Strom messen

[KJK (Gast)]

Hallo!

Ich will einen Strom [0...50mA] messen, der getrieben wird.
Der Messwiderstand kann daher recht groß gewählt werden [50 Ohm].
Ein fertiger Strom-ADC a la MAX4080 sind nicht gewünscht.
Also habe ich mir gedacht, dass ich einen OP als Differenzverstärker 
nehme und dessen Ausgangssignal mit einem ADC Sample.
Mir machen aber gerade die evtl. unterschiedlichen Potentiale und/o eine 
evtl. Potentialverscheibung bzw. Gleichtaktspannung sorgen, die ich 
nicht näher beziffern kann. Eine einfache Skizze findet ihr in der 
Anlage.

Nun die Fragen:
1. Ist das Messprinzip überhaupt möglich?
2. Welcher OP ist dafür geeignet und welche Versorgungsspannung bräuchte 
dann der OP? Eigentlich wollte ich ihn mit 3,3V, die mir zur Verfügung 
stehen versorgen

Danke für euer Feedback.

Gruß
Kai-Jochen

[Simon H. (simi)]

Das geht gut so, wird auch oft so gemacht.

Welcher OP geeignet ist, lässt sich ohne weitere Angaben (Dynamik etc.) 
nicht sagen, aber es hört sich für mich nach einer sehr einfachen 
Anwendung an, also wird das nicht so kritisch sein, nimm einen, der vom 
Spannungsbereich etc. passt.

Versorgungsspannung: Du musst einfach aufpassen, dass keiner der 
Eingänge aufgrund von U_Offset und U_Diff eine zu hohe Spannung 
abkriegt. Also solltest Du in etwas wissen/abschätzen, wie gross 
U_offset werden könnte. Am invertierenden Eingang ist ja eigentlich 
bloss eine Potentiometerschaltung, also kannst Du daraus leicht 
(ungefähr) ausrechnen, wie gross der Eingangsspannungsbereich sein soll. 
Genau ausrechnen ist auch nicht viel schwerer.

Wenn Du dahinter 'nen ADC hängst, dann vergiss das Anti-Aliasing nicht!

Gruäss
Simon

P.S. Die 24V-Spannung im Schema ist überflüssig. :-)

[KJK (Gast)]

Simon Huwyler schrieb:
> Versorgungsspannung: Du musst einfach aufpassen, dass keiner der
> Eingänge aufgrund von U_Offset und U_Diff eine zu hohe Spannung
> abkriegt. Also solltest Du in etwas wissen/abschätzen, wie gross
> U_offset werden könnte.

Im Worst-Case-Fall könnte U_Offset = 24V- 200mV (bei 50 Ohm und 4mA), 
also 23,8V sein (Wenn der Eingang an 24V hängt und die Stromquelle am 
Ausgang). Und U_Diff eben 50mA * 50 Ohm = 2,5V.

Simon Huwyler schrieb:
> P.S. Die 24V-Spannung im Schema ist überflüssig. :-)

Hab mal gelernt das Strom die Wirkung und Spannung die Ursache ist. ;)

[Simon H. (simi)]

Kann man so sehen, kann man auch genau umgekehrt sehen. :-)

Tatsache ist aber, dass eine (ideale) Spannungsquelle in Serie mit einer 
(idealen) Stromquelle nichts aussagt.

Achso, Du bisst ja der Themenstarter! :-) In dem Zusammenhang - als 
Erklärung der 24V

Passt. :-)


Jetzt musst Du halt diese Eingangsspannungen noch etwas runterholen. Das 
kannst Du mit Widerständen nach GND machen. Ich habe dazu in einem 
anderen Thread mal was geschrieben... muss mal suchen gehen...

Beitrag "PI-Regler mit Single Supply OPV möglich?"

[KJK (Gast)]

Wie wäre es mit einer Zenerdiode die Spannung U_Diff begrenzen... !?
Würde es auch was bringen noch mit einer Zenerdiode die Spannung des 
Ausgangs auf GND_2 zu begrenzen (also V_Offset)...!?

[Simon H. (simi)]

Das kannst Du schon - wenn es Dir nur darum geht, das Ding vor Schaden 
zu bewahren. Sobald die Z-Diode eingreift, wirst Du natürlich nichts 
mehr gscheites messen.