Strömsnål Voltage Divider

[yngve]

Hej,

Behöver en krets som dividerar spänningen med 1/10 (mätapplikation) så att 25v blir 2,5.
Detta löser jag enklast med två resistorer, t.ex. 90k och 10k.

Nu till problemet, spänningen skall mätas i en batteridriven applikation, och jag vill ju givetvis inte bränna mer energi än nödvändigt.
Hur löser jag detta enklast?
Jag kan be dataloggern som skall mäta spänningen att skicka ut en liten spänning för att "slå på" kretsen med resistorerna, men hur skulle en sådan "switch" kunna göras?
Jag vill ju inte ha ett spänningsfall som gör att mätvärdet förvanskas.

[carpelux]

Det löser du enkelt med en op-amp.

[yngve]

Förslag på någon lämplig op-amp för detta?

[Nerre]

Jag skulle snarare säga att man löser det bäst med en MOSFET.

[grym]

börja med att kolla ingångsresistansen på loggern
är den högohmig så kan man ha hög resistans på spänningsdelaren

ibland kan man även annvända ingångsresistansens som del av spänningsdelaren

det är bra frågan om hur noga det skall vara

för min del så om man vill ha bra resultat med att välja med hjälp av dator(µc eller vad som) så tungelement relän
bara som ett komplement till allt annat

[opampen]

Det bästa är att använda en op-krets för att få så lite belastning som möjligt på batterierna.

Du kan titta på dessa exempel och sätta in dom värden du vill använda, sidorna 4-6:
http://www.eit.lth.se/fileadmin/eit/cou ... 014/V1.pdf

En lämplig op är t.ex. https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=19684 om du inte använder högre frekvenser. Den kan arbeta med enkel spänningsmatning upp till 36 V.

[Nerre]

På vilket sätt ger op-stärkaren mindre belastning på batterierna? Strömmen som går genom spänningsdelaren går ju där oavsett om den kommer direkt från batterierna eller via en op-stärkare? Och en op-stärkare mellan spänningsdelare och A/D-omvandlare lär ju inte minska strömförbrukningen (den minskar strömmen genom spänningsdelaren, men eventuellt ström in till A/D-omvandlaren kommer ju bara att gå via op-stärkaren istället.

En op-stärkare kan hjälpa om man vill bygga spänningsdelaren med väldigt stora motstånd för att minska strömmen som går genom den, men jag är övertygad om att det är vettigare att använda MOSFET för att bryta spänningen till spänningsdelaren mellan mät-tillfällena.

Mäter man kanske 1 sekund i timmen så blir ju förbrukningen med en switch 1/3600-del av vad det skulle bli utan switchen.

[ronnylov]

Antar att strömmen som går genom spänningsdelaren kommer från "det som ska mätas upp" som kanske inte alltid är 25 V? Kanhända en MOSFET kan påverka mätresultatet om den sitter seriekopplad med "vad som helst som ska mätas upp"? Å andra sidan kan spänningsdelaren i sig självt också påverka mätvärdet beroende på impedansen hos det man mäter på.

Men en OP-förstärkare med förstärkning 0,1 kan man väl också stänga av med en MOSFET på matningsspänningen så jag antar det ger mindre inverkan på mätvärdet jämfört med en olinjär komponent i själva spänningsdelaren? Kanske en instrumentförstärkare är vad man vill ha här?

Anledningen till alla frågetecken är att jag också är nybörjare och inte så erfaren hur man brukar bygga sådana här grejer. MOSFET är nog bra för att stänga av kretsen men beroende på vad som ska mätas kanske man även bör ha OP-förstärkare med.

[opampen]

Nerre; Det ju det jag menar att minska strömmen som går via spänningsdelaren, två ganska lågohmiga motstånd som skulle belastat batterierna mer. Har man en strömsnål op så blir belastningen mindre och man kan öka resistansen på spänningsdelaren till ett mycket högre värde. Samtidigt som det går att belasta utgången som ska delas (2,5V.från op:n) betydligt mer utan att spänningen sjunker allt för mycket vid själva mättillfället.

[Nerre]

Problemet du får med mycket hög motstånd är att det blir känsligare för störningar.

ronnylov, visa mig en OP-koppling med förstärkningen 0,1 som inte drar en massa ström (OP-kopplingar bygger normalt på att summan av strömmar blir noll).

[ronnylov]

Då kanske man kan stänga av den med din MOSFET så den inte drar ström när den inte behövs, bara att man kopplar den till strömmatningen istället? Som sagt var jag är ingen expert. Ställer mer frågor för jag vill förstå hur det fungerar.

[opampen]

Nerre; Du har rätt i att det blir känsligare för störningar med högre motståndsvärden, men då ska det vara väldigt höga värden på motstånden i kombination med väldigt låga spänningar. Men i detta fall så handlar det om flera volt så jag tror inte att det blir problem. Men som alltid handlar det om hur man gör kretskortet, jordplan, korta ledningar, avkoppla matningsspänningen med typ 10nF parallellt med 1µF ( Ej elektrolytkond, undantag tantalelektrolytkond.) så nära anslutningsbenen som möjligt, använda skärmade kablar om det är lite längre väg signalen ska gå mm.

[4kTRB]

Är det likspänning du ska dela ned och
det du mäter med har hög ingångsimpedans
så drar det väl inte speciell mycket ström med
de höga värden på motstånd du har i exemplet.
Dessutom kan du ha kondensator över delnings-
motståndet så det blir lågpassfiltrerat om du är
rädd för brus och liknande.