Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OP erster versuch


von Pierre G. (bqube)


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Guten Abend,

Ich möchte mittels Shunt den Strom in meiner Schaltung messen, das ganze 
sollte mit dem LM358N umgesetzt werden doch bekomme ich am Ausgang des 
Op's immer eine andere Spannung raus als die von der Verstärkung her 
erwünschte.

Die Schaltung ist nur zum Testen aufgebaut später soll sie in mein 
Ladegerät zur Strommessung Eingesetz werden.

Ist der von mir gewählte OP für diesen Zweck ungeeignet oder gibt es 
einen Fehler in der Messschaltung ?

Es soll ein Strom von 10mA bis 1A gemessen werden.

Schaut es euch bitte mal an und wenn es Verbesserungen gibt oder ihr 
einen bessern Op für diesen Einsatz kennt, sagt es mir bitte.

Danke schonmal im Voraus

Mfg Bqube

: Verschoben durch User
von Mani W. (e-doc)


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Kann man heute keinen übersichtlichen Schaltplan zeichnen?

Pierre G. schrieb:
> Es soll ein Strom von 10mA bis 1A gemessen werden.

Wo denn?

Pierre G. schrieb:
> später soll sie in mein
> Ladegerät zur Strommessung Eingesetz werden.

Schaltung?

von Jens G. (jensig)


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Hast Du das real so aufgebaut? Oder ist das nur eine Simulation?

U1=0,1V an R1=0,01Ohm sind aber schon 10A.
Wenn das real gemessene Spannungen sein sollen, dann kommen diese 
merkwürdigen Spannungen offensichtlich von Deinem schlechten 
Steckbrettaufbau, mit viel Spannungsabfall über den diversen Drähtchen 
...

: Bearbeitet durch User
von Harry M. (harry4516)


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schau dir auch mal den INA193 an, diesen Chip benutze ich für die 
Strommessung in verschiednesten Geräten.

von Old P. (Gast)


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Pierre G. schrieb:
> Guten Abend,
>
> Ich möchte mittels Shunt den Strom in meiner Schaltung messen, das ganze
> sollte mit dem LM358N umgesetzt werden doch bekomme ich am Ausgang des
> Op's immer eine andere Spannung raus als die von der Verstärkung her
> erwünschte.

Und wo hast Du in der ulkigen Zeichnung den begehrten Shunt versteckt?

> Ist der von mir gewählte OP für diesen Zweck ungeeignet oder gibt es
> einen Fehler in der Messschaltung ?

Was ist ein "OP" ich kenne nur OPVs ;-)

> Schaut es euch bitte mal an und wenn es Verbesserungen gibt oder ihr
> einen bessern Op für diesen Einsatz kennt, sagt es mir bitte.

Bau einen Shunt ein und schick einen Strom durch.

> Danke schonmal im Voraus

Bitte!

Old-Papa

von Mani W. (e-doc)


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Old P. schrieb:
> Und wo hast Du in der ulkigen Zeichnung den begehrten Shunt versteckt?

Das frage ich mich schon lange...


Und "normalerweise" legt man einen Shunt in die Minusleitung des
zu messenden Stromes...


Fasching ist vorbei, Ostern auch, bleibt nur mehr ein Pfingstscherz
oder versteckte Kamera...

von Hp M. (nachtmix)


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Pierre G. schrieb:
> doch bekomme ich am Ausgang des
> Op's immer eine andere Spannung raus als die von der Verstärkung her
> erwünschte.

So wie gezeichnet, beträgt die Eingangsspannung der Schaltung 0,1mV.
Das ist aber weniger als die für den LM358 garantierte 
Eingangsfehlspannung, die tatsächlich nicht nur betragsmäßig größer oder 
kleiner sein kann, sondern auch ein beliebiges Vorzeichen hat.

Dieses Gemisch aus Eingangsfehlspannung und Eingangsspannung verstärkst 
du dann um den Faktor 11 und bekommst ein Resultat, das du auch mit 
einem Knobelbecher hättest erzielen können.

: Bearbeitet durch User
von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Pierre G. schrieb:
> Ich möchte mittels Shunt den Strom in meiner Schaltung messen,
> Es soll ein Strom von 10mA bis 1A gemessen werden.

Womit soll die Spannung angezeigt werden?
Evtl. ein Multimetermodul mit 200mV-Messbereich?

> das ganze sollte mit dem LM358N umgesetzt werden doch bekomme
> ich am Ausgang des Op's immer eine andere Spannung raus als
> die von der Verstärkung her erwünschte.
Zuerst überlege, welchen Meßshunt du nutzen willst.
1A über 0,01 Ohm sind nur 10mV. Wie schon geschrieben, liegt das schon 
in der Größenordnung der Offsetfehler einfacher OPVs. Die 100uV bei 10mA 
kannst du da vergessen.

Statt 0,01 Ohm wäre z.B. 0,1 Ohm geeigneter.
Sonst mußt du einen OPV mit sehr kleinem Offset und geringer Drift 
auswählen.

> Die Schaltung ist nur zum Testen aufgebaut später soll sie in mein
> Ladegerät zur Strommessung Eingesetz werden.
Aber auch in Testschaltungen wären zumindest Stützkondensatoren 
zweckmäßig.
Außerdem kann man auch einen Tiefpass mit vorsehen.

von Thomas R. (dt_roll)


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nimm einen guten opamp mit kleiner Offset spannung, nicht einen 358. zB 
einen OP07 oder so, der hat 25uV Offset, waehrend der LM358 3mV hat

: Wiederhergestellt durch Moderator
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Pierre G. schrieb:
> Ich möchte mittels Shunt den Strom in meiner Schaltung messen, das ganze
> sollte mit dem LM358N umgesetzt werden doch bekomme ich am Ausgang des
> Op's immer eine andere Spannung raus als die von der Verstärkung her
> erwünschte.

