Massefrei DC Spannungen messen

Hallo zusammen,
ich möchte mit einem AD-Wandler mit vorgeschalteten 8-fach
Analog-Multiplexer DC Spannungen messen. Dabei sollen die 8 Eingänge
untereinander galvanisch getrennt sein, insbesondere nicht deren Massen
zusammen geschlossen werden.
Ich denke (korrigiert mich wenn ich falsch liege), dass bei der 08/15
OpAmp Subtrahiererschaltung ja ein Eingang mit (über Widerstände) mit
der Masse des OpAmps verbunden ist.
Gibt es irgendwelche alternativen dazu? Das einzige was ich mir
vorstellen könnte, wären 8 getrennte Spannungsversorgungen für die 8
Eingangs-Opamps.
Vielen Dank im voraus.
Florian Huber
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Florian Huber
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Hallo, Florian,
Du (florian.huber) meintest am 11.05.07:
Welcher Spannungsbereich, welche Auflösung, welche Abtastrate? Müssen die Daten gleichzeitig erfasst werden (also mit 8 AD-Wandlern), oder reicht es, wenn sie der Reihe nach auf 1 AD-Wandler gegeben werden?
Sollen die Daten seriell oder parallel ausgegeben werden? Wohin sollen sie ausgegeben werden?
Das klingt nach Bastelei, aber nicht nach Messtechnik.
Maxim, AD, BurrBrown, ...
Viele Gruesse! Helmut
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Helmut Hullen
Hallo Helmut,
Helmut Hullen wrote:
Geschwindigkeit spielt keine Rolle, deshalb wollte ich die Eingänge nacheinander mit dem Analog-Mux auf den AD legen und dort seriell auslesen.
[OpAmp Subtrahierer]
Kannst du mir bitte genau sagen, wonach ich suchen muss? Kann man mit einem Instrumentation Amplifier massefrei messen?
Viele Grüße
Florian
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Florian Huber
Na dann:
Man nehme ein handelsübliches DVM mit einem potentialfreien seriellen Port und 8 Stück 2*ein Reed-Relais zum umschalten. Falls es länger an sein soll, ist noch eine Wandwarze (oder ggf. ein DC-DC-Wandler) für die Stromversorgung angebracht.
Ja, so wie mit jedem x-beliebigen anderen Bauteil auch. Aber es liegt dann gewiss nicht an dem Instrumentenverstärker, wenn es massefrei ist.
Üblicherweise verwendet man für sowas DC-DC-Wandler und überträgt das digitalisierte Signal optisch.
Marcel
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Marcel Müller
Hallo Florian,
Du solltest Dich einigen, was Du nun willst: 1. Deine Quellen sollen galvanisch getrennt sein: Du brauchst dann für jedes Signal auch eine galvanische Trennstrecke, die dann sekundärseitig auf Masse bezogen werden kann. Damit hat sich dann aber auch das Problem am Mux gelöst.
2. Deine Quellen haben einen gemeinsamen Massebezug, Du willst aber eigentlich die Differenzspannung zweier Potentiale (mit gemeinsamem Massebezug) messen. Hier bietet sich ein Instrumentenverstärker an, der durchaus auch hinter einem 2fach Multiplexer sitzen kann, je nach Abtastgeschwindigkeit kann das gut gehen. Ansonsten wieder die 8 Instrumentenverstärker (oder bei niederohmigen Quellen auch direkt die Differenzverstärker) vor den Mux und dann die Massebezogenen Signale wie gewohnt über den Mux.
Ja natürlich, wie sollte der OP eine Spannung ohne Massebezug messen wollen. Ein Differenzverstärker ist kein Isolationsverstärker. Auch ein Instrumentenverstärker nicht.
Auch das hilft Dir nichts. Deine Ausgangssignale werden wieder einen Bezug zur gemeinsamen Masse brauchen. Oder eben doch Isolationsverstärker in diverser Form aufbauen.
Marte
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Marte Schwarz
Hallo Florian,
Du meist wahrscheinlich mit dessen Ausgang. Kann man ohne List und Tuecke umschiffen: Man schaltet vor den invertierenden Eingang noch einen weiteren Opamp als Spannungsfolger. Selbiger muss natuerlich Unity-Gain stabil sein, aber das sind heutzutage die meisten langsameren Opamps. Nun haettest Du beide Eingaenge beinahe so hochohmig, wie es beliebt.
Selbst das waere doch nicht so der Akt. Mit einem gediegenen Puffer oder einer Push-Pull Transistorstufe in einen Satz LAN Uebertrager rein und hinten wieder gleichrichten. Gibt's guenstig im Vierer-Pack und manchmal sogar mehr, aehnlich wie bei Guinness Dosen ;-)
Nur muss man da hinterher irgendwie wieder ein DC-Niveau herstellen, damit die Auswerteschaltung mit allem etwas anfangen kann.
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Joerg
Wenn die "Massen" nicht allzuweit auseinander liegen, also innerhalb des Aussteuerungsbereichs des Multiplexers, kannst Du einfach einen doppelten Multiplexer nehmen. Andere Alternative: Doppelter Relaismultiplexer. Dritte M=F6glichkeit mit vollst=E4ndiger Trennung: Mit einem Relais mit doppelten Umschalter zuerst einen Kondensator parallel zur Quelle schalten, dann diesen Kondensator parallel zum AD-Wandler schalten. Gruss Harald
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Harald Wilhelms
Moin,
Harald Wilhelms schrub:
Nur der Vollständigkeit halber eine weitere Möglichkeit: Brute-Force: Die Schaltung (so schon vorhanden) komplett verdoppeln (Bauteile sind in größerer Stückzahl billiger einzukaufen) und beide Pole in getrennten AD-Wandlern messen und die Differenz numerisch bilden.
... na ja, muss man nicht so ernst nehmen.
CU Rollo
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Roland Damm
Man kann das auch mit PhotoMOS Relais machen. Auf der µC Seite noch einen präzisen CMOS-OPV als Puffer, dann wird das sehr genau (>=12bit).
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Martin Lenz

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