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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik einfache strommessung


Autor: mawaw (Gast)
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hi,

mir fehlt einfach noch eine idee zu einer einfachen hardware-erfassung
eines überlaststromes, aber erst wenn dieser länger als ca. 1 sek
ansteht. es geht um ein motorbetriebenes heizungsregler-ventil: während
der auf/zu phase zieht der motor (bei ca. 3V) typischerweise um die 20
mA, am bereichsende dann um die 100 mA, wenn's nicht mehr weitergeht.
das soll dann ein ttl-signal für eine externe steuerung liefern. alles
wäre nun halb so schlimm, wenn während der auf/zu phase nicht
zwischendurch kurze stromspitzen gleicher grössenordnung (ventil nicht
immer leichtgängig) auftreten würden, die das "regelbereichs-ende"
signal dann irrtümlich aktivieren...

danke schon mal vorab für alle genialen einfälle.

Autor: Alexander (Gast)
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Ein Integrator könnte funktionieren.

Autor: Niels Huesken (monarch)
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Mein Vorposter meint wahrscheinlich komparator.

Ströme misst man, in dem man die Spannung über einen Messwiederstand
auswertet. Betreib deinen Motor mal über einen Messwiederstand von 1
Ohm. Bei 20mA fallen nach Adam Riese und Gevatter Ohm 20mV über diesen
Wiederstand  ab; bei 100mA 100mV. Diese Spannung könnte man verwenden,
um einen analogkomparator, den nahezu alle PICs & AVRs eingebaut haben,
damit zu füttern.

Autor: Gast (Gast)
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Moin,
ist doch eigendlich ganz einfach:Wenn die 100mA über ca 1-2 Sec
anstehen, biste am Anschlag.

Autor: Rahul (Gast)
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@Niels:
Das war schon richtig.

Wenn man nur den Strom misst, dann kommt es bei "hakendem" Ventil
(Anlaufstrom des Motors) auch schon zur Meldung "Endanschlag".
Ein Komparator mit nachgeschaltetem Integrator. Dem würde dann noch ein
Komparator folgen, der wiederum dann den Endanschlag meldet.

Die Integrierzeit wäre dann die von mawaw angegebene Sekunde.

Es kommt halt auf die Schaltung an, wie der Motor gesteuert bzw.
geregelt wird.
Dazu wurde ja bisher kein Wort verloren...

Autor: mawaw (Gast)
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danke für die anregungen- die beste lösung scheint demzufolge doch
wieder eine "in software" zu sein, mit controller incl.
analogkomparator. am liebsten wäre mir freilich irgendein spezial-ic
gewesen, denn die aufgabe an sich ist ja relativ simpel. @rahul: die
ansteuerung erfolgt mit zwei logiksignalen "auf" & "zu" vor ort via
billigem L293D. eine dritte leitung soll meiner externen steuerung dann
lediglich den endanschlag anzeigen, und woraus leitet man den einfacher
ab als am deutlich steigenden strom... da alles schon fix verkabelt ist,
muss ich am ventil aus 3 verfügbaren i/o leitungen und der
stromversorgung eben nun das beste machen.

Autor: Rahul (Gast)
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So wie ich das verstehe, sitzt dein Treiber (L293D) nicht direkt beim
Ventil, sondern du führst die Ausgänge der Brücke zum Ventil.
Leider hat der Baustein kein Sense-Ausgang, der die Sache vereinfachen
würde.
Dann müsste man wohl einen Shunt in die Zuleitung des Treiberbausteins
machen, oder sehe ich das falsch?

Gruß Rahul

Autor: mawaw (Gast)
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ja rahul, so ist es. und den spannungsabfall darüber dann irgendwie
intelligent auswerten.

Autor: Rahul (Gast)
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AVRs haben doch differentielle ADC-Eingänge...

Autor: Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite
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Hi

also Komperator -> Integrator -> Komperator sollte sich auch mit einem
4-fach OP lösen lassen. Ob das dann aber kleiner, günstiger und
störsicherer als mit einem kleinen Tiny13 wird ist fraglich. Für
jemanden ohne Controllererfahrung ist das also entweder ein geeigneter
Einstig oder aber ein Grund doch den 4-fach OP zu verwenden.

Matthias

Autor: Unbekannter (Gast)
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Wenn eh schon ein Controller vorhanden ist, kann der das noch nebenher
in Software machen, und man kann die Hardware minimieren.

Und wenn dann der Messwiderstand noch in der Massleitung des
Motors/Treibers ist, hat man nicht mal mehr Probleme mit schwankender
Versorgungsspannung usw.

Was aber anzuraten wäre: Das Signal vom Messwiderstand über ein simples
RC-Tiefpass-Filter an den Komperator anzuschließen, damit kleine
Störungen etc. keinen Ärger machen. Die RC-Zeitkonstante würde ich so
auf 0,016 legen (also R * C = 0,016, z.B. C=1 uF, R=16 Kiloohm).

Autor: GerhardB (Gast)
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Schau doch einmal hier:

So kann man die Strommessung realisieren. Die Dauer nach Aktivierung
des digitalen Ausganges/Eingangs kann man schliesslich mit einem uP
o.ä. messen.

http://members.aon.at/geburger/ProductDescription/...

(unter Punkt 6.2)
Beste Grüsse
Gerhard

Autor: Jadeclaw (Gast)
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Bis zur Viererklemme sieht das Ganze auch funktionsfähig aus,
die Transistorsammlung rechts davon funktioniert so mit Sicherheit
nicht.
Mein Vorschlag:
Den ganzen Salat rechts von der Viererklemme weglassen,
vom Kollektor von Q1 4.7kOhm gegen 5V und am Kollektor den Portpin
ebenfalls anhängen.
R5 so einstellen, dass wenn der Motor mehr als den Normalstrom zieht,
Q1 durchschaltet.
Nochwas: BC847 ist die SMD-Version des BC547.
Und die Versorgungsspannung des OpAmp muss höher sein
als die Spannung, die gegenüber Masse am Messwiderstand anliegt.

Gruss
Jadeclaw.

Autor: Sascha Rother (Gast)
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Hallo!

Was ist das denn für ein Ventil, welches du benutzt?
Gibts dazu Bezugsquellen und/oder ein Datenblatt?

Gruß, Sascha

Autor: Rahul Der trollige (rahul)
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@Jadeclaw: da fehlen ein paar Linien, zieht man die, dann funktioniert
das wunderbar (sollte es zumindest, wenn man damit Geld verdienen
will...)

Durch den OP erspart man sich den Masse-Bezug, den viele AD-Wandler
brauchen.
Irgendwo in irgendeinem AVR-Datenblatt habe ich was von einem
differentiellen AD-Wandler gelesen. Sprich: man benutzt zwei
ADC-Eingänge des AVR und misst die Differenzspannung zwischen den
beiden Pins. Das käme aufs Gleiche raus. Es muß halt ein AVR mit
AD-Wandler sein (war das das Datenblatt des Mega8 oder des Mega32?)

Gruß Rahul

Autor: Jadeclaw (Gast)
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Atmega 16 & 32 können das, Der kleine ATTiny26 aber auch.
Problem ist nur, wenn die am Messwiderstand gegenüber Masse anliegende
Spannung grösser 5V wird.
Da darf man dann dem Ganzen auch eine entsprechende Verschaltung
verpassen.

Gruss
Jadeclaw.

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