Hallo zusammen, ich bin auf der Suche nach einem Instrumentenverstärker. Mein Ziel ist es Stromverbrauch zu messen. Dazu nehme ich einen 1 Ohm Shuntwiderstand und messe über diesen die Spannungsdifferenz. Insgesamt werden einige mA durch den Widerstand fließen. Jetzt ist das Problem, die Versorgungsspannung liegt bei 3,3V. Jetzt liegen am einen Eingang die 3.3 V an und an dem anderen die leicht kleinere Spannung nach dem Widerstand. Heißt der Instrumentenverstärker muss ganz nahe an seine Betriebsspannung kommen. Intern würde er ja sogar über die Betriébsspannung kommen. Ich habe momentan im Auge den TI INA333. Im Datenblatt steht unter Absolut Maximum Ratings Analog input voltage range (V-)-0.3 to (v+) +0.3. Betrieben wird der Instrumentenverstärker Single-Supply. Heißt das für mich, dass der Instrumentenverstärker bis 3.3+0.3V input bekommen darf? Und das gleiche auch nach unten, also 0-0.3=-0.3? Oder kommt es da zu großen Problemen? Danke schonmal im Voraus:)
Florian schrieb: > Im Datenblatt steht unter Absolut Maximum Ratings Das ist der FALSCHE Datenblattabschnitt. Dort ist beschrieben, ab wann der OP kaputtgeht. Weiter hinten im Datenblatt findest du dann den Bereich, in dem der OP funktioniert. Warum liest eigentlich jeder nur die ersten beiden Seiten seines Datenblatts? Und auf der ersten Seite steht in den ersten paar Zeilen ganz groß&deutlich:
1 | INPUT VOLTAGE: (V–) +0.1V to (V+) –0.1V |
BTW: du könntest den Gleichtaktbereich einfach so erreichen:
1 | ----o---SHUNT---o------ |
2 | | | |
3 | 1k 1k |
4 | | | |
5 | o-----------+------> |
6 | | o------> |
7 | | | |
8 | 10k 10k |
9 | | | |
10 | ----o-----------o------ |
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Dank dir für deine schnelle Antwort. Sowas dachte ich mir leider schon fast. Die beiden Angaben deckten sich leider nicht, was mich stutzig gemacht hat. Es handelt sich bei den zu messenden Größen um ziemlich kleine Werte. Also bei einem Strom von 5mA entsteht bei 1Ohm Shuntwiderstand eine Spannungsdifferenz von 5mV. Bauteiltoleranzen zwischen den Widerständen haben doch dabei schon nen ziemlich großen Einfluss. Wirklich genau wird die Messung dabei nicht mehr wirklich oder?
Wie genau muss es denn sein? Mit 4 1% Widerständen kommst Du bei 2% raus. Und weitere Fehlerquellen dürfen wir im ersten Ansatz vergessen, oder? Was für eine Sorte Strom misst Du denn? Frequenzbereich? Bei den 5mA ist der Verbrauch der Messschaltung ja schon im Bereich der Last. :)
Instrumentenverstärker wie der INA333 für die bloße Strommessung sind oft auf Spatzen schießende Kanonen. Ich würde erst einmal den preisgünstigeren und flexibleren INA138/139 in Erwägung ziehen und erst, wenn sich dieser als nicht gut genug herausstellt, gezielt nach etwas suchen, was das gefundene Manko nicht aufweist.
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Must mal schauen, es gibt auch "over the top" INAs. Die messen auch über den Versorgungsspannungsbereich. INA333 ist aber ein sehr moderner, guter Allroundtyp.
MMh, auf den Preis des Instrumentenverstärkers kommt es erstmal nicht an. Das ist es wichtiger einen Allrounder zu haben, der diese Aufgabe auch gut erledigen kann. Es soll dabei zu keiner Massenproduktion kommen. Bei der Strommessung geht darum den Verbrauch einer nachfolgenden Schaltung zu messen. Auf der zu vermessenden Schaltung liegen lediglich ein paar weitere OPVs. 2% sind da ja vollkommen in Ordnung. Wie kommt diese zu Stande? Der linke obere Widerstand kann maximal seinen Wert - 1% haben und der andere rechte obere kann maximal seinen Wert +1 % haben. Ergibt in der Summe 2%?
