Spannungsverlauf INA139

[michi B. (bolek81)]

Hallo,

ich möchte gerne mit dem INA139 einen Strom von 0 …. 5A messen, als Last 
habe ich erst mal einen Widerstand genommen soll aber durch einen Motor 
ersetzt werden.
Mein Shunt Widerstand hat einen Wert von 10mOhm und die Verstärkung 
liegt bei 18.

Mein Problem ist nun, das meine Ausgangsspannung nicht linear verläuft, 
bis ca. 0,6A habe ich einen starken anstiegt bis etwa Ua = 1V dann fällt 
die Spannung auf 120mV (0,65A).
Erst ab 0,65A (am Shunt liegen dann ca. 7mV an) steigt die Spannung 
linear mit der Verstärkung an.

Habe es mit zwei INA139 probiert jedoch mit dem selben Ergebnis.
Für einen Tipp wo das Problem liegen könnte wäre ich dankbar.

Gruß Michael

[Mathias (Gast)]

Hast du mal ein Foto vom Aufbau.

[gk (Gast)]

Könnte es sein, dass Du den Laststrom über die Spannung, hier bezeichnet 
mit 12V eingestellt hast und nicht über die Veränderung des Widerstandes 
?
gk

[michi B. (bolek81)]

ist eine durchkontaktierte Platine, der Widerstand und der Kondensator 
auf dem Bild sind noch nicht angeschlossen, der Lastwiderstand RL = 18K 
ist auf der Unterseite

[michi B. (bolek81)]

@gk
sorry, hatte ich nicht erwähnt, später soll da ein Akku mit 11,1V hin 
und vor dem Motor eine Regelung.
Im Versuchsaufbau habe ich ein Labornetzteil angeschlossen das ich von 0 
.. 12V hochdrehe (entspricht 0  ... 5A)

[gk (Gast)]

Na dann habe wir ja den Fehler, ohne nochmal ins Datenblatt gesehen zu 
haben, vermute ich mal, dass Deine Schaltung eine Mindesspannung an Vin+ 
braucht um zu funktionieren, denn die Ausgangsspannung wird daraus 
abgeleitet.
gk

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Der Common-Mode Input Range beginnt offiziell bei 2,7V. Michaels
Schaltung scheint sogar schon ab 0,6A·2,2Ω=1,3V zu funktionieren, also
gibt es keinen Grund zur Beschwerde :)

[michi B. (bolek81)]

daran habe ich auch schon gedacht, im Datenblatt steht nur, optimaler 
Bereich 50mV - 100mV jedoch bis 500mV möglich. Habe gehofft das sich das 
IC im Bereich 0mV bis 50mV einigermaßen linear Verhält.

Kennst du eine alternative zum INA139, würde aber gerne beim 10mOhm 
Shunt bleiben.

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Michael G. schrieb:
> im Datenblatt steht nur, optimaler Bereich 50mV - 100mV jedoch bis
> 500mV möglich.

Diese Angabe bezieht sich auf die Differenzspannung zwischen den beiden
Eingängen. Damit ist ja alles in Ordnung.

Der Common-Mode Input Range ist die Spannung, die dein Akku mindestens
haben muss. Wenn der nominell 11,1V hat, dürfte er bei 2,7V schon fast
kaputt sein.

[Jens G. (jensig)]

>daran habe ich auch schon gedacht, im Datenblatt steht nur, optimaler
>Bereich 50mV - 100mV jedoch bis 500mV möglich. Habe gehofft das sich das
>IC im Bereich 0mV bis 50mV einigermaßen linear Verhält.

Das ist die Full Scale Sense Voltage, nicht die Common Mode Voltage. du 
solltest Dich nochmal mit den Begriffen genauer auseinandersetzen, um 
genauer zu verstehen, was man Dir hier gesagt hat, und auf was Du statt 
dessen verweist.

[michi B. (bolek81)]

@ Jens
mein Beitrag von 11:53 bezog sich auf gk, habe den Post von Yalu X. da 
noch nicht gelesen.
Aber die Begriffe sind mir in der Tat noch nicht so geläufig.

Bin aber jetzt ein wenig durcheinander.
@Yalu X.
einen Akku habe ich noch nicht angeschlossen sondern ein Labornetzteil 
das ich dann langsam hochdrehe, dabei fällt an meinem Shunt eine 
Spannung von 0mV bis ca. 50mV ab. Diese möchte ich dann verstärken 
(x18), dies funktioniert jedoch erst ab 8mV (0,65A) (siehe Diagramm)

[Jens G. (jensig)]

>(x18), dies funktioniert jedoch erst ab 8mV (0,65A) (siehe Diagramm)

Nein - schon wieder ein falscher Zusammenhang.
Es funktioniert nicht, weil Du 8mV Differnz bei der SenseVoltage 
erreicht hast, sondern weil dann dein Netztteil bereits die Eingänge auf 
die bereits erwähnten 1,3V angehoben hat, so daß deine INA-Exemplare 
bereits in einen gültigen und verwertbaren Eingangsspannungsbereich 
kommen.

Machs doch anderherum: Stelle das Netzteil auf feste 12V ein (oder das, 
was Dein Akku in Zukunft abgeben will), und ändere den Laststrom durch 
unterschiedliche Lastwiderstände.

[michi B. (bolek81)]

OK, dann habe ich wohl die Funktion des IC noch nicht ganz verstanden. 
Muss da nochmal darüber nachdenken.

Ich dachte wenn mein IC mit einer festen 5V Spannung versorgt wird, und 
ich mit einem separaten Netzteil eine Differenzspannung am Shunt erzeuge 
würde dies funktionieren.

[michi B. (bolek81)]

OK ich denke jetzt hat es Klick gemacht. Also an meinem Vin+ muss 
mindestens eine Spannung von 2,7V anliegen (es scheint aber schon bei 
1,3V zu funktionieren). Habe ich das so richtig verstanden?

[Yalu X. (yalu) (Moderator)]

Ich glaube, ja.

Michael G. schrieb:
> Also an meinem Vin+ muss mindestens eine Spannung von 2,7V anliegen

Streng genommen sogar an Vin-, wo ja die Spannung durch den
Spannungsabfall am Shunt etwas niedriger ist als an Vin+.

Da bei dir der Spannungsabfall am Shunt maximal 50mV beträgt, ist er
diesbezüglich aber fast vernachlässigbar.

[michi B. (bolek81)]

Ok dann erst mal Dankeschön für die Hilfe, habe das Datenblatt an der 
entsprechenden Stelle nicht richtig verstanden. Sorry das ich euch mit 
so Anfängerfehlern belästigt habe.