Spannungsteiler für Messschaltung

Hallo,

mir ist grad etwas nicht klar und hoffe, es kann mir jemand weiterhelfen.

Ich möchte VDO Sensoren für Öltemperatur und Öldruck auslesen. Das Problem dabei ist, das dieses Sensoren einen Arbeitsbereich von 6 - 12V haben. Das Arduino liefert aber nur 5V. Mein Ansatz wäre nun, über ein Netzteil eine gleichmäßige Spannung von z. B. 8V zu liefern und mit einem Spannungsteiler das Messkabel an den Arduino anzuschließen. Mein Problem ist, das ich nicht weiß wie es funktionieren soll.

Die Sensoren haben einen Messanschluss und bekommen Masse über das Gehäuse.

Ein Spannungsteiler würde dann so aussehen.

8V ----R1-------RS-| Masse | | °Messanschluss Arduino

R1: Spannungsteiler RS: VDO Sensor

Wenn ich die Schaltung auf diese Weise aufbaue, bekomme ich problemlos eine dem Arduino verträgliche Messspannung. Die Folge ist aber auch, dass der Sensor nicht mit der benötigten Arbeitsspannung versorgt wird.

Kann mir bitte jemand erklären, wo mein Denkfehler liegt? Über Google konnte ich leider keine Lösung finden.

Danke

Markus1:
… mir ist grad etwas nicht klar und hoffe, es kann mir jemand weiterhelfen. …

Wenn Du eine Spannung von 8 V hast und einen Spannungsteiler brauchst, der 5 V liefert, musst Du einen Spannungsteiler konstruieren, der die 8 V in einem passenden Verhältnis teilt. Dazu nimmst Du zum Beispiel (!) Widerstände mit den Werten 5 Ohm und 3 Ohm und schließt die so an:

8 V o----+
         |
         -
        | | 3 Ohm
        | |
         -
         |
         +----o x
         |
         -
        | | 5 Ohm
        | |
         -
         |
GND o----+

dann hast Du am Anschluss x die gewünschten 5 V. Dazu müssten die Widerstände aber ordentlich dick und die Energiequelle reichlich belastbar sein, denn nach I=U/R fließt dann ständig ein Strom von 8 Volt/8 Ohm =1 Ampere. Nimm also zum Beispiel einen Trimmer mit 200 Ohm, schließe die Enden an 8 V und GND an und stelle den Schleifer so ein, dass dort eine Spannung von 5 V anliegt (gemessen zw. Schleifer und GND). Dann fließt zwischen 8 V und GND ein Strom von 8/200=0,04 (40 mA), was unproblematisch sein dürfte.

Den Sensor schließt Du direkt an die Spannungsquelle an. Dann hat der seine 8 V und der Arduino seine 5 V. Je nachdem, was der Sensor an seinem Ausgang liefert, musst Du das evtl. noch so anpassen, dass der Arduino damit umgehen kann.

Ich hoffe, dass ich keinen Mist erzähle. Es wäre schön, wenn das jemand bestätigen oder korrigieren würde.

HTH

Gregor

Welchen Sensor hast Du denn genau? Grüße Uwe

Für die Temperatur habe ich einen Sensor mit diesen Werten:

60°C 200°C 482,5 14,3 Ω

Die URI Formel kenne ich und weiß auch wie man Widerstände in Reihe berechnet.

Mein Problem ist, dass ich nicht weiß, ob es in diesem Fall mit einem Spannungsteiler funktioniert, dass ich einerseits den Sensor mit min. 6V versorgen kann und dem Arduino eine Messspannung liefere die innerhalb von 5V bleibt.

Ich glaub ich habe einfach nur einen Denkfehler, weiß aber nicht wo?

Es ginge ein doppelter Teiler

12V---R1------Sensor----GND
          |              |
          ----R2-----R3--GND
                  |          
              Arduino

Wenn du R1 so berechnest, dass am Sensor minimal 6V abfallen, dann liegen an R2+R3 zwischen 6V und 12V an. Nimmst du z.B. für R2=1,4kOhm und R3=1kOhm kommen am Arduino 2,5 bis 5V an. R3 und R2 sollten recht groß sein, damit sie nicht die Messergebnisse verändern oder man müsste noch mal die Spannungen durchrechnen.

Probier aber mal aus, ob der Sensor nicht auch mit geringeren Spannungen arbeitet.

Sehr gut, vielen Dank. Ich glaub damit ist mir geholfen.

Möchtest du das ganze im Auto einsetzen, solltest du den Arduino noch mit einer 5V Zenerdiode parallel zu R3 schützen. Der Arduino sollte über einen USB-Ladeadapter eines Markenherstellers versorgt werden. Die Spannung im Auto kann zum einen bis 14,5V betragen zum anderen treten gerne mal größere Spannungspitzen bis 100V auf. Vor ihnen muss der Arduino geschützt werden.

gregorss: ... Ich hoffe, dass ich keinen Mist erzähle. Es wäre schön, wenn das jemand bestätigen oder korrigieren würde.

Hallo,

bissel Mist schon. Würdest du selbst die Werte 3 Ohm und 5 Ohm verwenden? Ich hoffe nicht. Die Widerstandsgrößen sind einfach "ungünstig" gewählt. Ist nicht einmal Bsp. fähig. Die Überlegung dahinter paßt schon. Aber man belastet die Meßspannung so wenig wie möglich. Ich bitte jeden das so nicht nachzumachen.