Hallo Zusammen, ich arbeite seit einer Weile an einem kleinen uC Projekt und komme schaltungstechnisch nicht mehr weiter und hoffe auf Ihre Erfahrung. Mit einem E-bike Akku und dem Motor und einem Mega8 habe ich eine geregelte Kinematik-Arm entworfen. Der Arm (der Motor) muss bei bestimmten Gegenleistung nachgeben um Gefährdungen zu vermeiden (...) Soweit alles gut und der Regler klappt auch halbweg (haha :-):-). Nur die durch Messung gerechnete Leistung ist extrem hoch und unplausible und führt zur Instabilität... Ich messe den Strom durch die Spannungsabfall an einem SHER SEHR kleinen Leistung-Widerstand (10mOhm). Dabei habe ich schon festgestellt, dass die Übergangswiederstände schon um 2-3 Fach so hoch sind... Anbei meine Skizze mit der frage: Wie kann ich Schaltungstechnik und mit meinem Mega8 die Richtige Spannungsabfall bei der SEHR kleinen Wiederstand ermitteln. Wheatstone Brückenschaltung und 4 Drahtmessung habe ich auch schon versucht. beider helfen nicht wirklich. Ich hoffe Sie können mir Tipps geben Gruß Debo
Wie sieht denn der Anschluss an den Widerstand aus? Die Messspannung must du einfach nach dem Übergangswiderstand abgreifen. Am besten mal ein Foto von dem Widerstand machen.
Hi, ich würde einen rauscharmen Operationsverstärker zwischen µController und Messwiderstand bringen. Hast das schon in erwägung gezogen. Dann hättest einen vernüftig größen pegel den du auswerten kannst. Am besten platzhalter für ne Filterschaltung mit vorsehen für später falls die noch mit reinbringen willst. Welchen Strom zieht der Arm? 1A? oder größerer Widerstand mit angepasster Leistung!
@ Deborah (Gast) >Ich messe den Strom durch die Spannungsabfall an einem SHER SEHR >kleinen Leistung-Widerstand (10mOhm). Dabei habe ich schon festgestellt, >dass die Übergangswiederstände schon um 2-3 Fach so hoch sind... Ja und? Dafür gibt es Vierdrahtmessung. http://de.wikipedia.org/wiki/Vierleitermessung >Anbei meine Skizze mit der frage: doxc ist ungünstig, siehe Bildformate. >Wie kann ich Schaltungstechnik und mit meinem Mega8 die Richtige >Spannungsabfall bei der SEHR kleinen Wiederstand ermitteln. >Wheatstone Brückenschaltung und 4 Drahtmessung habe ich auch schon >versucht. beider helfen nicht wirklich. Wenn man es richtig macht schon. Nimm einen OPV mit wenige Offsetspannung und verstärke deine Spannung vom Shunt.
Deborah schrieb: > Dabei habe ich schon festgestellt, > dass die Übergangswiederstände schon um 2-3 Fach so hoch sind... Was für Übergangswiderstände? Kabel, Stecker oder was? Nichts davon ist in deiner Skizze zu sehen. Gruss Reinhard
Dann nimm halt einen grösseren Widerstand.
>Ich messe den Strom durch die Spannungsabfall an einem SHER SEHR >kleinen Leistung-Widerstand (10mOhm). Klein ist anders. Das ist doch eine ganz übliche Größe zur Strommessung. Bei nur 10A verbrätst du bereits eine Verlustleistung von einem ganzen Watt über den Shunt. >4 Drahtmessung habe ich auch schon versucht Das wäre aber das Standard-Messverfahren für solche Aufgaben. Dazu gibts auch Standard Vierleiter-Messwiderstände, die bereits fertig konfektioniert sind: http://www.conrad.de/ce/de/product/447323/Isabellenhuette-Praezisionswiderstand-PBV-05-PBV-001-L-x-B-x-H-22-x-4-x-17-mm-001-05- Wenn das nicht funktioniert, hast du was falsch gemacht. P.S.: docx kann ich nicht öffnen. Bitte stell sowas als PDF rein, das kann jeder lesen/ansehen.
