Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strom messen mit einen Shunt OPV??


von bastler (Gast)


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hallo,


ich habe vor mit einen atmega8 strom über einen shunt zu messen kann man
das direckt oder geht es besser über einen OPV, wenn OPV dann welchen da
gibts ja tausende

MFG+Danke

von katombo (Gast)


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... es gibt auch tausende von Strömen

aber im Prinzip geht es auch ohne OP

Kommt eben auf den Strom an

von bastler (Gast)


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hallo,

zu einen soll um die 20A gemessen werden zum anderen 100A

ich will auch eine halbwegs vernünftige genauigkeit haben und ohne ist 
das nicht so toll da ich ja dann nur um die 100 schritte habe um 100A 
dar zu stellen

MFG

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Nun, natürlich kannst du mit einem ADC auch den Spannungsfall über einem 
Shunt direkt messen, nur kannst du dann keine all zu große genauigkeit 
erwarten, weil bei vollem Strom du vielleicht 20mV misst. Sozusagen ist 
deine Idee mit dem OPV schon nicht schlecht, und da ist es so ziemlich 
egal, was du für einen nimmst, LM 358 ist da sowas recht einfaches, ich 
hab dir einfach mal so einen kleinen Versuch von mir in LT Spice 
angehangen, damit könnte ich 20A messen und ich würde den OPV nur mit 
einer Spannung von 5V betreiben. Sozusagen würde ich am OPV Ausgang, bei 
mir mal mit dem Widerstand R6 versehen, bei 20A eine Spannung von ca 
2,5V messen, damit könnte ich dann einen AVR füttern. Die Genauigkeit 
ist bei dieser Schaltung nicht der Hammer, wobei das eher am ADC des AVR 
liegt. Aber da du nicht schreibst, was du für anforderungen hast, also 
welcher Strom soll gemessen werden, noch eine Genauigkeit und Auflösung 
kann man dir nicht besser helfen.

MfG Dennis

von bastler (Gast)


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Hallo,

wie schon gesagt soll einmal 20 und einmal 100 A gemessen werden und das 
ganze einmal pro sec oder 10 mal pro sec.


das ganze soll dann aufsummiert werden und eine art stromzähler werden.

MFG

von katombo (Gast)


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wir reden aber über Gleichstrom, oder?

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Und willst du jetzt bis 0,1mA genauigkeit oder reicht es auf 0,5A genau? 
sowas wäre schon auch noch wichtig zu wissen

von Sebastian W. (maus23)


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von MaWin (Gast)


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> zu einen soll um die 20A gemessen werden zum anderen 100A

Da der ATmega8 eine interne Referenz von 2.56V hat,
wäre das eine Verlustleistung am shunt von
52 bzw. 256 Watt, wenn man den Analogspannungsbereich
ausnutzen muß um maximale Auflösung uz bekommen und
ohne OpAmp arbeitet.

Also sollte man mit kleinerem Spannungsabfall am shunt
auskommen und muß den eben verstärken um den ganzen
Messbereich des ATmega8 auszunutzen.

Viele Shunts sind auf 60mV ausgelegt, die man um den
Faktor 42.66 verstärken muß. Damit die Auflösung von
1024 genutzt werden kann, muß man auf 58uV genau sein.

Dazu tut es als OpAmp kein LM358 mehr, sogar ein LT1013
ist überfordert, sondern so was wie ein OPA378 wird
benötigt, je nach dem was der Händler da hat.

Da die ABSOLUTE Genauigkeit der REFERENZSPANNUNG des
ATmega8 nicht so gut ist, braucht man auch keine so
absolut genauen shunts und Widerstände am OpAmp, nur
sollten sie temperaturstabil sein.

Dann kann man mit einem definierten Strom mal messen
welcher A/D-Wandlerwert rauskommt und die Schaltung
damit kalibrieren. Wenn man denn überhaupt einen
genauen Strom hat (mit anderem ausreichend genauen
Messgerät messen kann).

von bastler (Gast)


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Hallo,

es handelt sich um strom aus einer autobaterie 12V DC

zum kalibrieren dachte ich mir das ich eine 20W oder 50W Halogen birne 
nehme und mit einen neu kaliebrierten messgerät alles messe.

eine genauigkeit von 1mA wäre mir am liebsten aber 0,5A ist echt zuviel.

als nutzlast wird als kleinster verbraucher warscheinlich ein radio sein 
was auch gut erfasst wird. den rest sollte dann ladegeräte und 
beleuchtung aus machen.

mfg

von katombo (Gast)


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bei 100A und einer Genauigkeit von 1mA wäre das eine AD-Wandler mit 
100A/0.001A = 100E3.

Dazu braucht es mehr als 16bit Auflösung. Also OP auf jeden Fall und nen 
externen AD-Wandler auch. Das ist dann der ATMEL ein wenig überfordert.

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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nun, wenn du jetzt also die von Mawin angesprochenen 60mV über den Shunt 
nimmst kannst du die mal durch 20000 rechnen, macht 3µV und eine 
Auflösung von 16bit, da reicht natürlich meine billige Schaltung von 
oben nicht mehr, da muss wie Mawin schon sagte ein besserer OPV her.


