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

[Pumukel]

Mit einem invertierendem Spannungsfolger kannst du die Spannung von -2 V bis 0 V wandeln in 0V bis 2V oder du nutzt einen Addierer um die -2 bis 0 V sowie die 0V bis 2V zu wandeln in 0 bis 4 V. Du verschiebst praktisch die Eingangsspannung um 2 V.

 

[EBC41]

Mit dieser Schaltung müsste es klappen, die Spannung -2 ... +2 Volt nach 0 ... +4 Volt zu verschieben.

Die Betriebsspannungen der OPs von + - 12 Volt sollten exakt stabilisiert sein. (Geht auch mit + - 15 Volt).
Falls das nicht möglich ist, muss links beim Poti eine Präzisions-Z-Diode mit 3 ... 4 Volt parallel geschaltet werden. Der 20 kOhm Widerstand muss dann entsprechend angepasst werden.

Falls dein Sensor die Belastung mit den 20 kOhm (vom Spannungsteiler) nicht verträgt, bzw. ein unzulässiger Meßfehler entstehen würde, sollte man einen weiteren OP einsetzen, der als 1 zu 1 - Spannungsfolger geschaltet ist.

 

[EBC41]

Wenn Du 0 ... 3 Volt am Rechner brauchst, wäre diese Dimensionierung richtig:

 

[patois]

Nun vermisse ich aber eine frohlockende Antwort vom Fragesteller
oder auch nur eine Bestätigung von Mitlesern, dass die gezeigten Schaltungen "funktionieren" ?

 

[Domi97]

Nun vermisse ich aber eine frohlockende Antwort vom Fragesteller
oder auch nur eine Bestätigung von Mitlesern, dass die gezeigten Schaltungen "funktionieren" ?

Erstmal danke an alle Ideen, ich werde heute erstmal alle Bauteile zum Testen auf eigene Kosten bestellen und es die nächsten Tage testen. Ich halte euch selbstverständlich auf dem Laufenden

Im Moment glaube ich sind Operationsverstärker die beste Lösung. Instrumentenverstärker sehen auch interessant aus, sind aber echt teuer. Danke für die ganzen Ideen

 

[Stromberger]

oder auch nur eine Bestätigung von Mitlesern, dass die gezeigten Schaltungen "funktionieren" ?

Wie wäre es denn, diese Schaltung(en) mal Deinem so hochgelobtem Simulationsprogramm "zuzuführen", dann hast Du ganz schnell das Ergebnis!

 

[EBC41]

Hier der Schaltplan mit den Spannungsangaben zu Eingangsspannung -2V in grün, 0V in violett und +2V in rot. Damit kann man die Schaltung "von Hand" durchrechnen, für die Skeptiker.

 

[bigdie]

Brauchst eigentlich nur einen Präzisionsgleichrichter mit 2 Operationsverstärkern und einen 3. OP als Komparator, der dem Rechner dann sagt Positiv oder Negativ

 

[patois]

Brauchst eigentlich nur einen Präzisionsgleichrichter mit 2 Operationsverstärkern und einen 3. OP als Komparator, der dem Rechner dann sagt Positiv oder Negativ

*
Jetzt fehlt nur noch eine Abbildung der mit Werten versehenen Schaltung

 

[EBC41]

Hier wäre mal der dimensionierte Vollweggleichrichter mit Spannungsangaben für den Fall +2V am Eingang in rot, bei 0V in violett und grün für -2V Eingangsspannung:

 

[bigdie]

Und am Ausgang des 2. Op hängst du noch einen weiteren, als Komparator, der Ausgang sagt dann dem Rechner die Richtung