Beim Instrumentenverstärker entscheidet die Genauigkeit der Widerstände auch über die Genauigkeit der Gesamtschaltung, allerdings nur auf die Differenz der Eingangsspannung bezogen. Nur das Verhältnis der Widerstände zueinander muss optimal sein, weil sonst die Gleichtaktunterdrückung leidet, und da beisst sich die Katze dann auch in den Schwanz. Der Vorteil ist nur, dass die absoluten Widerstandswerte egal sind - solange die Verhältnisse stimmen.
Hallo Ethan
der Vorschlag mit dem Differenzverstärker halte ich für den Besten. Wenn Geld keine Rolle spielt, ist der Isolationsverstärker ein Tip. Der Instrumentenverstärker passt hier nicht. Als Differenzverstärker ist er zwar Spitze, hat aber Probleme mit dem Gleichanteil des Signals.
Gerhard
Der klassische Instrumentenverstärker - also der Differenzverstärker mit den beiden davor geschalteten OPV, die die Eingangsimpedanz anheben sollen und ggf mit gemeinsamem Fusspunktwiderstand auch noch eine Verstärkung bei bleibender hoher Gleichtaktunterdrückung bringen - ist hier in der Tat fehl am Platze, da man damit das eigentliche Problem, dass die OPVs nämlich für die jeweils höchste auftretende Spannung geeignet sein müssen, gerade wieder neu aufrollt. Weiss auch nicht, was mich da vorhin geritten hat. Also nur Differenzverstärker, Iso-Verstärker ist IMHO reichlich unnötig und zu teuer, allerdings müssen die Widerstände schon ziemlich genau ausgemessen werden
Vielen Dank an alle, ich glaube auch ich werde es erstmal mit dem einfachen diff-verstärker probieren. Da der Akkupack max 60V hat (und auch zukünftige Versionen nicht über 72V gehen werden) ist es eigentlich mit dem oben genannten AD822 (entspricht 2x AD820) ganz gut getan (single supply bis 36V).
Habe mal angefangen es in Eagle zu gestalten. Ich dachte so an 100k Widerständen für alle R1,R2 - oder soll ich noch größere nehmen? Die linken Pins sind die Akku Meßpunkte (ganz unten Masse, dann nach oben 3.6V, 7.2V, etc. - der Abgriff in der Mitte ist bei ca. 20-30V (je nach Ladung) (das hielt ich für besser als die Spannungsversorgung auch noch über Spannungsteiler laufen zu lassen). Wenn ich für alle Widerstände 0,1% nehme dann bin ich so präzise wie es halt ohne Riesenaufwand geht - das muß reichen.
Ich merke grad, das wird so nix, bei 0.1% Widerständen kann bei 60V ein Fehler von 60mV entstehen, das ist für mich unbrauchbar. Seufz. Geld spielt schon eine gewisse Rolle, die Schlatung sollte möglichst 100-200 EUR nicht übersteigen. Aber damit sollte man doch hoffentlich was realisieren können?
Also doch zurück zu 14 einzelnen Insel-Messungen mit optokoppler-digitalbus?
Das habe ich schon als Multiplexer mit Relais gesehen.
Fernmessung mit Gebäudeautomation.
Dort hatte ich aber mehrfach ein Problem mit klebenden Relais-Kontakten.
Ein defektes Relais hat durch Spannungsverschleppung gleich mehrere Anlagen lahm gelegt.
Prostetnic Vogon Jeltz
2B | ~2B, That is the Question?
The Answer is FF!
