Veilig externe analoge sensoren inlezen

Wat is het probleem nou? Je eigen voorstel, met een andere zenerdiode en 1 extra weerstand, is nagenoeg onverwoestbaar. Je kunt er zowel een NTC of dergelijke weerstand als een spanning mee meten. De pull-up weerstand kun je in het laatste geval wat groter maken, maar ik wel een pull-up of pull-down weerstand gebruiken, zodat het signaal naar een gedefinieerd niveau gaat bij een draadbreuk.

Het is niet noodzakelijk om de stroom van elke lamp apart te kunnen meten, als je de totale stroom kunt meten, en het verschil als je een lamp aan- of uitschakelt, kun je ook bepalen of die lamp stroom trekt of niet.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
blackdog

Golden Member

Hi Henk,

Ik probeer met je mee te denken, maar loop tegen een aantal zaken aan.

Wat doet die diode in serie met je sensor?
Of is dat je temperatuur sensor?

Hebben de ingangen allemaal de zelfde functionaliteit?

De lage spanning Zeners zijn niet zo best, een 4,7V kan bij 3,5V al een aardige fout situatie opleveren.
VDR en dergelijke helpen niet je Arduino te beschermen.

Een aardige scherpe begrensing kan gemaakt worden met een TL431 en een weerstand als je daar dan weer je 1K en 10nF achter zet bij je Arduino dan ben je ook beschermd tegen snelle piek signalen.

Maar eerst moet ik weten wat je sensoren zijn, dus wat extra info please :-)

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
High met Henk

Special Member

@sparky: waar wil je die extra weerstand dan plaatsen?

en die stroommetingen zijn al ingetekend, kan wel als je verschillende lampen hebt. Ik heb veel dezelfde lampen en ook onbekende lampen. en een ACS kost geen drol.. Als je de ruimte op de PCB hebt: waarom niet?

@blackdog
De diode in serie is om te voorkomen dat er 12V op de 5V lijn komt te staan

Ingangen gaan allemaal een ADC (via een mux) in en hebben dus in princiepe allemaal dezelfde functionaliteit, ware het niet dat er andere sensoren met evt andere weerstandwaarden aan hangen. Dat is ook beetje het idee: Ik heb nu ali express sensoren om te testen, als het allemaal niet goed is (lees teveel afwijkt/defect gaat), koop ik europese sensoren. Maar die zouden dus in theorie andere waarden kunnen hebben. Wil dus flexibel blijven met sensoren. ook mbt. 5V voeding signaal en NTC/PTC/LDR achtige zaken. De rest los ik in software op als het niet klopt, maar moet wel voldoende resolutie hebben.

Calibratie kan ter plekke ook nog: Ik zal wel even gaan meten aan de sensoren die ik nu al heb m.b.t. temperatuur een weerstand: ben nu echter op vakantie en moet maandag weer naar buitenland voor werk. Dus ik kan pas op zijn vroegst volgend weekend meten denk ik..

ik wilde als op-amp buffer een LMV324. EDIT: zie net dat jouw TL431 een referentie is..... Kun je me daar een voorbeeld van schetsen?

[Bericht gewijzigd door High met Henk op 9 augustus 2019 13:20:26 (20%)]

to all newbies: RTFM/D of google eens (p.s. RTFM/D = Read the f*cking manual/datasheet).

Als er 12v op de 5v lijn komt te staan heb je weinig aan die diode; die laat beide gewoon door...:)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com
blackdog

Golden Member

Hi Henk,

Zoals Arco al aangeeft, ik begrijp die diode niet...

Wat is nu de sensor/sensoren die je gaat gebruiken?
Welke referentie spanning ga je gebruiken voor je Arduino, 5V, 3,3V of 1,2V?

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

@HmH: die extra diode zou ik tussen de zener en de analoge ingang zetten, zodat je de spanning van de zener hoger kan kiezen en de stroom door de clamping diodes kunt beperken.

@Arco, Blackdog: bedoelen jullie de diode in serie met de voeding? Dat lijkt me toch logisch, die moet voorkomen dat de 5V voeding extern opgetild wordt. Als je de sensor aan de lage kant zet, dus de sensor en de 1k2 weerstand verwisselen in het eerste schema, is die diode niet meer nodig, en het bijkomende voordeel is dat je de 5V voeding ook niet meer onderuit trekt bij een sluiting naar de ground.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 9 augustus 2019 15:10:54 (27%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Dan ga je er vooraf al vanuit dat je weet waar de sluiting op gaat treden... ;)
Als de 5v sensorsupply sluiting maakt met de 12v, dan heb je niks aan die diode... (tvs over voeding is dan nuttiger)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Dan ga je er vooraf al vanuit dat je weet waar de sluiting op gaat treden... ;)

In de kabelbomen zei TS, als de 12V naar 5V converter op de PCB zit heb je daar geen externe bekabeling en ook geen sluiting, de sensorbekabeling loopt wel in die kabelbomen mee en kunnen dus wel sluiting met 12V en of massa maken, zo had ik het uit het verhaal begrepen.

