Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Ampere Messen .... Welches Bauteil
hallo leute,
könnt ihr mir sagen welches Bauteil am besten ist um den Strom zu Messen und dann an einen µC weiter zu geben??
Sollte so vom Bereich von 0 - 4 Ampere gehen.
vielen dank im voraus
gruß
patrick
Lusbueb33
28.01.2007, 18:18
Mit einem Shunt(spezieller Messwiderstand, oder für schlechtere Genauigkeit auch ein normaler Widerstand) kann man den Strom in Spannung um Wandeln(U~I).
Die Spannungsänderung kannst du dann z.B. mit einem NE555 in ein PWM Signal 'konvertieren', was du mit einem Mikrocontroller hervorragend messen kannst.
Achtung: Der Shunt belastet wie ein Amperemeter immer auch die Messschaltung.
ähm .... mir würde die sehr hohe genauigkeit nicht die rolle spielen aber 10 mA bereich sollte das schon sein....das PWM Signal wäre auch egal wenn es in der Spannung ausgegeben wird.
kannst du mir ein Shunt empfehlen??
vielen dank schonmal für die antwort
gruß
patrick
@Patti
Als erstes solltest du mal die Rahmenbedingungen festlegen.
Wie hoch darf der Spannungsabfall am Messwiderstand sein ?
Welche Tollernz ist möglich ?
Potentialfreie Messung oder nicht ?
Welche Störgrößen sind zu erwarten ? (Umgebung)
Danach wird sich richten was du alles dazu brauchst.
Nun du !
ok gut auch wenn ich nicht wirklich alles weiß.
aber hier:
Spannungsabfall sollten so max 2 - 3 Volt sein
Tolleranz +/-50mA
liegen können auch mehr sein wenns nicht anders geht
störgrößen kann ich nicht wirklich genau sagen da ich das was ich baue überall mit hinnehmen kann aber meist wird es draußen oder am fenster verwendet also wirkliche störgrößen vorhanden.
was ist genau gemeint mit pootentialfreie Messung?
gruß
patrick
Spannungsabfall sollten so max 2 - 3 Volt sein
Ja,da kann man gut mit arbeiten.
Tolleranz +/-50mA
liegen können auch mehr sein wenns nicht anders geht
Also bei 4A Messberich sind das 1.25%
störgrößen kann ich nicht wirklich genau sagen da ich das was ich baue überall mit hinnehmen kann aber meist wird es draußen oder am fenster verwendet also wirkliche störgrößen vorhanden.
Gut,formuliere ich es mal um.
Was genau willst du messen ?
Motorstrom in nem Modell ,an ner Solaranlage,im Öffentlichen Stromnetz ?
was ist genau gemeint mit pootentialfreie Messung?
Nun wenn du mit einem Shunt am Hausnetz misst dann ist dein Controller einseitig verbunden.
Es besteht eine Gefahr also sollten evtl. Maßnahmen getroffen werden die Messschaltung vom Rest zu trennen.(Optokoppler,Übertrager oder gleich eine andere Messmethode usw.)
also ich wollte den Batterie Strom Überwachen.
Ich werde das wenn nur an einer Batterie abfangen die vielleicht durch nen generator geladen wird aber da bin ich mir noch nicht sicher ob bzw wie ich das vielleicht mache aber als erstes ist mein freund das gute alte ladegerät.
gruß
patrick
also ich wollte den Batterie Strom Überwachen.
Was mir fehlt ist die Gesmmtspannung der Batterie.
Ich frage weil du 2-3V Spannungsabfall am Shunt eingeräumt hast und das wäre für einen 12/24V Akku schon recht viel so das ich eine höhere Spannung vermute.
ich habe ne Batterie von 12 Volt
2-3 Volt sollten es wirklich nur maximal sein
gruß
patrick
Ja,da reduzieren wir mal ganz shnell die maximale Verlustspannung auf 0.5V oder besser sonst bleibt dir ja kaum noch was übrig.
Nach olle Ohm R=U/I ergibt das dann 0.5V/4A = 0.125 Ohm
Da greifen wir doch einfach mal in die Kiste und zaubern einen Handelsüblichen 0.1 Ohm Shunt heraus.
Das ergibt einen maximalen Spannungsabfall bei 4A von U=R*I also 0.1Ohm * 4A = 0.4V
Nach ebenfalls olle Watt (Scherz) P=U*I dürfte der Shunt dann eine Leistung von mindestens 0.4V*4A=1.6W abkönnen müssen.
Eine vernünftige Kühlung ist vorrausetzung (Später mehr dazu)
Da du ja auf mind. 1.25% (50mA) genau kommen willst sollte die Tolleranz des Shunts natürlich darunter liegen.
0.5% halte ich für angemessen.
Zb. der 447331 von Conrad (Es gibt auch massig von anderen Anbietern)
Jetzt zur Weiteren Verarbeitung des gewonnen Signals.
Da ich mal annehme das du den Strom in beiden Richtungen messen willst muß die weitere Schaltung beide Poilaritäten abkönnen.
Ein Messgleichrichter ist da von nöten oder du spendierst einen Gleichrichter aus Schottkydioden im Arbeitskreis der dich nochmal ca. 0.6V kostet.
Damit wären wir dann bei 1V Verlust.
Nun zur Wandlung.
Du möchtest eine Auflösung von 10mA haben.
Führen wir das Signal (0-0.4V für 9-4A) dem AD-Wandler eines AVR's zu.
