Hallo, ich messe in meinem Elektroauto den Fahr/Ladestrom über ein Shunt (120A ^= 40mv) Ich verwende hierfür einen Mega88 mit der internen 1,1V Ref. Desweiteren einen INA114 (vorher INA111) Intrumentenverstärker und als Ref 2!! REF02 (5V Referenz) hinter 2!! DC/DC Wandlern. Ich erzeuge also mit einem DC Wandler die positive Spannung und mit einem weiteren die negative Spannung und geweils dahinter ein REF02 um genaue 5V zu erhalten. Ich verwende nur Metallschichtwiderstände und die Prazisionssprindeltrimmer (26Gänge) die so dimensioneirt sind, das nur ein seehr kleiner Breich regelabr ist. Dennoch habe ich immer weider das Problem, wenn die Sonne auf das Auto scheint, das er einen Ruhestrom von -1 oder +1 anzeigt, obwohl kein nennenswerter Strom vliest. Wie kann ich das noch stabiel bekommen, oder wie eralisiere ich am betsen einen automatischen Nullabgleich?
1.Wenn keine Sonne scheint, kann man auch mit dem Fön das Problem gut einkreisen wenn es thermischen Ursprungs ist. 2.Ganz ausschließen würde ich aber Störprobleme durch die DC-Wandler auch noch nicht. 3.Ob der Shunt so viel heißer wird ?
Das messen kleiner DC Spannungen ist nicht trivial. Man sollte auf wirklich wenig Kontakstellen achten, wegen möglicher Thermospannungen. Die verwendung der REF02 statt spannungsreglern ist aber übertrieben. Für eine +-5 Versorgung gibt es auch DCDC wandler die gleich +-12 V rausgeben, die man dann per Regler (z.B. LM317,7805,...) auf +-5 V bringen kann. Wenn man schon eine getrennt Spannungsversorgung hast, braucht man auch keinen Differenzverstärker mehr. Da reicht dann ein einfacher Chopper Stabiler OP. Ein schwankender AD Werte um +-1 ist bei des eher kleinen Ref. Spannung schon mal möglich. Die interne Ref ist ohnehin relativ ungenau, da wäre wohl die REF02 besser geeignet. Eine erste Verbesserung wäre schon durch eine mehrfache Messung und Aufsummieren möglich (oversampling). Man könnte hier auch einen externen AD wandler nehmen, der auch gleich genug verstärkung hat. Möglich wäre z.B. ein MCP3421, direkt am Shunt, ganz ohne Verstärkung.
ähm, ich habe vergessehn zu schreiben das der Wert um +-1A!!! schwankt, nicht um 1 Digit :-) Bei einer gesamtauflösung von 150 (+100A -50A) Mit der Fönlösung bin ich auf die 2x REF02 ind den INA 114 gekommen, da der INA111 ganz erheblich abwich,sobald der brandheiß wurde..... Ebenfalls wich der Wert dramatisch ab, als ich die positive Spannung des REF 05 mit einem Ladungspumpen IC in eine negative umgewandelt habe, das lag aber vermutlich daran, das ich Elkos verwendet habe und wäre evt. nicht mit Folie aufgetreten.... Den MCP3421 muss ich mir mal ansehen, hmm, legger, 18bit :-) Ich werde mir wohl gedanken machen müssen, wie ich eine automatische Kalibrierung hinbekommen könnte
Zum Test würde ich die Spannung nochmals mit 33-100nF Keramik mit kurzen Beinen abblocken. Evtl. schwingt auch was ?
> ...der INA111 ganz erheblich abwich,sobald der brandheiß wurde..... Das ist normales Verhalten. Das der INA111 aber brandheiß wird ist allerdings unnormal, das ist ein Fehler!
hm, der MCP3421 ist aber nur bis Gain 8 möglich... ob der dafppt geht, wo finde ich den, was kostet der?? Ich dachte, einfach mit einem Multiplexer den Eingang abwechselt auf den Shutn und dann auf eine Drahtbrüke schalten . An der Drahtbrücke kann er sich immer auf 0A kalibrieren und dann wieder auf den Shunt umschalten und das alle sekunde oder 10 sekunden oder so.... Dadurch sollten neue Verfälschungen durch den Multiplexer wohl nicht auftreten....dacht ich mir :-) Na werde ich also mal probieren, wenn keiner einen besseren Vorschalg hat
Das mit dem Multiplexer und unschalten gibt es so ähnlich in den Chopper OPs. Der INA114 ist aber auch schon nicht so schlecht. Die Spannungsversorgung könnte aber ein Problem sein. Der MC3421 sollte etwa 2 µV an Auflösung schaffen mit Gain 8. Mit Drift und Rauschen sollten etwa 10-20 µV an Störungen drin sein. Das sollte mit einem 40 mV shunt z.B. 1/2000 des Messbereichs (120A) sein, also 2 mal besser als der interne 10 Bit AD bestenfalls sein kann. Vermutlich kann man da sogar ohne DCDC Wandler auskommen, denn man hat einen Differenz-eingang, der auch ein bischen (-+300 mV) außerhalb der Versorgung geht. Der MCP3421 habe ich von TME (aus Polen) bekommen. Preislich bei rund 3 EUR (2,45 + polnische Mwst.). Die Zugabe bei dem AD-Wandler ist die interne Referenzspannung. Es gibt auch ähnliche AD Wandler von LT und AD im etwas größeren Gehäuse. Bei Reichelt gäbe es da z.B. den LTC2440. Der sollte auch direkt am Shunt messen können, ist aber wohl hier eine Nummer zu groß.
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