strom messen während pwm

[robocat]

hi ihr,

mittels PWM schalte ich einen transistor, so dass sich eine akkuzelle über einen shunt entläd. ich möchte nun den entladestrom möglichst genau ermitteln, um auf die kapazität der zelle zu kommen.

nun messe ich logischerweise (wegen der pwm) werte zwischen I=0 und I=max, mit denen ich so nichts anfangen kann. wie komme ich auf den durchschnittlichen entladestrom? soll ich aufaddieren und mitteln, oder für kurz I(max) messen, und dann über das puls-pausen-verhältnis umrechnen? oder gibt es noch andere lösungen?

ich habe das gefühl, dass die lösung naheliegend ist, aber ich komme einfach nicht darauf, sry.

dankbar für hilfe: die katz

[avion23]

Hi cat,
soweit ich gelesen habe, gibt es zwei Möglichkeiten:
1. Das Signal mit einem zweiten Mosfet ver-unden
2. Tiefpass.

Möglichkeit zwei scheint besser zu sein, weil man eh Störungen hat, die dadurch etwas ausgeglichen werden.
Zur Frequenz: ich finde immer nur, dass die Frequenz vom Tiefpass << sein soll, als die Nutzfrequenz. Wie klein steht aber kaum irgendwo, ich habe 10 in Erinnerung.

[robocat]

danke, avion23, ich werd es mal mit einem tiefpass versuchen. da wär ich nicht draufgekommen, muss ich gestehen. ich melde mich wieder wenn es (nicht) geht.

gruesse

[avion23]

Meld dich auf jeden Fall ;)
Ich habe das selbst noch nie gemacht, aber gelesen.
Für den Tiefpass hast du übrigens wieder ein paar Möglichkeiten:
1. RC Tiefpass (hier am besten)
2. Digitaler Tiefpass
3. Opamp (Steiler als RC)
4. integrierter Chip
5. LC Tiefpass (unrealistisch, aber Lautsprecher z.B.)

Man kann Tiefpässe auch kaskadieren um bessere Filter zu bekommen.

[Duesentrieb7]

Hallo robocat,

ich beschäftige mich auch gerade mit dem Thema.

@avion23:
Was soll denn bei einem Tiefpass für ein Wert heraus-
kommen? Effektivwert doch wohl nicht, oder?

Um die Kapazität zu bekommen, braucht man den
Effektivwert, oder sehe ich das falsch?

Der Effektivwert eines Rechtecksignals/PWM-Signals
berechnet sich aus Wurzel aus (I zum Quadrat
multipliziert mit Tein/T)
siehe hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert#Rechtecksignal_und_Pulsweitenmodulati on

Ich arbeite an folgendem Ansatz:
1. den Strom im Ein-Zustand über A/D-Wandler messen,
um den fließenden Strom I zu bekommen
2. Tein bzw. T ergibt sich aus dem ausgegebenen PWM-Signal
3. ab in die Formel und fertig

Zum Messen der Spannung möchte ich den Entladestrom
abschalten; kurz warten; messen und dann weiter Entladen.
ELV macht das sehr erfolgreich so...

Arbeite gerade an der Messtechnik.

Gruß,
Frank

[robocat]

sehr geil! ich hab einfach mal über einen 1kOhm zum AD eingang verbunden, und von dort einen 4,7µF elko gegen masse. grenzfrequenz wäre 1/(2*pi*R*C) etwa 33Hz, was um einiges kleiner als meine pwm frequenz ist. damit bekomme ich nun ein stabiles messergebnis, das von meiner messung mit dem multimeter kaum abweicht, womit mein problem gelöst ist. nochmals danke, avion :)

[avion23]

@ Duesentrieb
So gut kenne ich mich damit nicht aus...
Effektivwert klingt schonmal gut. Ist dasselbe wie Integral vom PWM Signal IMHO, also genau das was du brauchst.
Deine Möglichkeit ist sozusagen das ver-unden. Du misst im ON-Zustand, multiplizierst das mit der ON-Zeit und fertig :)
Bei beiden Möglichkeiten müsste dasselbe herauskommen ?!

Zu Spannung stromlos meßen: Das wird so gemacht, weil man dann den Übergangswiderstand nicht mitmisst. Was ich als Problem beim Laden sehe, ist wenn du direkt nach dem abschalten des Stroms misst: Der Akku + Leitungen etc. hat auch eine Kapazität, d.h. du misst evtl. nur den Scheitelwert der PWM. Da du ja nicht laden willst ist es wahrscheinlich nicht wichtig :P
Kannst du vielleicht dein Projekt erklären wenn es fertig ist?

@Cat
Die Grenzfrequenz ist zu niedrig meiner Meinung nach. Die muss viel höher sein. Der ADC tastet öfters ab, als der Wert sich ändert, damit versaust du dir deine Regeleung. Versuch's doch mal mit dem Faktor 10 oder 100.
Mit anderen Worten: Am ADC-Eingang liegt wegen dem Kondensator noch ein alter Spannungswert an, während der neue sich schon stark davon unterscheidet.

[robocat]

keine sorge, ich werde schon noch weiter optimieren, sobald ich die PWM-frequenz endgültig festgelegt habe. wobei sich die werte so rasant nicht ändern, ich mir also zeit lassen kann mit den messungen. wollte oben nur meine freude zum ausdruck bringen, dass es so im grunde schonmal funktioniert.

gruesse