Die unteren Zellen mit Differenzverstärker zu bestücken macht eigentlich nicht viel Sinn, musst mal ausrechnen, wo der Fehler mit Differenzverstärker kleiner wird als mit reinem Spannungsteiler. Was die Genauigkeit angeht bleibt Dir nun wohl nur noch, genauere Widerstände zu kaufen, bei den OPV musst Du auch auf die Offsetspannung achten, und vor allem geanaue Referenzen für den ADC. Und da Du 13 bit für 10mV bräuchtest, sollte der Wandler 14 bit fehlerfrei bei der geforderten Geschwindigkeit leisten. Wenn Du an jeder Zelle einzeln misst, brauchst Du für 1mV einen 12 bit ADC, für 10mV 9 bit. Die Anforderungen an die Referenz sinken auch, ich würde zwischen Messstelle und Wandlereingang aber auf jeden Fall noch einen Schutzwiderstand oder Spannungsteiler (wenn zB die A/D-Referenz 2,5V hat!) schalten, bei vielen Wandlern wird dann noch ein OP fällig, weil die Eingangsimpedanz ein bisschen unmöglich ist und 12 bit dann sicher nicht mehr drin sind. Dort für 1mV auch wieder: geringer Offset! OP07 oder so hat max 75uV. Dann musst Du Dir nur noch Gedanken machen, wie Du das Ganze abschaltest, oder ist das Akkupack dauerhaft belastet oder am Ladegerät, so dass die Schaltung ruhig immer dran bleiben darf? Wenn nein kämen MOSFETs o.ä. zum Zu- und Wegschalten der Messschaltungen hinzu. Unter Kosten- und Realisierbarkeitsgesichtspunkten ist Dein aufwändiger Vorschlag am Ende vielleicht der Einfachste, wenn man für 9 bit mit den 10 bit ADCs im ATmega auskäme mit Sicherheit sogar, aber das solltest Du genau prüfen. Andererseits gibt es von Maxim und evtl TI 12-,14- und 16-bit-ADCs im SOT23-6 Gehäuse, die zumindest bei 1000er Abnahme im 2-Euro-Bereich liegen dürften.
in diesem fall könnte ein klebendes relais sogar einen brand auslösen (>1000A Strom möglich), keine gute ideemüßte ich mit Sicherungen absichern. Außerdem zu energieverschwenderisch, zu altmodisch, zu laut, zu klobig, einfach uncool
und auch nicht grad billig. und übrigens, inwiefern löst das überhaupt mein problem? wenn ich batterie nummer 13 "einklinke" dann messe ich z.B. zwischen den punkten 50V und 54.2V, gegenüber der Masse der Meßschaltung, auch dies müßte ich "runterteilen" und genau hier liegt das problem.
hmm, die idee mit den kondensatoren lässt mir keine ruhe.
ist nur so eine idee, keine ahnung ob es auch realisierbar ist:
wenn du die zu messenden spannungen zuerst modulierst (hier dürfte das hauptproblem liegen) und danach die ganze geschichte per kondensator entkoppelst. man könnte die zu messenden spannungen mit einem rechtecksignal (am einfachsten) multiplizieren und hätte so auf der anderen (entkuppelten) seite des kondensators ein proportionales signal, das um einen beliebigen nullpunkt schwankt. dann noch gleichrichten und tiefpassfiltern vor dem messen
die schaltung vor den kondensatoren müsste mehrfach für jede messspannung gebaut werden. die signale nach den kondensatoren könnte ev per multiplexer auf eine einzige schaltung geführt werden...
hab das ganze nicht genau durchgedacht und zum hauptproblem der modulation hab ich zu wenig erfahrung. sollte einfach ein gedankenanstoss sein...
könnte aber relativ genaue messwerte liefern (abhängig von der modulationsschaltung)
Hallo !
> ich möchte an einem Akkupack, bestehend aus 14 in Serie geschalteten
> Zellen á 3.6V, jede Einzelzellenspannung überwachen, mit ca. 10
> Meßwerten/Sekunde, um das genaue Verhalten bei bestimmten
> Stromentnahmen zu studieren/protokollieren.
Ich würde auch sagen, Du multiplext das ganze, am einfachsten wirklich über Relais ... dann kannst Du Zelle für Zelle messen, und der A/D des uC reicht hierfür völlig aus
Da beim Messen so gut wie kein Strom fließt, sehe ich die Gefahr gering, daß die Kontakte kleben. Kannst ja vorsichtshalber nach Abschalten des Relais auf 0-Spanung kontrollieren
Pro Messung braucht der mega128 z.b. ca. 200 us !
Alternativ wäre eine Sammlung von uCs mit A/D -Wandlern pro Zelle, die über RS485 vernetzt werden, dann kannst (mit einem RS485 als Pegelwandler) die Daten gleich in den PC holen ... so könnten alle uCs permanent Messen und Werte zur Abholung bereitstellen. Zu beachten wäre, daß Du "Platz" lassen mußt zw. den Messungen, damit ein Datentransport möglich ist
Viel Erfolg,
Vajk
Ich kann mir keine Signatur leisten - bin selbständig!
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