Hallo! Ich habe für eine Strommessung mit Shunt einen Differenzverstärker mit dem TLC277 (OpAmp) aufgebaut. Ich möchte den Strom aus einem 7,4V LiPo-Akku messen, hab dazu auch schon eine Platine geätzt und aufgebaut. Nur will der OP nicht so wie ich will. Zur Messung verwende ich einen 0,1 Ohm Shunt. Der Nichtinvertierende Eingang ist über einen Spannungsteiler (10k : 100k) an die 7,4V angeschlossen. Der Invertierende Eingang ist mit 10k an die andere Seite des Shunt angeschlossen, nach dem 10k Widerstand ist ein 100k Widerstand an den OP-Ausgang angeschlossen (Rückkopplung). Der Ausgang wiederrum an den A/D-Wandler eines ATTiny26. Mein Problem besteht nun darin, dass am OP-Ausgang immer 5,29V anliegen (der TLC wird mit 5V Versorgt). Mit einem LM358 besteht das gleiche Problem, nur die Spannung liegt bei nur ~3,5V. Am Ausgang des OP's liegt also immer "High"-Pegel, was mich auf eine falsche Beschaltung schließen lässt. Vielleicht kann mir da ja jemand helfen...im Anhang ist der Teil der Beschaltung des OP's. MfG Basti
Ohne die OpAmps direkt zu kennen: sind die Eingangsspannungen am OpAmp eventuell zu "nah" an der Betriebsspannung? Wenn der mit 0V und 5V versorgt wird, sollte die Eingangsspannung vermutlich im Bereich um 2.5V liegen, für eine möglichst Lineare Verstärkung. Also evtl mal an den Eingängen messen, und die Spannungsteiler anpassen wenns nicht passt.
Naja, dann hab ich wohl nen Elementaren Fehler eingebaut (hab noch sogut wie nie mit OP's gearbeitet). Der OP wird mit 5V Versorgt und an den Eingängen liegen um die 12V (Testphase mit Pb-Akku)...hab ich mir schon fast gedacht! Kann ich also höchstens einen Spannungsteiler einbauen, der die 12V auf 3V runterteilt...
Hallo nochmal! Ich weiß jetzt nimmer weiter, ich hab nen Spannungsteiler 100k zu 10k vor den OP gelötet. Die Spannungen sind jetzt 1,137V vor dem Shunt (also direkt an 12V) und 1,030V hinter dem Shunt (vermute mal Bauteiltoleranzen). Wenn ich jetzt einen 100Ohm Widerstand als Last anschließe müssten sich die Spannungen um 1,2mV ändern. Tun sie aber nicht! Die beiden Spannungen ändern sich nur, weil sich die Batteriespannung langsam senkt. Der OP Verstärkt das Signal (müsste th. Faktor 10 sein) zwar, es kommen aber immer nur knapp 7mV hinten raus. Irgendwas stimmt nicht...aber ich hab keine Ahnung was!
und da das Problem nicht ganz unbekannt ist, hat maxim z.B. ne ganze Menge ICs für diesen Zweck... http://para.maxim-ic.com/Default_CurrentSenseAmplifiers2.htm
Naja, die Dinger kosten bei Reichelt immerhin fast 7 (und mehr als 2 Samples geht auch nicht)! Wenn das Problem so bekannt ist muss es doch auch so ne Lösung geben!?
Hallo Sebastian, wenn du vor dem Shunt einen Spannungsteiler hast, um die Eingangsspannung am OP herabzusetzen, mußt du auch hinter dem Shunt einen Spannungsteiler mit dem gleichen Teilungsfaktor machen, denn die OP-Eingänge müssen ja eine Differenzspannung von nahezu 0 V bekommen, sonst geht der OP (wie bei Dir der Fall) in die Sättigung!!!
Hmm, bei den Bauteiltoleranzen lässt sich aber nicht viel drehen...einen TLC hab ich mir schon mit den 12V kaputt gemacht (ich hab aber keine Ahnung warum...ist auf einmal Rauch aufgestiegen, ein LM358 hat's aber überlebt). Wie stell ich das denn am besten an?
Wenn dann musst Du die beiden Spannungen (vor und nach dem Shunt) mit zwei exakt gleichen Spannungsteilern, die die Spannung auf ca. 3V runterteilen, auf den OpAmp geben. Dann bestimmt die Versorgungsspannung aber immer noch die Empfindlichkeit Deiner Schaltung. Google mal nach "high side current sensor" und "high side current amplifier". Habe mit MAX4080 recht gute Erfahrung gemacht. Von Allegro gibt es auch was nettes, ein Hall-Sensor für Strommessung: ACS704 ACS706 ACS75x und Konsorten http://www.allegromicro.com/hall/currentsensor.asp Das Stromsignal ist galvanisch getrennt (Umax=600-1200V)! Vorsicht, die Teile rauschen beachtlich! -> filtern (nichts für schnelle Messungen) als Stromsensor: Oder der KMZ51 / ZMX40 ZMX40M Zetex (2 Sensoren kompensieren externe Felder).
Hallo, ich würde den OPV mit der Batteriespannung als Betriebsspannung versorgen, dann gibt es weniger Rauchsignale. Die Prinzipschaltung der High-Side-Sensoren von Maxim & Co kann man auch "diskret" mit OPV und einem Transistor aufbauen, die Schaltung ist in fast jedem Datenblatt von OPV, die Eingangsspannungen bis zur Betriebsspannung vertragen, enthalten. Als Bonus hast Du dann gleich den Massebezug. Arno
Hi! Gehe mal unter Artikel zu den Operationsverstärkern und suche den Subtrahierer. Mit dem kannst du das Probl. sauber lösen. Ub deines TLC muss aber unbedingt an Ubat. Um den TLC nicht an den Ub-Grenzen zu fahren, muss die "Masse" des Spannungsteilers vom nichtinvertierenden Eingang (+) eine virtuelle werden. Ich nehme dazu meistens 1,2V weil ich da Ref-Regler habe. Diese Spannung must du im Tiny dann subtrahieren und fertig ist der Lack. Viel Erfolg, Uwe
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