Spannung Sensor (-2V bis +2V) für Raspberry Pi umwandeln

[Domi97]

Hallo E-Technik Freunde
Ich brauche mal die Meinung von anderen, ich hab folgendes Problem:

Ich hab nen Sensor, der mir -2V bis +2V ausspuckt, diese analoge Spannung soll umgewandelt werden, damit der Raspberry Pi (verträgt ja nur positive Spannungen bis 3,3V) die Spannung auswerten kann. Von 0V bis 2V zeigt der Sensor Zugspannung an, von 0V bis -2V Druckspannung, deswegen würde ich die Spannungen gerne auf 2 separate Leitungen aufteilen und so an den Microcontroller anschließen.

Ich selber hab die Idee einfach mit nem Invertierer (Operationsverstärker) und ner vorgeschalteten Diode das umzusetzen. Ich mache mir da aber sorgen wegen Verfälschung der Spannung. Also der Sensor kostet 600€ und liefert exakte Messwerte und ich möchte die Genauigkeit möglichst nicht einbüßen. Habt ihr da Ideen für ne elektrische Schaltung, die das kann, simpel aber auch recht günstig ist? Gibt's da vielleicht auch ein vorgefertigtes IC?

Wir bauen ne selbstgemachte Zug- und Druckmaschine als kleines Projekt.

 

[Octavian1977]

Kommt denn die Spannung von dem Sensor aus gleicher Quelle?
Wenn diese aus einer anderen kommt dann wäre -2V bis +2V ohnehin 4V, braucht dann nur noch einen Umwandler auf 3,3V max.
Dann ergibt sich eine Auswertung von 0-2V als Zug und 2-4V Druck bzw nach dem Wandler auf 0-1,65V und 1,65-3,3V

Hat die Himbeere denn keine gescheiten Analogeingänge mit den üblichen Werten von 0-10V oder 4-20mA?

 

[eFuchsi]

Der PI hat doch (meines Wissens) überhaupt keine analogen Eingänge. Zumindest in den Versionen, mit denen ich mich noch beschäftigt habe.

 

[Domi97]

Kommt denn die Spannung von dem Sensor aus gleicher Quelle?
Wenn diese aus einer anderen kommt dann wäre -2V bis +2V ohnehin 4V, braucht dann nur noch einen Umwandler auf 3,3V max.
Dann ergibt sich eine Auswertung von 0-2V als Zug und 2-4V Druck bzw nach dem Wandler auf 0-1,65V und 1,65-3,3V

Hat die Himbeere denn keine gescheiten Analogeingänge mit den üblichen Werten von 0-10V oder 4-20mA?

Ja, die Spannung kommt über einen 3,5mm Klinkenanschluss. Wir können leider nur nen Raspberry Pi 4 nutzen. Könntest mir bitte mal so nen Wandler verlinken? Müsste mir mal das Datenblatt anschauen. Vielen Dank für den Vorschlag ;-)

 

[Domi97]

Der PI hat doch (meines Wissens) überhaupt keine analogen Eingänge. Zumindest in den Versionen, mit denen ich mich noch beschäftigt habe.

Muss ich mal schauen, im Notfall schalte ich nen Arduino davor. Wir haben im Labor leider nur Raspberry's, alles andere müssten wir uns selber besorgen^^

 

[eFuchsi]

es gibt eigene AC/DC Wandler welche über mit I²C oder SPI Bus vom PI ausgelesen werden können.

 

[patois]

Muss ich mal schauen, im Notfall schalte ich nen Arduino davor.

Das kann nicht dein Ernst sein !

Auf welcher Art "Bildungseinrichtung" erlauben sie derartigen Unsinn ?

 

[Octavian1977]

Jede Wandlung hat halt das Problem hier wieder nicht unerhebliche Toleranzen mit zu bringen und damit das Meßergebnis zu verfälschen.

Es wäre vielleicht besser das Signal erst mal durch eine Auswerteeinheit zu erfassen und dann digital an die Himbeere zu senden.
Wobei die Werte des Sensors an sich schon seltsam sind.
Was ist das denn für ein Teil?

