Ampere digital messen

[ShadowPhoenix]

Hallo!

Gibt es eine Möglichkeit, digital den Stromfluss zu messen?
Die Analogen "Drehspul-Einbauinstrumente" sind mir zu groß und mit 5 Euro auch nicht gut im Preis/Leistungsverhältnis.

Die Ampere möchte ich auf einem Display mit einem ATMega 8 anzeigen lassen.

MfG,
ShadowPhoenix

[Marco78]

Es gibt ja digitale Messgeräte. Also ist es wohl möglich.

Der Mega8 kann das schon fast alleine.

Über einem Widerstand fällt abhänig vom Strom eine Spannung ab. Diese kannst du mit dem ADC messen. Ja nach Spannungsfall sollte die Spannung noch verstärkt werden.
Und der Mega8 rechnet dan den Strom aus und zeigt ihn an.

[ShadowPhoenix]

Danke! Gibt es dazu Tutorials, Schaltpläne oder Ähnliches?
Kenne mich da nicht aus, und möchte nichts falsch machen ;)

MfG,
ShadowPhoenix

[Manf]

So etwas gobt es auch schon fertig:
DVM MODUL 210
6,85€
Artikel-Nr.: 126594 - RT
Modulserie 200
Standardmodule mit DIN-Abmessungen 48 x 24 mm und 10 mm Zifferhöhe.

3 1/2stellige Anzeige · Messbereich ± 199,9 mV · Grundgenauigkeit 0,5 % ± 10 Digit · Eingangswiderst. 100 MΩ · Spannungsversorgung 9 V - 12 V · Stromaufnahme ca. 1 mA. Durch Vorschalten von Vorwiderständen (Spannungsteiler, Shunt) in jeden gewünschten Messbereich umstellbar.
Beispiel: Voltmeter/Amperemeter. Der Anschluss erfolgt an den Lötflächen.


http://www1.business.conrad.de/m/1000_1999/1200/1260/1265/126594_BB_02_FB.EPS.jpg

[ShadowPhoenix]

Möchte aber kein Fertigmodul verwenden, sondern es mit einem ATMega8 realisieren, und den Wert dann zu einem Displaycontroller weitersenden.

Wie mache ich das mit einem A/D ?

[Murus]

Aso ich habs so gemacht: (Bascom)




$regfile = "m8def.dat"

Config Adc = Free , Prescaler = Auto

Start Adc

Dim W As Word


Do
W = Getadc(1) ' Die Spannung kommt am ADC Port 1 rein.

W=W*5000 ' Referenz: 5V
W=W/1024 ' Jetzt haben wird die Spannung, die am Port anliegt in mA

W=W/1 ' der Shunt hat den Wert 1 Ohm, W ist nun der fliessende Strom in mA

' jetzt kann man den Wert z.B. übers LCD ausgeben.
Loop
End
[/quote]

[ShadowPhoenix]

Danke, aber so ganz verstehe ich das noch nicht!
Wie muss es denn Hardwareseitig aussehen?
Der Versorgungsakku hat 12V.

Da brauche ich doch einen Spannungsteiler oder so, hmm damit kenne ich mich leider nicht aus :(

MfG,
ShadowPhoenix

achja, was ich nicht verstehe ist zB. der "Shunt".
Wenn ich ihn zwischen + und - schalte, gibt das doch einen Kurzen bei so wenig Ohm? (Und einen Verlust an Leistung wenn er Hochohmig ist, oder?)
Und wenn ich ihn in den Stromkreis einbaue, dann habe ich doch auch weniger Volt beim Verbraucher?

[Marco78]

W=W/1 ' der Shunt hat den Wert 1 Ohm, W ist nun der fliessende Strom in mA
Die Zeile ist im fertigen Code aber auskommentiert, oder? Ich denke sie soll in diesem Fall nur verdeutlichen, das bei anderen Shunts ein anderer Wert eingesetzt werden muss ;)

Ein Word geht (immer noch, das hat sich seit dem letzten mal noch nicht geändert!) aber nur bis 1024. Selbst wenn der gelieferte ADC-Wert nur 1 ist und das mal 5000 genommen wird, ist man schon weit über 1024. Somit läuft W über und das Ergebnis entspricht nicht dem gewollten.
Ansonsten kann man den Code so annehmen.
Die Frage ist aber, um welche Ströme handelt es sich bei ShadowPhoenix und welcher Spannungsfall ist am Shunt max. zulässig?