Der AD hat eine Auflösung von 10 Bit und misst im Bereich von 0-5V
Das sind dann rund 5mV pro Digit also erstmal um den Faktor 2 besser als gefordert.
Jetzt müssen wir noch im Datenblatt nachschauen wie es mit der Linearität und der Tolleranz dieses Wandlers ausschaut.
0.5 LSB für die Nichtlinearität.
+-2 LSB bei der Absoluten Genauigkeit.
Insgesamt leicht über den Werten die wir haben möchten aber man könnte eigentlich damit doch ganz gut leben.
Wenn nicht dann gibt es noch andere Möglichkeiten.
das hört sich doch gut werde mir demnächst mal alles zusammen stellen was ich brauche und bestellen mal schauen was traus wird ;-)
vielen dank
gruß
patrick
Ja,wie gesagt,das ist "eine" Möglichkeit.
Die Frage der Galvanischen Trennung ist da noch nicht mit drinn weil ich nicht weiß was noch alles dran hängen soll.
also ok:
also ich will bzw muss noch zwei DC Motoren dran hängen 6-7 Temperatursensoren einen Lüfter. Füllstandsgeber , Drehzahlsensor, Drucksensor nen poti und ein LCD und mal schauen was ich noch brauche.... es sind 2 Boards.
das wars im groben
gruß
patrick
Also ein eigenständiges Netz ohne Verbindung zu anderen.
Ja,da sehe ich keine besonderen Probleme.
das freut mich zu hören. Werde es mal ausprobieren.
gruß
patrick
Hallo patti16!
Wenn Du die Genauigkeit von ca. 1% haben willst, ist ein Gleichrichter mit Schottky-Dioden vor allem im unteren Bereich zu ungenau. Vielleicht würdest Du einen Messgleichrichter, der die Spannung vom Shunt gleich verstärkt, brauchen.
MfG
GND
===
|
.-.
2R | |
| |
R '-' 2(Ku-1)R
___ | ___
+--|___|---+ +--|___|---+
| | | VCC |
| VCC | | + |
R | + | | |\| |
___ | |\| | +-|-\ D |
>----|___|-+-|-\ D | | >-->|-+---->
| >-->|-+-----|+/
+-|+/ |/|
| |/| -
.-. - VCC
| | VCC
R/2 | |
'-'
| R =10k
=== Ku=Spannungsverstärkung des Gleichrichters
GND
oje das wird etwas hoch für mich :-(.
muss mich mal genauer informieren und anlernen.
gruß
patrick
Oder mit niedriger Genauigkeit leben können. :)
MfG
aber glaube die niedirge genauigkeit ist schon ok....hauptsache ich kann schauen bzw auch mal berechnen wie lange die batterie noch hält.
gruß
patrick
Hallo patti16!
Wenn Du die Genauigkeit von ca. 1% haben willst, ist ein Gleichrichter mit Schottky-Dioden vor allem im unteren Bereich zu ungenau.
Les nochmal
Ich schrieb......
........oder du spendierst einen Gleichrichter aus Schottkydioden im Arbeitskreis der dich nochmal ca. 0.6V kostet.
Damit wären wir dann bei 1V Verlust.
Die betonung lieg auf "im Arbeitskreis" ;)
@Patti
Darf ich das so deuten das du die Ladung des Akkus messen willst ?
Wenn ja dann vergiss den Gleichrichter im Arbeitskreis.
Dann brauchst du in der Tat auf jeden Fal einen Messgleichrichter.
Aber einen mit Vorzeichen sonst kannst du ja nicht zwischen Ladung und Entladung unterscheiden.
Na ja, für mich ist ein Schaltplan leider immer besser verständlich als eine Beschreibung.
Sorry, wahrscheinlich habe ich etwas falsch verstanden. :)
Schöne Grüsse !
Yo,geht mir auch so.
Mittlerweile weiß ich mehr und würde ich die Messung lieber ganz Galvanisch trennen.
Zuviele wenn und aber.
@Patti
Denk daran das der Shunt in die Masseleitung des Akkus kommt sonst wirds schwer mit dem Messen.
aus reiner neugier wie meinst du das mit Galvanischer Trennung messen??
gruß
patrick
Ein Messgleichrichter mit Vorzeichen, wenn nötig wäre...
MfG
GND
===
|
.-.
2R| |
| |
R '-' 2(Ku-1)R
___ | ___
+--|___|----+ +--|___| ---+
| | | VCC |
| VCC | | + |
R | + | | |\| |
___ | |\| | +-|-\ D |
>----|___|-+-|-\ D | | >-+->|-+--->
| >-+->|-+----------|+/
+-|+/ | |/|
| |/| .|. VCC vom -
.-. - | + µC VCC
| | VCC | |
R/2 | | .-. .-.
'-' | | | |
| R| | | |R
=== '-' '-'
GND | |
| +----->"-"
| |
D | |/
+->|-+---| T
| |>
=== |
GND ===
R=10k GND
Ku=Spannungsverstärkung des Gleichrichters
@Picture
Ja,genau so.
@Patti
Mit galvansich getrennt messen meine ich das die Messschaltung elektrisch getrennt vom Controller ist.
Das erhöht den Aufwand natürlich um einiges.
Ist aber nicht nötig.
das sehe ich genaus vielen dank für die Antworten werde mich dann mal melden wenn alles da ist und klappt oder auch vorher ;-)
gruß
patrick
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