Spannungsmessung ohne externe Referenzspannung

[Klon5]

Hallo..

ich erkläre mal meine Frage an einem Bsp.:
Jeder kennt ein Handy und jeder kennt auch die Balken auf dem Display, welche anzeigen wie voll der Akku ist..

meine Frage ist jetzt, wie realisiert man so eine Schaltung..
-es gibt keine externe Referenzspannung
-die Schaltungen, welche zum Vergleichen aufgebaut werden (z.B. Komperatoren) benötigen ja auch wiederum eine Versorgungsspannung und die bekommen sie ja genau von der Spannungsquelle, die sie überwachen sollen..

Für Ideen und Anregungen bin ich dankbar..bei Verständnisproblemen bzgl. meiner Frage einfach nochmal anschreiben

Grüße

[BernhardS]

Hallo,

Du musst einfach die Spannung runterteilen. Wenn Du z.B. 3,6 Volt aus eine Li-Akku nachmessen willst, dann stabilisierst Du die Spannung auf 3V für die Elektronik. Die Batteriespannung teilst Du durch 2 und misst die 1,8V genau aus.

Bernhard

[Klon5]

achso..und dann sehe ich einfach die 1,8V als 100% an..ist das so richtig???

grüße

[BernhardS]

Hallo,

fast richtig. Ein voller Li-Akku hat etwa 4,2-4,3V. Ein bißchen über 2,1 V sind 100%.

Bernhard

[Klon5]

aber mal noch eine frage..

wenn man die spannung teilt...denke ich als erstes an einen normalen spannungsteiler...da wird doch die hälfte der spannung uneffektiv in wärme verbraten..

ist das jetzt von dir so gewollt oder kennst du da noch eine andere methode??

[Master-Jimmy]

Wenn die Widerstände genügend gross sind, fliesst da ein Strom von beinahe 0A, was die Leistung auf ein Minimum reduziert.

[BernhardS]

Hallo,

jedes Meßgerät hat einen Innenwiderstand. Ein heutiger Mikrokontroller kann eine Spannung direkt messen. Der Eingang dafür hat einen Innenwiderstand von vielen Millionen Ohm. Der Spannungsteiler kann also im etliche hunderttausend-Ohm-Bereich angelegt werden. Der Meßstrom ist dann praktisch völlig ohne Bedeutung.
Maßgabe ist die Selbstentladung des Akkus. Nach einiger Zeit (Monate) ist das Ding ganz von alleine leer.

[anders]

wenn man die spannung teilt...denke ich als erstes an einen normalen spannungsteiler...da wird doch die hälfte der spannung uneffektiv in wärme verbraten..

Moderne AD-Wandler, wie sie auch in Microcontrollern enthalten sind, arbeiten nicht mehr mit Widerständen als Spannungsteiler, sondern mit geschalteten Kapazitäten, die auf dem Chip integriert sind.
Die Kapazitäten liegen in der Größenordnung von 10pF und um eine solche Kapazität einige Dutzend Male pro Sekunde auf ein paar Volt aufzuladen, genügen sehr geringe Ströme.
Als Referenzspannungsquelle wird meist eine, ebenfalls integrierte, Bandgapreferenz verwendet.

Den meisten Strom (zusammen vielleicht 200µA) verbrauchen denn tatsächlich die linearen Schaltkreise Referenzspannungsquelle und Komparator des ADC, die man deshalb während der Nichtbenutzung auch programmgesteuert abschalten kann.