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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gibts eigentlich auch ADCs, die Strom messen?


Autor: Maxim (Gast)
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Schon klar, dass man dafür einen "normalen" ADC und ein Shunt nehmen 
kann. Aber gibt es dafür nicht schon fertige ICs? Die wären dann 
sicherlich temperatuskompensiert, hätten sehr niederohmige Shunts und 
wären trotzdem sehr genau und ab Werk kalibriert. :) Man wird doch wohl 
träume dürfen ...

Autor: Oha (Gast)
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Nein, gibt es nicht. Die noetige Vielfalt .. , die Lagerhaltung ... und 
der Gewinn fuer den Entwickler ? Ein Widerstand eingespart ? Das kann's 
ja nicht sein.

Autor: Sandmann (Gast)
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Bau dir doch einen Strom-Spannungswandler davor.

Einfach einen Operationsverstärker nehmen (Siehe wikipedia und dann 
"Strom-Spannungs-Wandler"). Auf invertierten Eingang kommt dein Signal, 
zwischen invertiert und out kommt ein Widerstand (U=-R*I).

ABER: du brauchst bipolare Spannungsversorgung damit dein OPV negative 
Spannungen anzeigen kann.

Autor: Z8 (Gast)
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>ABER: du brauchst bipolare Spannungsversorgung damit dein OPV negative
>Spannungen anzeigen kann.


Sehr bekömmlich für den AVR! :)

Autor: Hannes Lux (Gast)
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> damit dein OPV negative Spannungen anzeigen kann.

Ähhh: Wie zeigt der OPV das an?
Oder: Wie schließt man das Display an den OPV an?

...
(schnell flüchtend...)

Autor: Sandmann (Gast)
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Naja also man kann die bipolare Spannung ja so dimensionieren, dass man 
-5V 0V und 5V hat. An -5V und 5V kommt der OPV. an -5V und 0V der AVR. 
Dann ist halt die gemessene Spannung bei größeren Strom niedriger, aber 
das sollte doch kein Problem sein^^

Zu OPVs: die haben kein Display. Die können nur Spannungen verstärken, 
Subtrahieren, addieren, Strom-Spannung wandeln, Spannung-Strom Wandeln, 
High und Lowpass, Multiplizieren, Dividieren etc.

Er zeigt den Strom in Form einer Proportionalen Spannung an. Die ist 
dummerweise negativ zum eingangssignal. Deshalb die Geschichte mit 
bipolarer Spannung.

Autor: Hannes Lux (Gast)
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Hast Du das "(Schnell flüchtend...)" übersehen? Es hat eine ähnliche 
Bedeutung wie ein Smiley. ;-)

...

Autor: Sandmann (Gast)
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Ich nehme alles ernst. Es gibt viel zu viel Humor auf dieser Welt.

Autor: Maxim (Gast)
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Lassen sich mit dem Strom-Spannungs-Wandler auch Ströme von 10 A messen? 
Der Opamp müsste ja einen extrem kleinen Innenwiderstand am Ausgang 
haben.

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Maxim wrote:
> Lassen sich mit dem Strom-Spannungs-Wandler auch Ströme von 10 A messen?
> Der Opamp müsste ja einen extrem kleinen Innenwiderstand am Ausgang
> haben.

Für sowas nimmste Shunts, das sind Widerstandsstreifen mit einem genau 
eingeprägten, meist winzigen Wert (Zehntel Ohm und auch weniger). 
Dadrüber wird dann ein ADC gespannt und der Spannungsabfall gemessen.

Autor: Random ... (thorstendb) Benutzerseite
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Maxim wrote:
> Lassen sich mit dem Strom-Spannungs-Wandler auch Ströme von 10 A messen?

Wenn du ihn ausreichend kühlst...
Schlage flüssiges Helium vor...

Strommessung ist doch immer indirekt über Spannungsmessung..... 
kopfschüttel
Oder man möge mich eines besseren belehren...


VG,
/th.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Random ... wrote:
> Maxim wrote:
>> Lassen sich mit dem Strom-Spannungs-Wandler auch Ströme von 10 A messen?
>
> Wenn du ihn ausreichend kühlst...
> Schlage flüssiges Helium vor...
>
> Strommessung ist doch immer indirekt über Spannungsmessung.....
> *kopfschüttel*
> Oder man möge mich eines besseren belehren...
>

Kleine Varianten gibt's:
Oder über das Magnetfeld das den Leiter umgibt. Z.B. Stromwandler der 
Firma LEM.
Für AC und DC geeignet.

