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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik INA138 und 50A Shunt Problem


Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Habe einen Atmega 48 und zwei INA 138 um einmal +I und -I zu messen um 
herauszufinden ob aus der Batterie etwas entnommen oder geladen wird.

Schaltung wie im DB als RS habe ich Gain 100 =499KOHM und zusätzlich 
100nf gegen gnd.

Schaltplan ist angehängt.

Die Volt berechnung haut soweit hin +-0,1V mit Messgerät nachgemessen.

ALs ADC wert für die INAS bekomme ich 0.

Die momentane Stromstärke ligt laut Multimeter bei 220mA.

Ist der ADC und INA mit dem 50A Shunt(Abfall 75mV) überhaupt messbar???

Ich hoffe das die Berechnung stimmt.

50A = 75mV
1A=1,5mV
0,5A=0,75mV
0,220A=0,33mV
INA 138 Gain 100%

soll ja heißen 0,33mV*100=33mV.
Das sollte der 10bit ADC messen können oder liege ich da falsch 
abtastrate 125KHz.

Mit dem Multimeter bekomme ich 0,3mV sollte ja passen.

Stimmt der Schaltplan nicht?????

uint16_t readADC(uint16_t channel)
{
  uint8_t i;
  uint16_t result;

 ADCSRA = (1<<ADEN) | (1<<ADPS2) | (1<<ADPS1) |(1<<ADPS0) ;
 ADMUX = channel;
 ADMUX |=  (0<<REFS1)|(1<<REFS0);
 ADCSRA |= (1<<ADSC);
 while ( ADCSRA & (1<<ADSC) )
     {
     ;
     }

 result = ADCW;

 result = 0;
 ADCSRA |= (1<<ADSC);
while ( ADCSRA & (1<<ADSC) )
    {
      ;
    }

 result= ADCW;
 ADCSRA &= ~(1<<ADEN);
 return result;
}

Oder die ADC abfrage???


Vielen Dank

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Habe mit dem Multimeter mal am INA 138 Ausgang gemessen der zum ADC2 
geht und dort stehen exat 0,033V an also haut das hin warum zeigt der 
ADC2 =0????
Also Schaltplan muß stimmen.

Danke

Gruß

Andy

Autor: Sauger (Gast)
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Nabend,

Andreas Herrmann schrieb:
> ADMUX |=  (0<<REFS1)|(1<<REFS0);

also AVCC with external capacitor at AREF pin

irgendwie steige ich nicht durch deine Messwerte durch :-)

aber, so als Denkanstoß:
du fährst mit 5V macht AVCC/1024 = 5/1024 oder 4.88 mV pro ADC Digit.

MfG

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Ich benutze interne referenz 5V,
klar ist schoin minimale auflöung 4,88mv das sollt bei 33mV einen ADC 
von 7 geben aber bei mir von 0.

WIe muß ich den ADMUX schalten auf exteerne Referenz???

Danke

Gruß

ANdy

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

>Ich benutze interne referenz 5V,

Nein. Du benutzt VCC als Referenz

>WIe muß ich den ADMUX schalten auf exteerne Referenz???

Hast du eine externe Referenzspannungsquelle außer VCC?

MfG Spess

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Ja richtig Ref0=1 und Ref1=0 ist VCC and VREF
Ich benutze nur die Spannung VCC=5,05V.

Danke

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Habe ein phänomen.

Wenn ich mit dem Multimeter COM an GND und mV an ADC2 dann seheh ich den 
ADC zwischen 6 und 7 am Messgerät sind 32,7 bis 33,4mv.
nehme ich das Multimeter weg sind es wieder 0 am adc.
Habe erst gedacht kalte lötstelle und ich drücke den pin vom mega auf 
die LP mit der meßßspitze aber er ist ordentlich verlötet.

Ich bin ratlos.

Gruß

Andy

Danke

Autor: Jens G. (jensig)
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Eingekoppelte Störspannungen (Brumm) - Multimeter sind schließlich 
hochohmig.

Autor: Knut (Gast)
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Überprüf mal deinen 499k. Scheint fasst als sei der nicht richtig 
angelötet. Dein Multimeter wirkt an dieser Stelle wie ein 
Bürdewiderstand.


Gruß Knut

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Habe mal einen OSZI angeschlossen und den auf 30mv eingestellt und nur 
Rauschen keine glatte Spannung.

Wie kann man sowas umgehen????

Fängt der Ina bei 100% Gain so stark zu rauschen an???

Werde es mal mit 250K RS probieren Gain =50% sollte ja statt 33mv nur 
noch 16mV anzeigen sollte ja auch noch zu messen sein.

Danke

Autor: I. L. (Gast)
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Andreas Herrmann schrieb:
> Fängt der Ina bei 100% Gain so stark zu rauschen an???

Es gibt ein sogenanntes Sromrauschen wenn die Elektronen sich durch das 
Silizium bewegen. Überleg ma, du willst 300µV verstärken, da wird ein 
großer Anteil an Stromrauschen dabei sein. Da hat das richtige Layout 
schon ein riesigen Einfluss auf das Messergebnis



Gruß Knut

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Das ist mir schon klar ich habe mich schon nach dem DB gehalten das die 
ADC am AVR im Bottom Layer der LP eine GND Fläche haben müssen.

den 10µH habe ich auch dran für AVCC.
Gibt es irgendwie eine andere Lösung???

Habe schon mit mittelwert 100messungen zwischen jeder messung 40µs 
pause.

es bleibt bei null nicht mal ne 1 oder mehr am adc wert.