MfG Dennis

von katombo (Gast)


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... ich meinte der AD-Wandler des Atmel ist überfordert.

von bastler (Gast)


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hallo,

ich hab jetzt mal nachgerechnet und überlegt.

bei den 100A hätte ich eine genauigkeit von ca. 90mA und bei 20A von 
20mA wenn ich die 1024 voll ausnutzen kann.

da an den großen e nur wechselrichter dran sein werden kann man das 
verschmerzen.

bei den kleinen ist es mir eigendlich auch noch zuviel aber ich werde 
damit leben müssen und können.

wollte ursprünglich ohne OPV arbeiten aber nach einer weile merkte ich 
das ich da nicht drumrum kommen werde.

wie muss eigendlich ein OPV beschalten werden. google gibt da 
verschiedene sachen raus und das datenblatt war auch nicht sehr 
aufschlussreich.

aus der berufsschule kann ich mich noch schwach erinnern das da noch 
mind. 1 widerstand dran kommt und die verstärkung einzustellen. muss da 
noch was.

mfg

von katombo (Gast)


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von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Beschaltung kannst du ähnlich machen wie in meinem Beitrag oben

von katombo (Gast)


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... achso zum Thema Wechselrichter...

die ziehen auf Grund des Schaltnetzteils nicht unbedingt Gleichstrom. 
Eine Momentanmessung alle paar Minuten wird da womöglich keine genaue 
Messung ergeben. Da wird man schon schneller Abtasten oder den Strom 
irgendwie anders mitteln müssen.

von bastler (Gast)


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hallo,

ich hate doch oben geschrieben das ich pro sec oder 10mal in der sec 
messen will also max. mit 10 Hz.

wenn ich die anleitung der OPV´s richtig verstanden habe brauch ich nur 
1-2 wiederstände.

ich hab auch schon mal irgendwo gelesen das man mit einen rc glied über 
den shunt auch noch die blindspannung misst. ist das von vorteil oder 
sollte man dies vergessen.

mfg

von katombo (Gast)


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ich hab zwar noch nie die Stromaufnahme von einem 50Hz Wechselrichter 
gemessen, aber ich denke das die dann auch etwa mit 50Hz wechselt. Wenn 
es jemand genauer weiss - ich bin lernfähig. Jedenfalls würden dann 10Hz 
abtasten nicht reichen. Oder man mittelt das Analog...

Da Du ein 12V Gleichstromnetz hast, macht der Begriff der 
Blindleistung/Blindspannung eigentlich keinen Sinn.

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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Oh man, also Blindleistung messen, woher soll die denn kommen? Sowas 
hast du bei Wechselstromanwendung mit induktiver oder kapazitiver Last.


Dennis

von bastler (Gast)


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kann man aber grade so ein wechselrichter oder motor als blindleistung 
verbraucher bezeichnen da er ja sehr intucktiev arbeitet.

hab mich damit auch noch nicht so richtig beschäftigt aber. aber 
zumindest küste man bei einen wechselrichter etwas bewirken können wenn 
die abtastrate niedriger ist. da bräucht man ein oszi den ich nicht 
habe. werd mir wohl doch mal eins bauen müssen.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Also, wenn das kein Troll ist: Bei 100A und bei dem Kenntnissstand 
brennt da auch schnell mal etwas. Und dann sind vielleicht auch ganz 
schnell mal 400A dabei ...
100A mit einer Auflösung (und vermutlich auch einer erwarteten 
Genauigkeit)  von 1mA messen wollen und das ganze mit einer Glühlampe zu 
kalibrieren ist der Kracher!

ymmd! :-D


Gruß

Jobst

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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bastler schrieb:
> da bräucht man ein oszi den ich nicht
> habe. werd mir wohl doch mal eins bauen müssen.

dann viel spaß ;)

MfG Dennis

von bastler (Gast)


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Dennis H. schrieb:
> bastler schrieb:
>> da bräucht man ein oszi den ich nicht
>> habe. werd mir wohl doch mal eins bauen müssen.
>
> dann viel spaß ;)
>
> MfG Dennis

da gibts doch was wo mann mit ner soundkarte ein baut und für 50Hz 
sollte das ausreichen denke ich mal, wie auch immer soll nen anderes 
thema sein. wenn es fertig ist kann ich ja berichten ob er richtig an 
den wechselrichter misst.


weiter zum thehma.

jetzt wisst ihr ja was ich vor habe, welcher OPV wäre jetzt nun passend. 
da ich morgen zu Conrad will wenn ich schon mal ein vor der nase habe.

von Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r)


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bastler schrieb:
> da gibts doch was wo mann mit ner soundkarte ein baut und für 50Hz
> sollte das ausreichen denke ich mal, wie auch immer soll nen anderes
> thema sein. wenn es fertig ist kann ich ja berichten ob er richtig an
> den wechselrichter misst.

nun, ich habe noch keinen Wechselrichter gebaut, aber was ich weis, das 
es da um deutlich höhere Grequenzen geht als 50Hz, außerdem frage ich 
mich, was du eigentlich messen willst? Eine Frequenz, das ist schon 
klar, aber was für eine? Ich glaube nicht, das du eine regelmäßigkeit im 
Stromfluss in den WEchselrichter bei unterschiedlichen Lasten finden 
wirst, aber mach einfach. viel Spaß.


Dennis

von bastler (Gast)


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Hallo,

dachte an eine art brummspannung.


welchen OPAmp kann ich denn nun nehmen reicht der LM324 für meine 
messung.

von MaWin (Gast)


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> welchen OPAmp kann ich denn nun nehmen reicht der LM324 für meine
> messung.

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