 

[Domi97]

es gibt eigene AC/DC Wandler welche über mit I²C oder SPI Bus vom PI ausgelesen werden können.

sowas meinst oder? Raspberry Pi Analog to Digital Converters

ich lese mich da mal ein, muss ich leider aus eigenem Geld bestellen. Wie würdest denn die Spannung umwandeln von -2V bis +2V auf 0V bis 4V? Ich könnte schon nen Operationsverstärker als Addierer davor schalten, bin mir aber unsicher, ob mir der nicht das Messsignal zu sehr verschlechtern könnte.

 

[patois]

Was ist das denn für ein Teil?

Gute Frage !

Ist wieder so ein Projekt, wo es die Fragesteller nicht für nötig halten die erforderlichen Informationen beizufügen.

 

[Klotzkopf]

vieleicht
https://www.mouser.jp/datasheet/2/609/AD8226-877720.pdf

lesen!

 

[Domi97]

Das kann nicht dein Ernst sein !

Auf welcher Art "Bildungseinrichtung" erlauben sie derartigen Unsinn ?

Wieso? Arduinos hätte ich zu Hause rumliegen, sind auch Microcontroller mit integriertem ADC (glaub aber nur 12bit) und funktionieren würde es. Es war wie gesagt nur ne spontane Idee, ich brauche mal andere Meinungen ^^

 

[Domi97]

Gute Frage !

Ist wieder so ein Projekt, wo es die Fragesteller nicht für nötig halten die erforderlichen Informationen beizufügen.

Das ist der Sensor den wir in der Uni haben:

%product-title% kaufen

Das Kraftmessgerät liefert -2V bis +2V Analogspannung am 3,5mm Klinkenanschluss.

 

[eFuchsi]

Dann muss man eben damit arbeiten...

Ich würde einen 0-10V A/D Wandler mit I²C Bus suchen.
Das Signal vom Kraftmesser um 5V anheben,

Den Wandler dann mittels PI auslesen.

 

[Domi97]

Jede Wandlung hat halt das Problem hier wieder nicht unerhebliche Toleranzen mit zu bringen und damit das Meßergebnis zu verfälschen.

Es wäre vielleicht besser das Signal erst mal durch eine Auswerteeinheit zu erfassen und dann digital an die Himbeere zu senden.
Wobei die Werte des Sensors an sich schon seltsam sind.
Was ist das denn für ein Teil?

Genau den Gedankengang hatte ich auch schon. Was wäre denn so eine Auswerteinheit? Hab sowas noch nie benutzt, kannst mir gerne mal was verlinken. Ich muss mich da auch erstmal einlesen. Danke für die Hilfe

Beim Messgerät handelt es sich um den Sauter FL 100, der liegt bereits in der Uni rum.
%product-title% kaufen

 

[Domi97]

Dann muss man eben damit arbeiten...

Ich würde einen 0-10V A/D Wandler mit I²C Bus suchen.
Das Signal vom Kraftmesser um 5V anheben,

Den Wandler dann mittels PI auslesen.

Könntest mir da mal einen verlinken, den du nutzen würdest? Ich schau ihn mir gerne mal an.

 

[Domi97]

vieleicht
https://www.mouser.jp/datasheet/2/609/AD8226-877720.pdf

lesen!

Danke dir, lese ich mir durch

 

[eFuchsi]

Könntest mir da mal einen verlinken, den du nutzen würdest? Ich schau ihn mir gerne mal an.

ich müsste da auch erstmals suchen.

 

[Octavian1977]

DAs Meßgerät ist da nicht sonderlich geeignet für dein Projekt.
Suche Dir einen passenden Sensor der am Besten gleich sein Meßergebnis über eine passende digitale Schnittstelle ausgibt, oder eben mindestens mal ein Norm Signal am besten 4-20mA Das kann man dann mit allen möglichen Steuerungen auf ein digitales Standard Signal bringen.
Zug und Druck

 

[Domi97]

DAs Meßgerät ist da nicht sonderlich geeignet für dein Projekt.
Suche Dir einen passenden Sensor der am Besten gleich sein Meßergebnis über eine passende digitale Schnittstelle ausgibt, oder eben mindestens mal ein Norm Signal am besten 4-20mA Das kann man dann mit allen möglichen Steuerungen auf ein digitales Standard Signal bringen.
Zug und Druck

Das Messgerät kann ich mir leider nicht aussuchen, ich muss das verwenden. Aber danke für den Vorschlag, weiß ich wirklich zu schätzen ;-)