Danke

Gruß

Andy

Autor: I. L. (Gast)
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Hast du denn deinen 499k überprüft?


Gruß Knut

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

JA hatte ich sind suaber verlötet habe auch nochmal nachgelötet es sind 
SMD da habe ich seit 3 Jahren keine Lötproblem gehabt bei Draht 
Wiederständen hatte ich sowas schon.

Ich verzweifle bald normalerweise sollte der ADC bei Rauschen doch 
springen und nicht bei 0 liegen???

Danke

Gruß

Andy

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Habe jetz mal den ADC abgekoppelt vom Ina un der hängt jetzt frei in der 
Luft.

Nun zeigt der ADC obwohl nichts dran ist 505.

Ist der Atmega im A****????

Danke

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Habe mich entschlossen eun neues Layout zu erstellen.

Was muß ich noch beachten auér den Masseflächen unter den ADC Ports??

Kurze wege vom INA outpu zum ADC????

Bin für jede Hilfe dankbar.

Gruß

Andy

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Was ist eigentlich 100% Verstärkung? V=1?

Autor: seennoob (Gast)
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ollo Andy

Schon mal an einen Hall-Stromsensor gedacht ?
http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbe...

die ACS758 gehen bis 200A von Allegro.

mfg

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Also im Db steht das die Spannung am Shunt durch den INA *100 verstärkt 
wird.
Jetzt habe ich *50 verstärkt.

Ich habe zwei Allegro Hallsensoren 200A und 100A leider nicht zu 
gebrauchen bei messung in mA bereich.
Habe den 200 A Hallsensor im Einsatz geht erst ab ca 900mA sauber.
Der 100 wird bei 500mA laufen ich will aber 100mA auflösung.

Es muß doch machbar sein warum gibt es denn da den INA überhaupt ich 
kann bei meinen vorhaben keine 5 oder 20A shunt einsetzten weil mein 
maximum damit überschritten wird.

Habe jetzt wieder eine Brücke drin zwischen INA und ADC und auch noch 
ein R=5K dazwischen ADC und INA Outpou in reihe leider immer noch 0 am 
adc es sei denn ich messe mit dem Multimeter zwischen GND und ADC dann 
zeigt der ADC den richtigen wert an ich kapier das nicht.

Gruß
Andy

Autor: Marc S. (Gast)
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LTC6103 habe mit dem schon erfolgreich Schaltungen wie die deine 
aufgebaut !

ist von den werten her dem INA138 deutlich überlegen

Autor: asd (Gast)
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Mach mal ein paar nF von den ADC-Eingängen nach GND. Die ADCs sind ein 
Kondensator-Spannungsteiler, die belasten beim Sampeln kurz die Quelle. 
Wenn die dann den Strompeak nicht liefern kann weil zu hochohmig 
verfälscht das die Messung.

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Ja der LTC6103 kann ja bidirectional messen mit einen device.
ABer nun habe ich ja 2 INA 138 für 5€ beide die müssen ja gehen.
Ich werde nicht schlau wi man RIN und ROUT berechnet vom LTC.
Mein Shunt 50A hat 75mV abfall

R=U/I
R=0,075/50=1,5Ohm

Vsense =75mV
RIN
ROUT

VOUT=Vsense*(RIN/ROUT);
VOUT max=5V
Vsense MAX(50A)=75mV
VOUT/VSENSE=RIN/ROUT
Wie bekomme ich dann bei 50A meine 5V bei VOUT

IM beispeil im DB haben die einen 10A Shunt mit RIN=200OHM und ROUT =5K. 
bei VOUT +-2,5V


Ich muß aber erstmal den INA zum laufen bekommen.

Meine Frage wie muß die platzierung des iNAS zum ADC liegen ich habe 
jetzt ca 2cm Leiterzug dazwischen vorher ca 5cm.
dabei ist jetzt aber die Leitungslänge vom Schuntanschluß (Anreihklemme) 
zum Ina 4cm und von Anreihklemme zum Schunt 7cm.

auf der Leiterplattenunterseite liegt der komplette Mega unter einer 
Massefläsche.

muß ich noch was beachten????

Danke

Gruß

Andy

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

habe jetzt noch an jedem ADC den ich benutze ein C gegen GND geschalten.

Gruß

Andy

Autor: Rübezahl (Gast)
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Probier mal einen Impedanzwandler zwischen Ina und adc als Buffer.

Autor: daniel (Gast)
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grndsaetzlich muss die schaltung funktionieren, hab so einige lp in 
betrieb... hãlst du dich ans dattenblatt? lc an vref?jeweils erste 
messung mit dem adc nach dem einschalten verworfen?  wenn du einfach mal 
ne definierte spannung an den adc input legst funktioniert er dann?

Autor: Andreas Herrmann (andy78)
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Hallo

Habe eine neue LP gemacht und nun geht es endlich.
laut netzgerät zieht meine schaltung (CAN BUS 6 Nodes) mit Display 
185mA.
Der ADC schwankt zwischen 3 und 4.
rechnen tu ich doch so.

75mv=50A
adc*4,88mv=xA

da der ina um x50 verstärkt

75=50A
(adc*4,88)/50=xA
75mV=50A
0,29mV=xA

dreisatz
0,29*50/75=0,192A.

stimmt doch so oder???


wenn ich noch mehr last (eine 12 volt lampe) hänge habe ich einen adc 
von 9 ohne schwankung.

entspricht 579mA laut netzgerät 550mA.

es sollte jetz stimmen auch mit der berechnung???

vielen dank für eure mithilfe

gruß

andy

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