Ich habe mir gerade mal solche "over the top" inas angeschaut. Jetzt ist die Frage, ob ich deren Prinzip rihctig vérstehe. Also, ich versorge den Ina193 z.b. mit 5V. Das Datenblatt sagt aus, dass die Common-Mode range zwischen -16V und 80V liegen darf. Die Verstärkung sei 100. Jetzt kann am Shuntwiderstand eine Spannung über der Versorgungsspannung anliegen bis max 80V, allerdings darf insgesamt der Spannungsabfall über den Shuntwiderstand mal der Verstärkung die 5V nicht übersteigen. Stimmt das so?
Florian schrieb: > Die Verstärkung sei 100. Jetzt kann am Shuntwiderstand eine Spannung > über der Versorgungsspannung anliegen bis max 80V, allerdings darf > insgesamt der Spannungsabfall über den Shuntwiderstand mal der > Verstärkung die 5V nicht übersteigen. Stimmt das so? Nein. Er ghet nicht kaputt, wenn MAXIMAL +-18V Differenzsspannung zwischen den Eingängen anliegt.
1 | Analog Inputs, VIN+, VIN− Differential (V –18 to +18 V) |
Aber er kann bei 5V Differenz logischerweise nicht mehr ordnungsgemäß funktioren, denn da kämen dann am Ausgang ja rechnerische 500V raus...
Marcus H.: Wie genau muss es denn sein? Mit 4 1% Widerständen kommst Du bei 2% raus. Florian: 2% sind da ja vollkommen in Ordnung. Wie kommt diese zu Stande? Der linke obere Widerstand kann maximal seinen Wert - 1% haben und der andere rechte obere kann maximal seinen Wert +1 % haben. Ergibt in der Summe 2%? Naja, ich war zu faul das Gauss'sche Fehlerfortpflanzungsgesetz für das komplette Netzwerk zu rechnen. Deswegen habe ich, für einen Überschlagswert, die Wurzel aus der Summe der Fehlerquadrate gezogen. Da Du oben schreibst, dass Dir der Preis des einen INA sekundär ist, und wenn Dir 2% zu ungenau vorkommen, dann könntest Du ein paar Zehner-Cent in 0,1% Widerstände investieren.
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Lothar Miller schrieb: > Aber er kann bei 5V Differenz logischerweise nicht mehr ordnungsgemäß > funktioren, denn da kämen dann am Ausgang ja rechnerische 500V raus... Du hast das "mal der Verstärkung" in Florians Post überlesen: Florian schrieb: > allerdings darf insgesamt der Spannungsabfall über den Shuntwiderstand > mal der Verstärkung die 5V nicht übersteigen. Stimmt das so? Fast. Du musst noch die Angaben im Datenblatt zum Voltage Output Swing berücksichtigen. Demnach kommt der Ausgang des INA193 (wie bei praktisch jedem Rail-to-Rail-Verstärker) nicht ganz bis an die positive und negative Versorgungsspannung heran. Der INA193 arbeitet übrigens nach dem gleichen Prinzip wie der von mir oben vorgschlagene INA138/139, wurde aber für einen Common-Mode-Bereich unterhalb der negativen Versorgungspannung erweitert. Während der INA139 nur Over-the-Top ist, ist der INA193 zusätzlich "Below-the-Bottom" (falls es diesen Bergiff überhaupt gibt ;-)).
Die INA193..198 sind ja genial, wenn es nur darum geht einen Verbrauch zu messen. Wenn das Teil nun noch einen Referenzeingang hätte und man bidirektional messen könnte - das wäre mir den Aufpreis für ein SOT23-6-Gehäuse wert. ;) (Bevor ich Figure 25 im Datenblatt einsetze, würde ich wohl eher die Widerstandsvariante mit einem normalen INA anwenden)
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