ansicht nach noch Berücksichtigen? Ich habe schon einige solcher Messungen aufgebaut und die funktionieren abgesehen von ADC-Auflösung und sonstigen Einflüssen recht genau.

Hubert

[Michael 123]

Z.B. den innenwiederstand des µC (stichwort belasteter spannungsteiler)

mfg
Michael

[Dirk]

Hallo Michael,

wenn dein 6V-Akku z.B. ein Bleiakku ist, dann kann die Ladeendspannung bis 7,2V gehen. Ich würde also den max. Messbereich bis 7,5V auslegen.

Spannungsteiler (Widerstände 1/4 W, 1% Metallfilm):
2,55 kOhm - 5,10 kOhm

Umrechnungsfaktor: 1,5

Z.B. den innenwiederstand des µC (stichwort belasteter spannungsteiler)

Das kann man vernachlässigen. Du kannst deine Berechnungen für Spannungsteiler am ADC-Eingang eines uC so anstellen, als ob du es mit einem unbelasteten Spannungsteiler zu tun hättest.

Gruß Dirk