Im Datenblatt finde ich die Angabe nicht, oder sehe ich den Wald vor lauter Bäumen nicht.
Konkret geht es folgendes:
Ich habe schon länger einen Windrichtungmesser auf dem Dach des Hauses montiert.
Es handelt sich um ein 360 Grad Poti. Den ges. Widerstand habe ich nachgemessen,es sind 140 kohm.
Wenn ich nun den "Schleifer" am AD Pin des Atmel anschließe fällt ein Teil der zu messenden Spannung ab.
Wenn man den Querstrom bei 5 V durch das Poti ausrechnet... dieser ist sehr klein.
Seltsamerweise hat dieser Sensor an einem 80C537 am AD Pin direkt angeschlossen ohne Probleme funktioniert.
Ist dies beim Atmel normal ? - Wenn ja muss ich wohl einen OP als Impedanzwandler davorschalten.
Wenn ich mit analogRead(x) den Wert vom Wandler auslese, muss ich die DDR Register des Atmel wohl nicht anfassen, das macht analogread im Hintergrund ?
rudirabbit:
Es handelt sich um ein 360 Grad Poti. Den ges. Widerstand habe ich nachgemessen,es sind 140 kohm.
Wenn ich nun den "Schleifer" am AD Pin des Atmel anschließe fällt ein Teil der zu messenden Spannung ab.
Wenn man den Querstrom bei 5 V durch das Poti ausrechnet... dieser ist sehr klein.
Seltsamerweise hat dieser Sensor an einem 80C537 am AD Pin direkt angeschlossen ohne Probleme funktioniert.
War vielleicht vorher am 80C537 noch ein 100 nF Kondensator zusätzlich am AD-Pin des Controllers angeschlossen und wurde der Wert nicht tausende mal pro Sekunde ausgelesen, sondern nur ca. einmal (oder wenige male) pro Sekunde, was für die Erfassung von Windrichtungen ja wohl ausreichend wäre?
Tritt mit dieser zusätzlichen Beschaltung mit Puffer-Kondensator am AD-Pin und ausreichend langsamer Messung mit Deinem extrem hochohmigen Spannungsteiler-Poti am Atmega immer noch ein Spannungsabfall auf?
The input impedance to VCC and GND is typically 100 M?. Together with the output impedance of the signal source, this creates a voltage divider. The signal source should therefore have sufficiently low out put impedance to get correct conversion results.
--> 140k Poti sollte passen. Ein 100nF Kondensator am Eingang schadet aber sicher überhaupt nicht.
Ich lese im Sekundentakt aus.
Den Tipp mit dem 100nf Kondensator muss ich noch testen.
Das 80C537 Projekt ist schon so lange her, die Details weiß ich nicht mehr.
Habe meinen alten Pascal Quellcode einem Backup auf dem Nas gefunden.
Evtl. hat der Sensor einen Schuss so hochohmig wie das Ding ist.
Wobei wenn ich den Widerstand von Schleifer zum "oberen" Anschluß und dann zum "unterem Anschluss" mit dem gesamten Widerstand des Poties vergleiche würde es passen.
Glaube das Ding damals bei der Conrad Apotheke gekauft zu haben, natürlich ist das Ding dort nicht mehr gelistet (wegen Datenblatt)
Digitalpin: Das Datenblatt gibt als "Input Leakage Current I/O Pin" von max 1µA bei 5,5V an; daraus ergibt sich ein minimaler Eingangswiderstand von 5MOhm. http://www.atmel.com/Images/doc8161.pdf Seite 313
Für die analogen Eingangspins gilt eigentlich das gleiche, wenn da nicht die Sample and Hold Schaltung wäre. Damit die Spannung zum A/D Wandlung konstant bleibt wird ein kleiner Kondensator geladen und dessen Spannung konvertiert. Aus der Kapazität und der Ladedauer ergibt sich ein gewisser Strom damit der Kondensator in der Ladedauer den Endwert erreicht. In Eingangswiderstand umgerechnet ergibt das 10kOhm innenwiderstand.
Abhilfe bei einer zu hochohmigen Spannungsquelle:
*Impedanzwandler mit einem RAIL to RAIL Operationsverstärker.
