Vielen Dank erstmal für deine Idee.
Die Idee mit den Optokopplern finde ich gut. Prinzipiell wäre es auch gut denkbar einen µC mit AD-Wandler pro Akku
zu verwenden. Ich möchte das System aber gerne möglichst schlank auslegen. Desweiteren soll das System modular aufgebaut sein. Ich hab an Module mit je einem 8fach AD-Wandler(LTC 1290) gedacht.Diese sollen dann über SPI-Bus (und Optokoppler ) von einem Prozessor ausgelesen werden.
Das System kann so einfach auf verschiedene Anzahl von Batterien angepasst werden.
Hier ich nun aber die oben aufgeführten Probleme (Zu hoher Eingangswid. bei Verwendung von Spannungsteilern usw. )
Möglicherweise gibt es ja AD-Wandler die einen hohen Eingangswid. akzeptieren ?

Das mit dem modularen Aufbau hätte ich vielleicht gleich erwähnen sollen.

Mein Vorschlag hat einen modularen Charakter. Jede µC-Einheit ist identisch und es kann beliebig erweitert werden. Einzig der anfordernde µC muss eine entsprechende Anzahl LEDs zur Datenanforderung vom Modul ansteuern können. Die seriellen Daten-Ausgänge der Module können alle parallel geschaltet werden, da ja immer nur ein Modul zur Zeit angesprochen wird. Mit 6 Portleitungen ließen sich bereits 20 Module verwalten. Die LEDs sind mit 5 Portpins in einer Matrix angeordnet. Die sechste Leitung ist der Dateneingang. Mit 6 Leitungen sind bereits 30 LEDs ansprechbar, mit 7 sind es schon 42.

Der Hardwareaufwand ist überschaubar und die Software der Module muss nur ein mal geschrieben werden.

>Möglicherweise gibt es ja AD-Wandler die einen hohen Eingangswid. akzeptieren ?

Das verstehe ich nicht. Wie meinst Du das und wo ist das Problem?

Gruß,
Ltof

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„Schreibe nichts der Böswilligkeit zu, was durch Dummheit hinreichend erklärbar ist.“
(Hanlon’s Razor)

Oder einfach an jedem Messpunkt ein Reedrelais, die -über einen Widerstand natürlich- paarweise einen S&H-Kondensator aufladen.
Dahinter nochmal zwei Reedrelais, die, wenn die anderen Kontakte offen sind, die Kondensatorspannung auf den ADC geben.

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Haftungsausschluß:



Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

@Ltof :

>Möglicherweise gibt es ja AD-Wandler die einen hohen Eingangswid. akzeptieren ?

Meine Frage zielt auf folgendes ab:
Der AD-Wandler hat intern einen S&H-Kondensator von 100pF der über 500 Ohm aufgeladen wird.Dieser muß außreichend schnell aufgeladen werden. Bei einer Sample-Rate von 2us wird das nur noch gewährleistet, wenn die gemessene Spannungsquelle einen Innenwiderstand <1k Ohm hat.
Bei der Verwendung eines 8-fach AD-Wandlers hab ich über einem Spannungsteiler maximal 58,4 V anliegen (4*14,6V Bezugsmasse symmetrisch gewählt). Um einen möglichst geringen Leckstrom zu erzeugen (das System soll möglichst energiesparend sein)muß der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers möglichst niedrig sein.
Den Spannungsteiler kann man als Ersatzspannungsquelle mit Innenwiderstand R1 parallel R2 modellieren
=> R1parallelR2 !<=1000 Ohm
Diese Anforderung kann ich nicht erfüllen ohne zu große Verluste in Kauf zu nehmen.
Daher auch meine Idee mit den Impedanzwandlers.

Wenn ich deine Idee zu Herzen nehme und einen Wandler pro Modul verbaue hab ich dieses Problem nicht, bzw dort am Spannungsteiler auftretende Verluste kann ich in Kauf nehmen.Muß es noch mal überschlafen



@perl :
Auch eine gute Idee. Weiß nur noch nicht, ob mir die Reeds schnell genug schalten. Gibts zum schalten nicht auch irgendwas auf Halbleiterbasis ?

Zitat :

Bei einer Sample-Rate von 2us

Was sind das für Akkus, die in ein paar ms leer sein können ?

Zitat :

Um einen möglichst geringen Leckstrom zu erzeugen (das System soll möglichst energiesparend sein)muß der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers möglichst niedrig sein.

Hast du auch mal an die Selbstentladung gedacht ? Das wird mehr sein als ein paar µA.
Einfach mal ein bischen rechnen.

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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



Rechtsansprüche dürfen aus deren Anwendung nicht abgeleitet werden.



Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

Die Sample-Rate soll deshalb so niedrig sein, weil die Messung der Batterien möglichst zeitgleich geschehen soll.
Das ganze soll zur dynamischen Messung der Akkumulatorenspannung bei sprunghaften Stromänderungen dienen.

Hab das Ganze sehr wohl durchgerechnet.Bei 58,4 Volt und einen
Spannungsteiler(R1 = 1090 Ohm R2 = 12000 Ohm =>R1parallelR2=1000 Ohm) ergibt sich ein Verlust von 260mW allein für den ersten Kanal .
Für den zweiten ergeben sich 194mW (43,8 V R1=8753 Ohm R2=1128 Ohm).Dritter :(29,2V / 121mW / R1=5840 R2=1206)
Vierter :(14,6V / 48mW / R1=5840 R2=1206)
Das ganze mal zwei bei symmetrischer Beschaltung des AD-Wandlers ergibt 1238mW pro 8 fach AD-Modul allein für die Spannungsteiler.Bei 2 Modulen 2476mW allein für die Spannungsteiler. Das ist mir eigentlich zu viel.Hoffe ich hab mich nicht verrechnet.

Zitat : floflo hat am 29 Dez 2005 16:22 geschrieben :

Um einen möglichst geringen Leckstrom zu erzeugen (das System soll möglichst energiesparend sein)muß der Gesamtwiderstand des Spannungsteilers möglichst niedrig sein.

Die Aussage ist widersprüchlich. Ein möglichst niedriger Gesamtwiderstand erhöht die Verluste.

Andererseits verstehe ich jetzt das "Vertragen" eines AD-Wandlers von hohen Widerständen am Eingang. Dass die Einschwingzeit eine Größe von Bedeutung ist, hattest Du uns bisher verschwiegen. Damit fällt mein bisheriger Vorschlag aus der Diskussion raus. Da dürften etliche ms zwischen der Messung des ersten bis zum letzten Akku liegen.

Also, nun haben wir folgende Forderungen:
1.Viele Akkus in Serie
2.Näherungsweise synchrone Messung der Akkuspannung jedes einzelnen Akku.
3.Sample-Rate niedrig?

Mit Sample-Rate scheinst Du die Einschwingzeit des AD-Wandlers zu meinen. Die Sample-Rate ist die Häufigkeit der Messung. Wie oft soll gemessen werden?

Gruß,
Ltof

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(Hanlon’s Razor)

Zitat :

Die Aussage ist widersprüchlich. Ein möglichst niedriger Gesamtwiderstand erhöht die Verluste.

Da hast du vollkommen recht !


Zu meinem Problem: Hab nun den Innenwiderstand der Quelle R1||R2 mit 5000 Ohm gewählt. Mit der dann möglichen Samplerate und den auftretenden Verlusten kann ich leben. Falls noch jemand einen Geistesblitz hat kann er ihn gerne noch senden.

Vielen Dank an Ltof und perl !

Beantworte doch erst mal die Fragen.

Die Samplingrate (Abtastrate) wird normalerweise als Frequenz angegeben. Weiter oben schriebst Du etwas von 2µs. Ich glaube kaum, dass Du damit das Abtastintervall meinst. Das wären dann 500 kHz Abtastrate. Für Akkus ein etwas abstruser Wert - oder?!

1. Frage:
Wie hoch ist die Abtastrate (Samplingrate, Messrate, Messfrequenz)?

2. Frage:
Meinst Du mit "Samplerate" die Einschwingzeit?

3. Frage:
Warum 2µs?

Bei hinreichend niedriger Messrate ließe sich mein oben erklärter Vorschlag noch erweitern, so dass alle µC gleichzeitig zum Messen aufgefordert werden, nur die Ergebnisse kommen dann nacheinander herausgepurzelt.

Die Einschwingzeit des AD-Wandlers ist bei kleinen Spannungsänderungen am Eingang ein weniger kritischer Faktor als wenn man ein AC-Signal großer Amplitude hinreichend genau erfassen will.

Wenn ich Deinen Lösungsansatz richtig verstanden habe, willst Du über Spannungsteiler von den Akkus abgreifen und das per Umschalter o.ä. an den AD-Wandler weiter reichen. Da wäre eine Impedanzwandlung mittels OP ein taugliches Mittel, mit hochohmigen Spannungsteilern klar zu kommen.

Gruß,
Ltof

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(Hanlon’s Razor)

Da für den AD-Wandler die Spannungsquelle nur kurzzeitig niederohmig sein muss, kannst du auch einen hochohmigeren Teiler verwenden und ihn mit einem kleien Kondensator (ich würd mal so 1n...100n anpeilen) stützen. Das begrenzt aber natürlich die Bandbreite...