www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LEM Wandler und PWM


Autor: Mos Kito (moscito)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mahlzeit zusammen,

mal eine grundlegende Frage:

Ich habe eine PWM (100kHz) gesteuerte Last und einen CASR6 LEM Wandler.
Nun würde ich gerne mit einem uC den Strom aufnehmen (nur positiver 
Strom).
Der Lem Wandler hat den bekannten 2,5V Offset. Darüber hinaus ist der 
Ausgang äquivalent zum Eingangsstrom.
Also brauche ich einen Differenzverstärker mit Referenz zum Ref Ausgang, 
wegen der maximalen Auflösung am ADC.
Dadurch daß es PWM ist brauche ich ja einen Tiefpassfilter mit einer fg 
von 10% der Frequenz.

Wie misst man das jetzt am besten?

LEM->Differenzverstärker->Tiefpass
oder
LEM->Tiefpass->(Differenz)verstärker

LTSpice kennt leider keinen LEM und ich kenn LTSpice noch zu wenig...


Danke schonmal

Mos Kito

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mos Kito schrieb:
> Dadurch daß es PWM ist brauche ich ja einen Tiefpassfilter mit einer fg
> von 10% der Frequenz.
Warum? Wo misst du den Strom?
Bei einer PWM zusammen mit einer Induktivität ist der Strom durch die 
Induktivität nahezu konstant...

Autor: Mos Kito (moscito)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hmm Induktivität? Es ist eine Lampe, also eher nicht.
Gemessen werden soll in der High Side mit dem LEM.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mos Kito schrieb:
> Hmm Induktivität? Es ist eine Lampe, also eher nicht.
Eine Lampe mit 100kHz antakten? Brutal...  :-o
Was ist das für eine Lampe?

Mos Kito schrieb:
> Wie misst man das jetzt am besten?
Sinnvollerweise kannst du einen Strom nur messen, wenn ein Strom fließt.

> Der Lem Wandler hat den bekannten 2,5V Offset. Darüber hinaus ist der
> Ausgang äquivalent zum Eingangsstrom.
> Also brauche ich einen Differenzverstärker mit Referenz zum Ref Ausgang,
> wegen der maximalen Auflösung am ADC.
Wenn du diesen Aufwand betreibst, dann solltest du aber ein besseres 
Filter nehmen als das hier:
> Dadurch daß es PWM ist brauche ich ja einen Tiefpassfilter mit einer fg
> von 10% der Frequenz.
Meinst du ein PT1 (=RC) Glied? Dann hast du da gerade mal 20dB Dämpfung. 
Und damit einen Ripple von 10%.
Und wenn du mit diesem Ripple leben kannst, dann kannst du (im 
Umkehrschluss) auch einfach den Offset nach dem ADC herausrechnen... :-o

Autor: Mos Kito (moscito)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Es ist nur im eigentlichen Sinne eine Lampe. Im speziellen Sinne ist es 
eine Bayard Alpert Heißkathoden Vakuummessröhre.

Das mit dem Offset rausrechnen hat sich als zu ungenau erwiesen.
Bei 2,5V positivem Offset und einem Betriebsstrom von 3-4A bei einem 
Wandler mit +-20A Messbereich bleibt nicht mehr viel übrig.

Die Filterordnung werde ich ermitteln, sobald ich praktische Ergebnisse 
habe. 50mA Messfehler bei 4A wären noch zu verschmerzen.

Ich bin eigentlich von der Digitalschiene und fühle mich in dem 
Analogbereich überhaupt nicht wohl ...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mos Kito schrieb:
> 50mA Messfehler bei 4A wären noch zu verschmerzen.
Damit brauchst du ja nur eine Auflösung von 80 Schritten (=7 Bit). Da 
sollte ein 10-Bit-Wandler locker reichen, auch wenn du das "Offset-Bit" 
einfach wegwirfst...

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mos Kito schrieb:
> Im speziellen Sinne ist es
> eine Bayard Alpert Heißkathoden Vakuummessröhre
Was auch immer das ist. Was wird denn damit gemessen?
Und was versorgst du mit deiner PWM? Die Kathodenheizung?

Autor: citb (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dann musst Du den Strom im Einschaltzeitpunkt messen und den Strom ueber 
das Tastverhaeltnis berechnen.

citb

Autor: Mos Kito (moscito)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Mit dieser Röhre wird Hochvakuum gemessen.
Beheizt wird die Glühkathode.

http://de.wikipedia.org/wiki/Ionisations-Vakuummeter

Da die Teile häufig durchbrennen wollte ich der Sache mal auf den Grund 
gehen und eine Langzeit Strommessung veranstalten.

Ja - das Tastverhältnis messen wäre vermutlich die beste Lösung, das 
wäre aber dann mit Kanonen auf Spatzen zu schießen.

Ich hab mir das AVR Net I/O besorgt und eine Datenloggersoftware, sowie 
den LEM Wandler.

Jetzt fehlt mir quasi "nur" noch der Analogteil.

Es muss ja nicht auf das mA auflösen, aber natürlich je besser desto 
freu.
Bei 20A Meßbereich vom LEM bin ich im Idealfall bereits schon bei einer 
Auflösung von 20mA bei 10Bit.

Autor: citb (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Ich hab mir das AVR Net I/O besorgt und eine Datenloggersoftware, sowie
>den LEM Wandler.

Ja und wo ist das Problem, die PWM auf einen Pin zu legen und den 
Effektivstrom zu berechnen?

citb

Autor: Mark (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> und einem Betriebsstrom von 3-4A bei einem
>Wandler mit +-20A Messbereich bleibt nicht mehr viel übrig.
Also sind 3-4A der effektive Heizstrom?  Warum nicht über einen Shunt 
messen?

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vieleicht solltest du mehr über die PWM erzählen? Was erzeugt die? Ist 
die geregelt? Vieleicht liegt da der Hund begraben.

Autor: Fralla (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warum den Strom nicht Regeln, einen UC3843 und mit diesem den Strom über 
einen Shunt regeln. Also mit dem Integrieretn Error Amp statt der 
Spannung den Strom regeln. Wenn zu ungenau kann man ja immer noch extern 
den Strom messen den Stromsollwert (da peak current mode) dem UC3843 
(Pin Comp) vorgeben.
Erzähl mehr zum Aufbau, Strom, Spannung, etc.

Autor: Mos Kito (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hmmm - bin wohl noch ein paar Erklärungen schuldig.
Das Ganze ist ein bereits existierendes Messsystem, in das ich nicht 
eingreifen möchte (Shunt).

Über den PWM Erzeuger kann ich nicht viel sagen. Ist das Messgerät und 
damit (fast) eine Blackbox.
Aus einem kleinen Schaltplanauschnitt konnte ich die PWM Generation 
ermitteln. Mit dem SG3526 und R69 uns C41 komme ich auf eine 
Periodendauer von 10us, also 100kHz.

Interessant: Die Current Sense scheint auch nur ein RC LP Filter 
1.Grades zu sein.

Der Heizstrom beträgt je nach Alter der Kathode zwischen 4,5A und 2,5A.


Also nochmal von vorne:

Den PWM Strom kann man doch eigentlich gut mit einem LP Filter 1. oder 
2. Grades messen.
Die Frage ist, was kommt aus dem LEM heraus? Das gleiche PWM Signal, nur 
mit 2,5V Offset?
Wenn ja, was mache ich dann zuerst? Offset weg, oder filtern?
Natürlich sollte sich die Anzahl der Bauteile in Grenzen halten...

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.