Mehrfachmessung des Analogwerts. Wenn der Kondensator das erste mal nicht auf Endwert geladen wurde, geschiet das beim 2.3. 5. mal. Also 5 mal messen und den letzten Wert nehmen.
Ich hatte zwei Fehler drin, zum einen war die Signalleitung (Schleifer) im Dachboden an einer Stelle etwas marode.
An den Klemmen hat sich Rost gebildet, und hatte somit wohl einen Übergangswiderstand.
Zum anderen war die Formel von Digtalwert zur Windrichtung in Grad falsch.
Ich hatte die Funktion aus meinem alten 80C537 Projekt übernommen, ohne zu beachten das ich damals eine 8 Bit Auflösung des AD Wandlers benutzt habe.
Erst habe auch an einen Defekt des Potis gedacht und den Sensor vom Dach angenommen und direkt gemessen (Mit Drehen der Windfahne, was ja so nicht geht)
Das Teil funktioniert noch einwandfrei, obwohl schon ca. 6 Jahre alt.
Es handelt sich um dieses Teil http://www.conrad.de/ce/de/product/424080/Vishay-Leitplastik-Potentiometer-1-W-360-357-10K-Lin-10-k-1-W-20-
Ein 10 kOhm Poti, die hochohmigen Werte kommen daher, das im Sensor noch ein Spannungsteiler 180 kOhm/110k Ohm verbaut ist.
Vermutlich um den toten Winkel etwas zu kompensieren
Ein 100nf Kondensator ist dort auch schon drin.
Es funktioniert schon jetzt schon mal so ohne Impedanzwandler, wobei es nach der Erklärung von Uwe eigentlich nicht funktionieren sollte.
Im Geber ist ein 180 kOhm in der Signalleitung geschaltet
rudirabbit:
Ein 100nf Kondensator ist dort auch schon drin.
Es funktioniert schon jetzt schon mal so ohne Impedanzwandler, wobei es nach der Erklärung von Uwe eigentlich nicht funktionieren sollte.
Natürlich funktioniert es ohne Impedanzwandler.
Dafür sorgt der 100 nF Kondensator.
Der "Messkondensator" im AD-Wandler (ca. 15pF) des Arduino muß vor jeder Messung aufgeladen werden. Wenn der Strom dazu über Dein sehr hochohmiges Poti reinkommt, dann reicht die Zeit nicht aus, um den Kondensator vollständig bis auf die zu messende Spannung aufzuladen. Gemessen wird dann tatsächlich eine zu geringe Spannung, wegen der hohen RC-Zeitkonstante.
Der vor den AD-Wandler vorgeschaltete 100 nF Kondensator parallel zum AD-Pin sorgt nun dafür, dass dieser vorgeschaltete große Kondensator sich problemlos über eine längere Zeit bis auf die zu messende Spannung aufladen kann.
Wenn nun der kleine AD-Messkondensator blitzschnell aufgeladen werden soll, bekommt er ganz einfach die Ladung vom vorgeschalteten 100 nF Kondensator rübergeschoben, ohne dass der hohe Widerstand des Potis als "Aufladebremse" wirken kann. Dadurch wird der AD-Messkondensator wieder schnell geladen und mißt die richtige Spannung.
Einziger Nachteil dabei: Der vorgeschaltete 100 nF Kondensator wirkt als Tiefpass, d.h. sehr schnelle Spannungsänderungen (tausende von Änderungen pro Sekunde) lassen sich damit dann nicht mehr erfassen. Die innerhalb von Sekundenbruchteilen auftretenden Spannungsänderungen werden durch den 100 nF Kondensator quasi "glattgebügelt". Was bei einem vielleicht etwas kratzig laufenden mechanischen Poti für die Windrichtungserfassung auch nicht das schlechteste ist.
Ja, diese Möglichkeit hatte ich vergessen. Einen Kondensator zwischen Analog-Eingang und Masse. Der wird von der hochohmigen Signalquelle langsam geladen und der Sample and Hold Kondensator im A/D Wandler kann sich die Spannung von diesem Kondensator holen. Dies Funktioniert wenn das Signal sich nicht zu schnell ändert, was bei diesem Projekt ja nicht der Fall ist.
