5V-Output gibt keine genauen 5V aus

Hallo zusammen,

ich habe folgenes Problem:
Wenn ich die Spannung an meinem 5V-Ausgang messe, bekomme ich 5,16V. Dazu muss man sagen, dass ich den Arduino über den USB-Port an meinem PC betreibe.
Liegt diese Spannungsdifferenz an dem Anschluss über den USB und kann es an einem anderen PC zu anderen Werten kommen?

Mein Ziel ist es (egal an welchem Rechner) eine genaue Spannung auszugeben.

Vielen Danke für die Hilfe!

Das liegt am USB-Port des PC.
Diese Spannung unterliegt einer großen Toleranz.
Wozu muss diese Spannung so genau sein ?

Das ist Normal.
Nominell sind die 5V eigentlich 5,1V und es gibt auch Verluste an der Schaltung des USB Ausgangs und am Kabel sodaß auch 4,6V normal sind.

Außerdem glaube ich nicht, daß Dein Meßgerät eine Genauigkeit von 0,1% hat, welche für die Korrektheit des Meßergebnises "5,16V" im 20V Bereich notwendig wären.

Durch die Messung der internen Referenzspannung des ATmega mit der Versorgungsspannung als Referenzspannung kann der Wert der Versorgungsspannung ermittelt werden. siehe zB https://www.instructables.com/id/Secret-Arduino-Voltmeter/

So kannst Du Deine Schaltung auf verschidene Versorgungsspannungssituationen anpassen.

Grüße Uwe

Mal abgesehen von dem kleinen Detail, dass nur ein geeichtes Messgerät eine korrekre Messung ergibt. Anderenfalls sollte man mit mehreren verschiedenen Messgeräten messen ... und sich wundern :slight_smile:

Danke für die Antworten. Könnte ich den Arduino auch extern mit 5V versorgen und gleichzeitg am USB angeschlossen werden, so dass der Output 5V beträgt?

Ich werde das mit der Messung der internen Referenzspannung mal ausprobieren. Danke für den Tipp.

Kimso:
Danke für die Antworten. Könnte ich den Arduino auch extern mit 5V versorgen und gleichzeitg am USB angeschlossen werden, so dass der Output 5V beträgt?

Ich werde das mit der Messung der internen Referenzspannung mal ausprobieren. Danke für den Tipp.

Du kannst auch beides gleichzeitig anschließen, solltest aber vorsichtshalber ein USB-Kabel modifizieren und die Spannungsleitung durchtrennen.
Dann bist du auf der sicheren Seite.

HotSystems:
Du kannst auch beides gleichzeitig anschließen, solltest aber vorsichtshalber ein USB-Kabel modifizieren und die Spannungsleitung durchtrennen.
Dann bist du auf der sicheren Seite.

Wäre meine Ausgangsspannung dann genauer?

Kimso:
Wäre meine Ausgangsspannung dann genauer?

Das hängt von deinem Netzteil ab.

HotSystems:
Das hängt von deinem Netzteil ab.

Aber generell bekomme ich genau die Spannung an meinem Arduino-Ausgang, die mein Netzteil liefert?
Weil so würde die Spannung ja unabhängig von meinem anschlossenen PC sein und ich könnte es in dem Programm einmal definieren und anpassen.

Kimso:
Aber generell bekomme ich genau die Spannung an meinem Arduino-Ausgang, die mein Netzteil liefert?
Weil so würde die Spannung ja unabhängig von meinem anschlossenen PC sein und ich könnte es in dem Programm einmal definieren und anpassen.

Dazu musst du mal genauer beschreiben, wo du das Netzteil am Arduino anschließt.

Das wäre am einfachsen über die Buchse.
Wenn es an einer anderen Stelle aber sinnvoller wäre, könnte ich es auch dort anschließen.

Dann geht die Toleranz des Spannungsreglers auf dem Arduino ein.

Du kannst natürlich auch die eigene Betriebsspannung mit dem Arduino messen (im Setup) und diesen Wert als Basis für weitere Rechnungen benutzen.

Gruß Tommy

@Kimso

Beschreibe den Zweck, das eigentliche Ziel.

Und nicht den eingeschlagenen (Irr)Weg.

