Spannung überwachen ohne Referenzspannung

Grundlagen des elektrischen Stromes. Alle Fragen zu Elektronik und Elektro sind erwünscht.

Grundlagen des elektrischen Stromes. Alle Fragen zu Elektronik und Elektro sind erwünscht.

Moderator: Moderatorengruppe

Spannung überwachen ohne Referenzspannung

Neuer Beitragvon gommelz am Donnerstag 28. Oktober 2010, 08:17

Hallo,

ich habe folgendes Problem, bei dem ich ein bisschen ratlos bin:

Eine Versorgungsspannung von 12V DC soll aus Sicherheitsgründen überwacht werden und ein Piepser soll einen Ton ausgeben, wenn die Spannung unter 10V fällt.
Das Problem an der ganzen Sache ist, dass ich keine Referenzspannung aus einer unabhängigen Quelle verwenden kann. D.h. eine normale Komparatorschaltung funktioniert nicht, weil die Spannung, die als Referenz verwendet werden würde, dieselbe ist, die überwacht werden soll.

Habe irgendwo etwas von einem Schmitt-Trigger gelesen. Könnte das die Lösung sein?

Gruß
gommelz
gommelz
Threadstarter
40422
 
Beiträge: 3
Registriert: Donnerstag 28. Oktober 2010, 08:02
Postleitzahl: 70374
Land: Germany / Deutschland

Re: Spannung überwachen ohne Referenzspannung

Neuer Beitragvon anders am Donnerstag 28. Oktober 2010, 10:43

Das Problem an der ganzen Sache ist, dass ich keine Referenzspannung aus einer unabhängigen Quelle verwenden kann.
Das ist auch nicht nötig.
Es ist auch möglich die Referenzspannung aus der zu messenden Spannung selbst abzuleiten.
Außerdem haben die meisten Halbleiter aufgrund physikalischer Gesetze etwas ähnliches "eingebaut".
Eine LED z.B. leuchtet unterhalb einer bestimmten Spannung, die nicht weit von der Betriebsspannung entfernt ist, überhaupt nicht.
Ansonsten ist es üblich dafür Zenerdioden zu verwenden. Auch bei ihnen steigt bei einer bestimmten, aufgedruckten, Spannung in einem kleinen Spannungsbereich die Leitfähigkeit steil an.

Prinzipiell ist deine Frage also gut lösbar, aber es bleiben offene Punkte:
Bei Spannung=0 kann man ohne externe Energiequelle natürlich auch keinen Piepser mehr betreiben.
Welche Spannung steht also mindestens zur Verfügung?
Wie stark darf die Spannungsquelle, mit oder ohne Piepserei, durch die Schaltung belastet werden?
Wie genau muß die Geschichte funktionieren und wie groß sind evtl. Temperatureinflüsse?
Wie hoch ist die maximale Spannung, die die Schaltung aushalten muß?
anders
40424
Moderator
 
Beiträge: 4686
Registriert: Freitag 28. Februar 2003, 13:46

Re: Spannung überwachen ohne Referenzspannung

Neuer Beitragvon gommelz am Donnerstag 28. Oktober 2010, 14:18

Hallo,

danke schonmal.

Hier die Antworten auf die offenen Punkte:

1. Die Quelle ist eine Autobatterie. Nachdem das Piepen begonnen hat, wird vom Fahrer drauf reagiert. D.h., wenn der Fahrer keine Schildkröte ist, dann stehen ihm immer grob über den Daumen min. 8V zur Verfügung.
2. Die Belastung sollte nicht zu hoch sein. Die Batterie kann zwar ordentlich Strom liefern, aber dann wäre sie schnell leer. Aber genau definierte Grenzen gibt's nicht.
3. Ich habe eine Schaltung, die einen Magneten außerhalb des Fahrzeugs ansteuert. Diese arbeitet mit 12V. Sinkt die Spannung jetzt aber bei Dauerbetrieb und nicht laufendem Motor, kann es zu gefährlichen Situationen kommen, dass der Magnet sich löst und das Teil, das er hält jemandem an den Kopf kracht.
Keine nennenswerten Temperatureinflüsse
4. Umax = 12V
gommelz
Threadstarter
40430
 
Beiträge: 3
Registriert: Donnerstag 28. Oktober 2010, 08:02
Postleitzahl: 70374
Land: Germany / Deutschland

Re: Spannung überwachen ohne Referenzspannung

Neuer Beitragvon gommelz am Donnerstag 28. Oktober 2010, 14:30

Hi,

habe jetzt eine Lösung, die in der Simulation zumindest funktioniert.
Gebt mir ruhig Feedback für die Schaltung.

siehe Anhang
Sie haben keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.
gommelz
Threadstarter
40432
 
Beiträge: 3
Registriert: Donnerstag 28. Oktober 2010, 08:02
Postleitzahl: 70374
Land: Germany / Deutschland

Re: Spannung überwachen ohne Referenzspannung

Neuer Beitragvon BernhardS am Donnerstag 28. Oktober 2010, 14:41

Hallo,

der Trick ist ganz einfach, wie so oft.
Man erzeugt eine Referenzspannung von z.B. 6 Volt. Die Batteriespannung wird durch zwei geteilt.
Mal Spannungsteiler als Suchbegriff irgendwo eingeben.

Wenn die Batterie normal voll ist hat sie etwa 13V, die Hälfte sind dann 6,5 - also über den 6V.
Schwächelt die Batterie und hat nur noch 11V, dann ist die Hälfte 5,5V - also unter den 6V.
Es kann also ein Komparator zum Einsatz kommen.

aber dann wäre sie schnell leer
So eine Autobatterie wird ja im Verlauf von Monaten von alleine leer, diese so genannte Selbstentladung ist höher als das was das ein bißchen Elektronik braucht.

Dann noch ein paar Anmerkungen:
Keine nennenswerten Temperatureinflüsse
Das wird schwierig. Warum muss das sein und wie wenig ist "nenneswert"?

Umax = 12V
Das wird noch schwieriger. Die Spannung im Auto geht bis 14-15Volt rauf.

min. 8V
Soweit runter sollten man nicht entladen, wenigstens nicht sehenden Auges.

Bernhard
$2B OR NOT $2B = $FF
BernhardS
40433
Moderator
 
Beiträge: 4597
Registriert: Donnerstag 17. Februar 2005, 17:50
Postleitzahl: 84028
Land: Germany / Deutschland


Zurück zu Das Forum für Newbies und Auszubildende

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 21 Gäste