> Die Schaltung ist nur zum Testen aufgebaut später soll sie in mein
> Ladegerät zur Strommessung Eingesetz werden.

Das ist doch bloß eine Simulation. Hast du das wirklich aufgebaut?

> Ist der von mir gewählte OP für diesen Zweck ungeeignet oder gibt es
> einen Fehler in der Messschaltung ?

Mit idealen Bauelementen sollten am Ausgang des OPV 11 * 100µV = 1.1mV 
anliegen. Reale OPV haben aber eine Offsetspannung. Und die ist auch 
nicht konstant, sondern driftet mit der Temperatur. Wenn man 
entsprechende Anforderungen hat, gibt es Präzisions-OPV mit geringen 
Offsetwerten. Sind aber teurer als der Opa LM358.

Praktisch verwendet man für einen Strommeßbereich bis 1A auch eher 100mR 
als Shunt statt 10mR wie du. Die (bis zu) 100mV Spannungsabfall am Shunt 
tun noch nicht weh, sind aber andererseits groß genug um von einem ADC 
entweder direkt oder nach moderater Verstärkung erfaßt zu werden.

von Pierre G. (bqube)


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Nabend,

es tut mir leid das es ein wenig gedauert hat bis ich mich zu den 
Antworten melden konnte aber das Haus verlangte nach meiner Wenigkeit.

Ich habe mir vor längerer Zeit eine ganz einfache Ladeschaltung für eine 
einzelne Lipo Zelle zusammengelötet, was den Ladestrom auf 1A und die 
Ladespannung auf 4.2V beschränkt.

Nun soll der momentan fließende Strom gemessen werden und mit Hilfe 
eines Uc und einem 16x1 LCD dargestellt werden.

Ich hab für euch nochmal die Schaltung in Eagle erstellt.

An den Klemmen X1-1(+) und X1-2(-) wird die Zelle angeschlossen, dazu 
liegt in reihe der Shunt R4 zur Masse.

Die Klemmen X2-1 und X2-2 sollen die Verbindung zum Uc Darstellen.

Würde die Schaltung so Funktionieren oder benötige ich für den OP07 
Negative Spannung.

Mfg Bqube

von Luca E. (derlucae98)


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Pierre G. schrieb:
> Würde die Schaltung so Funktionieren oder benötige ich für den OP07
> Negative Spannung

Die Schaltung funktioniert nicht. Die Rückkopplung gehört auf den inv. 
Eingang (Pin 2) und nicht auf Pin 4.

Pierre G. schrieb:
> Würde die Schaltung so Funktionieren oder benötige ich für den OP07
> Negative Spannung.

Der Op07 kommt am Eingang nicht bis an die negative Rail heran. Du 
brauchst also noch eine negative Spannung.

Pierre G. schrieb:
> Ich hab für euch nochmal die Schaltung in Eagle erstellt.

Wundere dich nicht, wenn die Bauteile im Layouteditor nicht verbunden 
sind.
Für Verbindung solltest du den "Wire"-Befehl benutzen. Dann sind auch 
die Verbindungspunkte vorhanden die bei dir fehlen.
Die Supplysymbole haben auch keine Verbindung.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Old P. schrieb:
> Und wo hast Du in der ulkigen Zeichnung den begehrten Shunt versteckt?

Mani W. schrieb:
> Das frage ich mich schon lange...

Gleich zwei Blinde. Man sieht doch wohl eindeutig, das der 0,01 Ohm 
Widerstand der Shunt war und mit dem LM358 die Spannung über ihm 
verstärkt werden sollte :-P

Pierre G. schrieb:
> Würde die Schaltung so Funktionieren oder benötige ich für den OP07
> Negative Spannung.

Ein AD820/AD822/AD8601 oder ein anderer echter 'Rail-to-Rail' Opamp kann 
auch ohne die negative Betriebsspannung ein Signal nahe der GND Schiene 
verstärken. Leider verträgt der sehr günstige AD8601 nur 5V Versorgung 
und nicht mehr.

von Limi (Gast)


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Hallo,

Mit R3 ist in der Schaltung bereits ein grosser Shunt vorhanden. 
Einziger Nachteil ist der Strom durch R2, welcher zum Glück konstant 
ist. Was meint Ihr zum Ansatz: Mit einem Differenzverstärker die 
Spannung an R3 abzugreifen und den Anteil des konstanten Stroms durch R2 
"wegzujustieren" (allenfalls mit zweitem Op).

Gruss Limi

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Old P. schrieb im Beitrag #4590081:
> Klar, in der zweiten Schaltungsdarstellung (nach meinem Post) seh ich
> den auch. Also bin ich nicht blind, aber auch kein Hellseher.
Mani W. schrieb im Beitrag #4590089:
> Dann sind wir schon zwei...

Das klingt mir reichlich unflexibel. Ich habe in der ersten Schaltung 
trotz ein paar wilden Leitungsführungen sofort gesehen, wo es drauf 
ankam, da sind keine Fehler drin gewesen und die Intuition des TE war 
sofort ersichtlich.

Das ein LM358 hier nicht passt, ist ja nur ein kleines Problemchen.
Sowohl jensig als auch nachtmix und oeletronika haben die Schaltung 
sofort erkannt.

von Harald W. (wilhelms)


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Old P. schrieb:

> Was ist ein "OP" ich kenne nur OPVs ;-)

Genau, jeder weiss doch, das "OP" für "Old Papa" steht.:-)

von Old P. (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Old P. schrieb:
>
>> Was ist ein "OP" ich kenne nur OPVs ;-)
>
> Genau, jeder weiss doch, das "OP" für "Old Papa" steht.:-)

So isses! