0-10V oder 0-20mA erzeugen

[nitroxatmer]

Ein freundliches Hallo in die Runde!

Da die Suchfunktion für diese kurzen Suchbegriffe leider die Funktion verweigert, muß ich diesen Weg wählen.

Ich stehe vor dem Problem, Einfluß auf die Heizungssteuerung zu nehmen bzw die Hausautomation.
Möglich sind 0-10V oder 0-20mA.

Nun habe ich schon viele Seiten bemüht und stoße bzgl. der 0-10V immer wieder auf die Variante mit einem OPV.
Das behagt mir jedoch irgendwie nicht.

Das muß doch einfacher gehen !? (also Bauteil-/Abstimmungsmäßig)

Per PWM einen Längsregler (LM317) ansteuern oder ein RC-Glied per PWM laden und die anliegende Spannung über den Comparator rückkoppeln...
Oder ein Poti-IC ?

Oder kann man das mit dem OPVsicher und reproduzierbar bewerkstelligen?

Denn ich brauche das ganze ca. 15-20x....

Beste Grüße
Holger

 

[LotadaC]

Soll das dann über einen Mikrocontroller geregelt werden, oder wie?
Welche Auflösung bräuchtest Du denn bei der Spannungs-Variante? vielleicht reicht da ein Digitalpotentiometer?
Klar kannst Du über einen PWM mit nachgeschaltetem Tiefpaß quasi eine Spannung einstellen. Dabei hängt die erreichte Spannung aber wesentlich von der daran hängenden Last ab. Du müßtest also diese Spannung über den ADC messen, und den DutyCycle anpassen.
Um die Externe Last rauszubekommen, setzt man dann halt einen OPAMP dahinter (nichtinvertierend, entweder als Impedanzwandler, oder mit einer Verstärkung (hier würde sich faktor 2 anbieten)).
Mit nahezu demselben Aufwand ließe sich die Strom-Variante machen - hier mit dem OPAMP als "Spannungs-Strom-Wandler".

Die Reproduzierbarkeit steht und fällt mit der Genauigkeit der verwendeten Rs, das ist aber bereits beim Tiefpaß der Fall (dort natürlich auch der C). Und die OPAMPs sollten möglichst aus einer Charge sein.

 

[nitroxatmer]

Ähm, ja und Danke schon mal.
Das Woher hatte ich ja gar nicht erwähnt. Sorry.

Quelle ist der ATMega.

256 Schritte sind mehr als genug.

Wenn ich zur Entkopplung der Last dann wieder einen OPV verwende, kann ich den ja direkt nehmen.
An sich sollten die Eingänge 10Kohm haben,muß ich aber nochmal prüfen.

 

[dino03]

Hallo,

Das Woher hatte ich ja gar nicht erwähnt. Sorry.

Quelle ist der ATMega.

256 Schritte sind mehr als genug.

Wenn ich zur Entkopplung der Last dann wieder einen OPV verwende, kann ich den ja direkt nehmen.
An sich sollten die Eingänge 10Kohm haben,muß ich aber nochmal prüfen.

Beim ersten Beitrag waren da bei mir auch noch so ein paar Fragezeichen.

Du willst also mit einem ATmega an der Heizung was einstellen und die Heizung hat dafür Eingänge die 0-10V oder 0-20mA als Größe für die Steuerspannung/-strom benötigen.

Also du brauchst hinter der PWM vom ATmega definitiv noch einen OPAmp der dir das ...
1. vom RC-Glied (Integrator) hochohmig abnimmt und ...
2. von 5V (Vcc - Betriebsspannung ATmega) auf 0-10V oder 0-20mA umsetzt.

Je genauer und umfangreicher deine Informationen sind was du eigentlich genau machen willst, desto eher und besser kann dir geholfen werden. Je weniger Informationen, desto eher gleicht es einer Glaskugel-Guckerei

Gruß
Dino

 

[nitroxatmer]

Hi Dino,

Je genauer und umfangreicher deine Informationen sind was du eigentlich genau machen willst, desto eher und besser kann dir geholfen werden. Je weniger Informationen, desto eher gleicht es einer Glaskugel-Guckerei

Das stimmt natürlich auffallend

Ich bin allerdings auch ziemlich überrascht, hier soviel vernünftige Antworten zu bekommen.
Mittlerweile hab ich mich schon daran gewöhnt, dass man erstmal pauschal Antworten bekommt wie: das braucht doch keiner oder so geht das eh nicht.
Ich habe quasi "aus dem Bauch raus" gepostet und eher wenig überlegt.
Asche auf mein Haupt und schon mal Danke an Euch !

OK- also jetzt ernst

-ich verwende immer den ATmega und komme mit dem Programmieren ganz gut hin
-habe Aktoren, welche 0-10V oder 0-20mA als Signal benötigen (Heizung, Dimmer, etc)
-suche ich möglichst simple (und günstige) Schaltungen zum Erzeugen dieser Signale

Ideen von mir:
1. das Bezugspotential eines Spannungsreglers per PWM zu verschieben, sodass der dann 0-10V erzeugt (wobei die real 0V dann über einen 2. Ausgang und Transistor erreicht werden, da der Längsregler ja nicht unter ~1,25V geht)
2. per PWM ein RC-Glied laden und die anliegende Spannung abnehmen und per Soll-Ist-Vergleich nachführen.
Wenn dies über einen externen Fet geschieht, erreiche ich ja auch die 10V.
3. ein digitales Poti, wobei dann aber wohl die Last eine zu Entscheidende Rolle spielt.
4. hab ich nix gegen OPVs, aber aus meiner Analogen Vergangenheit weiß ich noch um die Schmerzen mit der Bauteiltoleranz usw und wie umfangreich dann am Ende die Schaltung wird, nur um diese Toleranzen abzufangen.
(und es soll ja bitte simpel sein)

Ansonsten könnt Ihr mich gerne mit weiteren Ideen beeindrucken

 

[dino03]

Hallo,

Ich bin allerdings auch ziemlich überrascht, hier soviel vernünftige Antworten zu bekommen.
Mittlerweile hab ich mich schon daran gewöhnt, dass man erstmal pauschal Antworten bekommt wie: das braucht doch keiner oder so geht das eh nicht.
Ich habe quasi "aus dem Bauch raus" gepostet und eher wenig überlegt.
Asche auf mein Haupt und schon mal Danke an Euch !

also blöde Fragen gibts eigentlich nicht (oder sehr selten) und jeder hat mal irgendwie angefangen oder eine Denkblockade
Wenn man sich also nicht total blöde anstellt, nur rumnervt und keine Tips annimmt, dann bekommt man auch vernünftige Antworten

also LotadaC hat da ja auch schon ein wenig zu geschrieben.

1. Das mit dem LM317 oder ähnlichem Spannungsregler ist zu kompliziert.

2. Das mit dem RC-Glied ist schon nen guter Anfang und wenn man das entsprechend mit nem OPAmp verbindet muß man auch nicht unbedingt die Steuerspannung überwachen und nachführen. Außer man benötigt 100mA und mehr Strom bei der Steuerspannung

3. das mit dem digitalen Poti geht auch in Richtung OPAmp weil das Ding auch nicht so viel Strom liefern kann.

4. hab ich nix gegen OPVs, aber aus meiner Analogen Vergangenheit weiß ich noch um die Schmerzen mit der Bauteiltoleranz usw und wie umfangreich dann am Ende die Schaltung wird, nur um diese Toleranzen abzufangen.
(und es soll ja bitte simpel sein)

Naja ... Toleranzen ... die Metallfilmwiderstände mit 1% kosten ja auch nicht mehr die Welt

Also ich würde hinter nem PWM-Ausgang nen RC-Glied packen und dann mit nem OPAmp auf 0-10V bringen. Das wär dann ne Verstärkung von gut 2x wenn man den ATmega mit 5V versorgt. Er bringt ja nicht volle 5V an den Ausgang weil die Ausgangstreiber der Pins auch noch ein wenig Restspannung verbraten. Also etwa 4,7V Maximum.

Bei PWM und RC-Glied hat man allerdings immer etwas Restwelligkeit oder wenn man die weg bekommen will dann ein langsameres Ansprechverhalten. Aber da dir ja bereits 256 Schritte ausreichen wird die Restwelligkeit wohl unter der Schrittweite liegen. Kann man also vergessen.

Wenn es ohne Restwelligkeit sein soll dann mußt du pro Steuerspannung nen Digital-Analog-Wandler nehmen Das wird dann ein IC-Grab.

Bei deinen 10-20 Steuerspannungen wird es allerdings etwas eng am Atmel. Der hat nicht so viele PWM-Ausgänge. Also entweder mit Soft-PWM arbeiten oder extra ICs die dann genügend PWM-Ausgänge haben und dann zB über I2C angesteuert werden. Ich würde Soft-PWM nehmen. Das ist nicht wirklich kompliziert.

Den OPAmp hinter dem RC-Glied würde ich mit nem kleinen Poti für die Verstärkungsregelung versehen. Dann kann man das ganz genau auf 0-10V einstellen. Um auch wirklich auf 0V runterzukommen mußt du einen Rail-to-Rail OPAmp verwenden oder bei nem normalen OPAmp mit negativer Versorgungsspannung arbeiten. Für die positive Versorgungsspannung des OPAmps kann man 12V ansetzen. Dann ist etwas Reserve da und die Spannungsregler gibts von der Stange.

Gruß
Dino

 

[LotadaC]

Kannst Du uns was näheres zu den Aktoren sagen? Normalerweise haben die doch (hochohmige) Signaleingänge, die eine davorgeschaltete Quelle praktisch nicht belasten. Dann sollte (je) einem Digitalpoti da auch nichts im Wege stehen. Und meiner Meinung nach gibts da auch welche, die dann über einen gemeinsamen digitalen Bus angesteuert werden könnten - weitgehend "prozessorpinsparend"...

P.S. zu Dinos DA-Wandler: ich hab hier auch noch ein Projekt mit einem LTC1650 offen

 

[nitroxatmer]

Moin,

die techn. Daten such ich gerade zusammen, was jedoch mit den Vorbereitungen für Montag kollidiert und daher wohl noch etwas Zeit braucht...

Danke nochmal für Eure Hilfe und nette Aufnahme in die Runde