Op 9 augustus 2019 15:12:34 schreef Arco:
Dan ga je er vooraf al vanuit dat je weet waar de sluiting op gaat treden... ;)

Dat heeft defensief ontwerpen, en dat is DE taak van een ingenieur; ontwerpen voor situaties dat alles niet gaat zoals gewenst! Ik kan moeilijk geloven dat je dat niet snapt; zit je een beetje te trollen hier?

Als de 5v sensorsupply sluiting maakt met de 12v, dan heb je niks aan die diode... (tvs over voeding is dan nuttiger)

Nee, het gaat om de situatie dat de bedrading naar de sensor sluiting maakt naar het chassis of de 12V. Wederom, ik schat je ruimschoots intelligent genoeg om dat zelf te bedenken, dus vanwaar deze vreemde stelling?!?

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Onzin, defensief ontwerpen heeft daar niets mee te maken.
Als je dat vooraf kunt voorspellen kun je die sluiting net zo makkelijk helemaal voorkomen.

En wat de voeding betreft: hoe moet ik weten waar die sensor voeding ergens zit en daar geen sluiting kan krijgen?
(er zit denk ik sluiting in mijn kristallen bol... :) )

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - www.arcovox.com

Hier nog een paar "oplossingen" van TI

Guus@Sint-Michielsgestel

@Waters: wat heeft dit te maken met het gegeven probleem?

@Arco: Kabels gaan wel eens stuk, water komt in connectors, en behalve directe sluiting zijn er meer bronnen van transcients. Natuurlijk is het goed om dat zoveel mogelijk te voorkomen, maar het gaat vroeg of laat gebeuren. Voor letterlijk een paar cent aan onderdelen kun je schade voorkomen. Wellicht zou je willen uitleggen waarom dat niet defensief is?

Wat zou je ervan vinden als HmH die analoge ingangen direct, zonder enige vorm van beveiliging, aan de analoge ingang van zijn microcontroller had gemaakt?

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

[Mierenneukmode aan]

Op 9 augustus 2019 09:20:18 schreef Sine:

[bijlage]

svp plus en min van TL081 omwisselen voor een betere werking
[/Mierenneukmode uit]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
High met Henk

Special Member

Idd, de diode is om te voorkomen dat de interne 5 v omhoog gaat.

Kortsluiting op de print ga ik niet vanuit. Ik wil de boze buitenwereld buiten mijn pcb houden...

@sparky. Dus originele ontwerp met die extra diode in serie met de weerstand en zener diode verhogen naar 5.6 v.

to all newbies: RTFM/D of google eens (p.s. RTFM/D = Read the f*cking manual/datasheet).
pax

Golden Member

Hoi hmh,
Ik zou het denk ik als volgt oplossen.
Bij de ntc, spanningsdeler met een weerstand en ntc aan de massa.
Daarna een normaal rc netwerk om troep buiten de deur te houden gevolgd door een laatste weerstand naar de uc.
Op dit knoop punt een Shottkey diode Naar een 4v7 zener die door een weerstand naar 12v al in geleiding wordt gebracht.
Maximale spanning naar de uc is zo 4v7 +de Shottkey spaning is ongeveer 4v9
Hoop dat het zo duidelijk is..

pax

Golden Member

Hoi hmh,
Ik zou het denk ik als volgt oplossen.
Bij de ntc, spanningsdeler met een weerstand en ntc aan de massa.
Daarna een normaal rc netwerk om troep buiten de deur te houden gevolgd door een laatste weerstand naar de uc.
Op dit knoop punt een Shottkey diode Naar een 4v7 zener die door een weerstand naar 12v al in geleiding wordt gebracht.
Maximale spanning naar de uc is zo 4v7 +de Shottkey spaning is ongeveer 4v9
Hoop dat het zo duidelijk is..
Ik.