Messungenauigkeit schrieb: > P.S.: docx kann ich nicht öffnen. Bitte stell sowas als PDF rein, das > kann jeder lesen/ansehen. och besser als png. Dann kann man es gleich zusammen mit dem Beitrag sehen. Gruss Harald
Nimm besser einen Hall-Stromsensor, die haben schon einem eingebauten Messverstärker, manche sogar einen eingebauten AD-Wandler.
Angehängte Dateien:
-
Spannungmessung.PNG
41 KB
Danke für die vielle Antworte. Einige von Ihnen haben auch Fragen gestellt, die versuchen werden hier zu beantworten: << Was für Übergangswiderstände? Kabel, Stecker oder was? Nichts davon ist in deiner Skizze zu sehen. >> Wir haben einen kleinen Schaltschrank. Nur die Mega8 ist auf eine Platine mit Klemmen versehen. Alle andere Verbindungen sind mit WAGO-Klemmen realisiert. Bei dem Strom bis 30A haben wir schon einiges rauchen gesehen:-). << Welchen Strom zieht der Arm? 1A? oder größerer Widerstand mit angepasster Leistung! >> Theoretisch kann der Kinematik-Arm bis 30A ziehen. Es handel sich um ein System, das Hohe Gegenwiederstand wegschieben muss und gleichzeitig erkennen muss ob dabei Gefahren entstehen können um rechzeitig abzubrechen. Das Prinzip ist so (Einfach beschieben): - Wenn wir eine ruckartige Widerstand begegnen, wird SOFORT die Motorleistung auf [inf null] reduziert. Das erkennen wir (wollen wir erkennen) bei der schnellen Stromanstieg. - Wenn der Widerstand sich jedoch langsam erhöht, steigern wir auch die Motorleistung genauso langsam bis wir den Wiederstand überwinden. ***Nach der Moto, wenn der Finger klemmt kann er langsam abgeschnitten werden*** hahaha!! So ist es möglich, das wir im schlimmsten fall bis 30A steigen müssen. Um aber Verlustleistung zu reduzieren, wurde 10mOhm gewählt. Kleiner wäre noch besser. Es bestehlt aus 1mOhm Leistungswiderstaände die in Reihen geschaltet sind. Der Übergangwiderstand wurde wie folgt festgestellt: Wenn wir der 10mOhm widerstand einfach überbrücken, messen 22-30mOhm. Wir tuen uns zurzeit noch schwer eine SAUBERE Abfallspannung zu messen. Wiegesagt die wohl bekannten Methoden haben uns nicht wirklich geholfen. anbei die skizze in png Gruss Deborah
Womit misst ihr denn zur Zeit den Strom? Nicht mit dem AVR, oder? Also über ein Multimeter? Der Übergangswiderstand ist egal zur Strom-Messung so lange ihr wirklich über vier Leiter anschließt. Der Spannungsfall welcher durch den Übergangswiderstand entsteht wird bei 4-Leiter-Messung ja nicht gemessen sondern nur der Spannungsfall über den Widerstand. Um 4-Leiter-Messung über den AVR zu realisieren kann man einen Instrumentations-Verstärker her nehmen (z.B. den Klassiker AD620). Dann kann man gleich seinen Verstärkungsfaktor einstellen und Band-begrenzen (Tiefpass-Filtern mit Grenzfrequenz < 0.5*AD-Sample-Takt wegen Nyquist). Die Ausgangsspannung kann man dann noch gegen halbe AD-Referenzspannung ausgeben um auch negative Ströme messen zu können. Die Allegro Stromsensoren sind wohl das beste und einfachste was man nehmen kann.