[Murus]

Ja, Sorry wegen dem Word... Habs so ausm Hinterkopf gekramt...

[uwegw]

der shunt kommt in reihe mit dem verbraucher:


+
|-----------------------------o
| Verbraucher
| -
| |------------o
+ | |
o--- |------------|
Eingangsspannung | |
o--- .-. |---o
- | | | zum AVR-ADC
| Shunt| | |---o
| '-' |
| | |
|-----------------------------|

[Marco78]

Respekt @uwegw!

Beim Shunt musst du dann bedanken, wieviel Strom durchfliesst. Zum einen richtet sich danach der ADC-Wert, der ggf so klein werden kann, das man nicht vernünftig messen kan.
Zum anderen hast du einen Spannungfall am Shunt. Die Spannung fehlt am Verbraucher. Und die Leistung muss auch beachtet werden. Nicht das der hunt (was ja nur ein simpler Widerstand ist) sich in Rauch auflöst.

Für die 12V brauchst du keinen Spannungsteiler. Es wird ja nur der Spannungsfall übern Widerstand gemessen.

Um eine eventuell aufkommende Frage schon zu beantworten. Es geht nicht anders.
Strom kann man nur so messen. Es wird nur der Spannungsfall über einen bekannten Widerstand gemessen.
Um Proteste zu vermeiden. Wir reden hier offensichtlich von Gleichspannung. Also Zangenampermeter zählt nicht. nd selbst da wird nur eine Spannung gemessen und nicht der Strom direkt.

[uwegw]

Respekt @uwegw!


meinst du den schaltplan? dafür gibts nen nettes programm:
AAcircuit von http://tech-chat.de/index.html
damit lässt sich schnell so ein kleiner plan zusammenbasteln...

[ShadowPhoenix]

Danke für die vielen Antworten!

Mir geht es jedoch darum, den fließenden Strom durchgehend zu messen, würde das mit diesem Widerstand nicht eine Verlustleistung bedeuten?
Und dieser Widerstand muss auch einige Ampere aushalten (2-3 schätzungsweise).

MfG

edit:
@uwegw
Bei deiner Schaltung liegen dann doch knapp 12V am A/D Port??

[Zentauro]

also: ein shunt ist ein sehr sehr kleiner widerstand, der einen wert von, sagen wir mal 0,1 ohm hat. ich denk nicht, dass da solche verheerenden verluste auftreten*g*.


plädoyer: es gibt ein sprichwort, an das man immer denken sollte: wer misst, misst mist!!!

p.s.:
und nein, es liegen nicht 12V am AD-Eingang der obigen Schaltung, weil ja: U=R*I (angenommen: 1A Strom und Wert des Shunts ist 1ohm) ergibt: 1V spannungsabfall am widerstand(shunt) und and darum funzt das!!!

hoffe, ich konnte dir ein wenig näher bringen, was überhaupt ein shunt ist!!!

mfg

[ShadowPhoenix]

Spannungsabfall, hmm... dann bekommt der Verbraucher also keine ganzen 12V mehr?
Das wäre nämlich nicht so gut.

MfG,
ShadowPhoenix

[Klaus_0168]

Hi ShadowPhoenix,

Ja, der Verbraucher bekommt keine 12 Volt mehr. Der Spannungsabfall am Shunt ist jedoch so gering, daß dies nicht weiter stören sollte.
Bei einem Maximalstrom vom 3A ergeben sich
bei einem 0.1Ohm-Shunt 0.3V und
bei einem 1Ohm-Shunt 3V Spannungsabfall.
Das lässt sich ganz einfach über das Ohmsche Gesetz (U=R*I) berechnen. (Grundlagenwissen - wichtig!! http://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz , http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0201113.htm . Das Elektronikkompendium ist ein gutes Nachschlagewerk zum Thema 'Grundlagen der Elektronik')
Die Verlustleistungen betragen 0.9W bzw. 9W.

@Marco78 : Ein Wort hat 16 Bit und damit einen Zahlenbereich vom 0 bis (2^16 - 1 =) 65535. Die Multiplikation mit 5000 wird bei einem Analogwert von >13 (14 * 5000 = 70.000) überlaufen und falsche Ergebnisse liefern.

Grüße Klaus