Wobei man jetzt sehr spitzfindig sein könnte und eben den 
Spannungsausgang dieser Wandler betrachtet. ;-)

Autor: Walter Tarpan (nicolas)
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> Strommessung ist doch immer indirekt über Spannungsmessung.....
> *kopfschüttel*
> Oder man möge mich eines besseren belehren...

Strom läßt sich wunderbar direkt messen. Aus der Schule kennen wir ja 
die Knallgaszelle (Zurückführung auf eine Volumenmessung). Und dann 
kennen wir aus der Definition des Amperes noch die Kraftwirkung auf 
einen Leiter. Wobei ich mich jedesmal ärgere, wenn die die unendlich 
langen Leiter in 1m Abstand wieder aufrollen muß. Das dauert nämlich.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Nicolas S. wrote:
>> Strommessung ist doch immer indirekt über Spannungsmessung.....
>> *kopfschüttel*
>> Oder man möge mich eines besseren belehren...
>
> Strom läßt sich wunderbar direkt messen. Aus der Schule kennen wir ja
> die Knallgaszelle (Zurückführung auf eine Volumenmessung).

Oder aus der (sehr alten) Defintion für die Festlegung des Ampere, in 
der Silber-Zelle (Zurückführung auf eine Gewichtsmessung).

> Und dann
> kennen wir aus der Definition des Amperes noch die Kraftwirkung auf
> einen Leiter. Wobei ich mich jedesmal ärgere, wenn die die unendlich
> langen Leiter in 1m Abstand wieder aufrollen muß. Das dauert nämlich.

Tja, des Forschers Leid, der Forschers Freud  ;-))


Damit noch was (anderes) Problemlösendes dazukommt: 
Strom-Frequenzwandler sind auch eine interessante Lösung.

Autor: Michael Wilhelm (Gast)
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Bei Allegro gibt es schnuckelige Stromsensoren.

Einen hänge ich mal an
MW

Autor: WoPe (Gast)
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Sehr große Ströme lassen sich deutlich verlustfreier mit 
Magnetfeldmessung machen. Wird sehr oft verwendet. Ebenso in 
Strommeßzangen u.s.w. Ausserdem ist die Messung darüber potentialfrei. 
Da tut man sich speziell bei High-side Strommessungen mit kV leichter 
:-)

Die Stromsensoren für den Industriebereich (wie die von z.B. LEM) 
verwenden zumeist linear-Hall-Sensoren (ohne Werbung zu machen - aber 
einfach mal bei Allegro, Maxim, Infineon, Micronas, ... nachschauen, die 
haben alle solche Sensoren im Programm, teilweise auch statt mit 
Analogausgang schon mit mit PWM/SPI/LIN/SENT und anderen Protokollen), 
die entweder in dem Luftspalt eines Magnetkerns um einen Leiter sitzen 
(schlecht für Gain/Linearität - Sättingungsverhalten) oder ohne 
Magnetkern das Leiterfeld messen (schlecht für Offset, daher eher für 
große Ströme/Abschaltschutz - das Feld zur Messung ist klein) arbeiten.

Im Auto und Consumerbereich z.B. bei der Batteriemessung kommen aber 
nach wie vor sehr oft Shunts vor, die sind noch billiger und einfacher 
in der Anwendung. Das Bild könnte sich aber auch hier bald ändern.

Autor: Reinhard R. (reinhardr)
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Es gibt ADCs mit Stromeingang, z.B. den DDC112. Der ist aber eher was 
für Sonderanwendungen.

Reinhard

Autor: W. S. (wope)
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Hier eine Application Note zum Thema Strommessung ohne Shunt:

http://www.infineon.com/dgdl/Current_Sensing_Rev.1...

Falls der Link nicht geht:
- www.infineon.com
- select Category
- Sensors
- linear Hall and current Sensing
- Documents
- Current Sensing using linear Hall Sensors

Hope it helps. Ist nur ein Beispiel, gibt es sicher noch ähnliche auch 
von den anderen Herstellern.

Ich habe mir auch Ferritkerne gekauft (handelsübliche Induktivitäten mit 
Ringkern), den Ring 0.5mm breit aufgeschnitten (der Luftspalt bestimmt 
das Feld und läßt sich gut rechnen) und TLE4998x4 Sensoren eingesetzt. 
Low-Cost bei sehr guter Genauigkeit. Für DC (z.B. Solaranlage) geht das 
super bei AC muss man auf Frequenzgang (Wirbelströme & Co.) achten, ist 
bei 50Hz-Netz mit Ferrit normalerweise auch noch kein Problem.

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