SUPER Leute!!!. Der http://www.exp-tech.de/Sensoren/ACS709-Stromsensor-75-to-75A.html hat mich überzeugt und vor allem Null entwicklungszeit und Kosten. Wir werden sie nehmen und hoffen auf eine stabille Sprungantwort des Regler... Nochmals VIELEN VIELEN DANK Gruß Debo :-)
> Die Allegro Stromsensoren sind wohl das beste und einfachste was man > nehmen kann. Aber nur wenn er keinen großen Messbereich benötigt. Diese Hall/Strommesssensoren sind zwar ganz ok bei großen Strömen, sobald es aber in den mA Bereich geht, kannst es vergessen. Die Allegros mit denen ich bisher zu tun hatte konntest Du ab Strömem < 500mA vergessen ( ACS709 / ACS713) 10mOhm Shunt und die abgefallene Spannung mittels z.B. OPA354 ( 5V single supply; Rail to rail I/O) auf ADC Niveau bringen. Ich verwende die in der Current Loop einer digital geregelten PFC, für Dich sollte auch ein wesentlich niederperformanter Typ reichen. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa354.pdf Schönen Abend und viel Erfolg!
@Deborah Hangel Dich mal mit den Stichworten Hallsensor und Stromsensor durchs Internet. Da gibt’s mehrere Hochstromsensoren, die Dir die meisten Probleme abnehmen. Jeder unnötige Übergangswiderstand, insbesondere bei hohen Strömen, ist eine Katastrophe und eine Fehler- und Verlustquelle. Aber so komisch wie es klingt, haben diese nur durch ihren Spannungsabfall einen Einfluss auf Deine Messung. Darüber hinaus gilt auch hier das Ohm’sche Gesetz oder genauer gesagt die Reihenschaltung von (unnötigen) Widerständen.
F. H. schrieb: > 10mOhm Shunt und die abgefallene Spannung mittels z.B. OPA354 ( 5V > single supply; Rail to rail I/O) auf ADC Niveau bringen. Wie realisiert man nur mit einem OP eine echte 4-Draht Messung? Also wenn die die Massen der Hochstrom-Seite und der Mess-Schaltung nicht getrennt sind (z.B. Versorgung über eine gemeinsame Zuleitung und dann Verteilung auf der PCB). Wenn der Shunt in die Masseleitung geschaltet ist müsste man den Abgriff an der negativen Seite des Shunts als Masse für die Mess-Schaltung verwenden, oder? Ich würde irgendwie zum Instrumentation-Amp tendieren weil der Potentialunterschied zwischen Hochstrom-Seite und Mess-Schaltung dann nicht mehr so relevant ist.
Marius S. schrieb: > Wenn der Shunt in die Masseleitung geschaltet ist müsste man den Abgriff > an der negativen Seite des Shunts als Masse für die Mess-Schaltung > verwenden, oder? Das ist eine weniger schöne Art das Problem zu lösen, besser ist ein echter Differenzverstärker, dessen Eingänge an beide Enden des Widerstands gehen. Gruss Reinhard
Falk Brunner schrieb: > Ja und? Dafür gibt es Vierdrahtmessung. > > http://de.wikipedia.org/wiki/Vierleitermessung Ich hab genau das gemacht. Aussen 2V/1A Innen messe ich im µV Bereich, das verstärke ich dann mit einem AD623 850fach Der AD623 Ausgang (10-1300mA) gehen dann in den ADC eines AtMega328 (10Bit) und ich kann die Spannung ab da dann wunderbar verarbeiten. Tip: Der AD623 arbeitet besser mit einer +/- Versorgung.
> Der AD623 Ausgang (10-1300mA) gehen dann in den ADC eines AtMega328 > (10Bit) und ich kann die Spannung ab da dann wunderbar verarbeiten. Ich meinte natürlich 10-1300mV.....
>> Wenn der Shunt in die Masseleitung geschaltet ist müsste man den Abgriff >> an der negativen Seite des Shunts als Masse für die Mess-Schaltung >> verwenden, oder? Nein > besser ist ein echter Differenzverstärker, dessen Eingänge an beide Enden > des Widerstands gehen. genau so! Schönen Gruß
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.