Sine

Moderator

Op 9 augustus 2019 21:10:52 schreef ohm pi:
[Mierenneukmode aan]
[...]svp plus en min van TL081 omwisselen voor een betere werking
[/Mierenneukmode uit]

Als je mierenneukt moet je het wel goed doen. Er zou misschien een R-etje in de basis mogen, verder klopt het. (Hint: Q1 is een PNP)

Angaben sind wie immer ohne Gewähr.
High met Henk

Special Member

Okee, so far so good. Originele ontwerp gebruikt met extra diode.

Nu de volgende vraag. Heeft iemand ervaring met het uitlezen van bandendruk sensoren??

Ik denk dus aan deze dingen: https://m.nl.aliexpress.com/item/32855969590.html?pid=808_00...5441273427

Zijn er ook merkspecifiek voor bijv renault.
Welk protocol gebruiken die dingen...

to all newbies: RTFM/D of google eens (p.s. RTFM/D = Read the f*cking manual/datasheet).

Op 9 augustus 2019 21:25:36 schreef High met Henk: @sparky. Dus originele ontwerp met die extra diode in serie met de weerstand en zener diode verhogen naar 5.6 v.

Als je de NTC aan de ground zet, is die diode in serie met de 5V niet nodig. Als je een stabiele 12V hebt, kun je die beter gebruiken, maar dat gaat natuurlijk niet met een "vuile" voertuig 12V.

Vergeet de weerstand tussen de zenerdiode en uC/opamp niet.

Als je meerdere dergelijke signalen moet beveiligen, doe ik ook wat Pax voorstelt; een enkel clamping netwerk, bestaande uit een paar weerstanden, condensators en een TL431, met een dubbele schottky diode bij elk ingangscicuit; één die negatieve spanningen clampt naar de ground, en de andere naar de TL431. Hiermee kun je de afwijking door de lekkage van de zenerdiode voorkomen.

Dat kost je één keer dat clamping netwerkje, en per ingang 3 weerstanden, 1 condensator, en een dubbele diode.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
High met Henk

Special Member

Pcb is groot zat en ruimte heb ik ook zat...
De kosten zijn het ook niet..

Ik heb het circuit 16x opgebouwd, want 14x nodig en quad opamp

1 stabiele 5 v is goed genoeg. Moet wel 2A kunnen leveren dus buck converter erop.

[Bericht gewijzigd door High met Henk op 10 augustus 2019 15:44:31 (18%)]

to all newbies: RTFM/D of google eens (p.s. RTFM/D = Read the f*cking manual/datasheet).

Op 10 augustus 2019 12:21:54 schreef Sine:
[...]

Als je mierenneukt moet je het wel goed doen. Er zou misschien een R-etje in de basis mogen, verder klopt het. (Hint: Q1 is een PNP)

Oké, doe ook maar een R-etje in de basis (en de C'tjes van blackdog), maar of Q1 een PNP of NPN is is niet belangrijk, want Q1 is een noninverterende emittorvolger.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
High met Henk

Special Member

in de bijlage het resultaat van dit topic...

blijft de vraag voro de druksensoren in de banden open staan? is dit 433 MHz (kan met zigbee achtig ding?)

ik heb geen IDEE!! nooit iets met draadloos gedaan, dus wordt compleet nieuw voor mij, maar bandenspanning en temperatuur is met een hoogte breedte verhouding van 85 wel een spannend dingetje (klapband resulteert bij lage snelheid in wegzakken van dik 15 CM band en dien ten gevolge in een koprol met de auto!!!)

dus ik wil dit zeker implementeren..

to all newbies: RTFM/D of google eens (p.s. RTFM/D = Read the f*cking manual/datasheet).

De diode naar de + vd opamp zorgt er voor dat de 100nF niet kan ontladen.
Als de + voeding van de opamp 12V of meer is gaat er niets stuk als er 12V op komt.

High met Henk

Special Member

Oeps, foutje, ff de c voor de diode zetten...

Hoe een kleine toevoeging bijna fout kan gaan...
Tnx

to all newbies: RTFM/D of google eens (p.s. RTFM/D = Read the f*cking manual/datasheet).

De diode voor de weerstand is mooier denk ik, dan ontlaad de ingang ook.
Edit: die diode is om neg spanning op de ingang te blokkeren dacht ik?, kun je dan niet met een schottky naar de massa ontkoppelen?, dan zit hij niet in het signaalpad en geeft geen signaaldrop.
Edit2: max neg. spanning op de ingangen is -0,2V zou met de juiste schottky net kunnen.

[Bericht gewijzigd door rwk op 10 augustus 2019 21:55:11 (14%)]