Mir ist eine Regelung (für mich eine "Black Box") gegeben, die eine Spannung als Sollwert bekommt. Im Moment wird dies über Spannungsteiler realisiert, jedoch würde ich es gerne über eine Benutzeroberfläche leichter und flexibler einstellen können. Dafür benutze ich den Arduino, den ich über Matlab programmiere.

So ist es mein Ziel mit dem Arduino eine Spannung auszugeben, die über die Benutzeroberfläche einstellt wird. Da ich aber nicht immer den gleichen Laptop benutze, würde ich die Spannung gerne unabhängig von der Spannung aus dem USB-Port einstellen können.

Ich hoffe es wurde ein bisschen klarer, was mein Ziel ist.

Dir ist klar, dass der Arduino (welchen verwendest Du überhaupt?) keine Gleichspannung ausgeben kann, sondern nur PWM? Du brauchst einen externen ADC-Wandler oder ein Board mit DAC.

Gruß Tommy

Kimso:
Mir ist eine Regelung (für mich eine "Black Box") gegeben, die eine Spannung als Sollwert bekommt. Im Moment wird dies über Spannungsteiler realisiert, jedoch würde ich es gerne über eine Benutzeroberfläche leichter und flexibler einstellen können. Dafür benutze ich den Arduino, den ich über Matlab programmiere.

So ist es mein Ziel mit dem Arduino eine Spannung auszugeben, die über die Benutzeroberfläche einstellt wird. Da ich aber nicht immer den gleichen Laptop benutze, würde ich die Spannung gerne unabhängig von der Spannung aus dem USB-Port einstellen können.

Ich hoffe es wurde ein bisschen klarer, was mein Ziel ist.

Sorry, aber ich verstehe nicht, wenn man so ein konkretes Vorhaben hat, dass man hier so dermaßen um den heißen Brei herum reden muss.
Ist dir das peinlich zu schreiben, was du vor hast ?

Es gibt im Handel durchaus leistbare Labornetzteile mit RS232 oder USB-Anschluss zur Steuerung.

Tommy56:
Dir ist klar, dass der Arduino (welchen verwendest Du überhaupt?) keine Gleichspannung ausgeben kann, sondern nur PWM? Du brauchst einen externen ADC-Wandler oder ein Board mit DAC.

Gruß Tommy

Ich nutze den Arduino MEGA 2560.
Ja, es ist mir klar und ist bei mir zum Glück kein Problem.

zwieblum:
Es gibt im Handel durchaus leistbare Labornetzteile mit RS232 oder USB-Anschluss zur Steuerung.

Wie meinst du das genau? Statt dem Arduino? Mir ist die Kompatibilität zu Matlab wichtig.

Ich hoffe es wurde ein bisschen klarer, was mein Ziel ist.

Ja.
Und auch, dass die Frage nach den 5,1V ein Irrtum ist.....

Deiner Erklärung nach benötigst du einen DAC.
Welcher?
Dazu müssen erst Auflösung, Genauigkeit und Geschwindigkeit angenagelt werden.

Einiges ist mit dem Arduino selbst möglich...
Denn Komparator, Referenz und ADC sind meist eingebaut
Z.B. der DUE hat sogar 2 DAC eingebaut.

Auch die UNO Klone mit MD-328D Prozessor haben eingebaute DAC.


Recht sicher, wird sowieso ein Impedanzwandler benötigt.
Dem kann man auch die Pegelanpassung übertragen.


Ja, es ist mir klar und ist bei mir zum Glück kein Problem.

Was hindert dich dann?

combie:
Deiner Erklärung nach benötigst du einen DAC.
Welcher?
Dazu müssen erst Auflösung, Genauigkeit und Geschwindigkeit angenagelt werden.

Ich glaube ich stehe gerade auf dem Schlauch. Durch den DAC bekomme ich doch lediglich die analoge Spannung, oder?

combie:
Was hindert dich dann?

Wenn ich in meinem Programm zum Beispiel 2,44V als Ausgabe einstelle, werden bei meinem Arduino nicht genau diese ausgegeben, sondern 2,5V. Ich kann dies natürlich duchmessen und mein Programm anpassen. Dabei ist aber mein Problem, dass, wenn ich den Arduino an einen andern PC anschließe sich scheinbar ein anderer Wert ergibt.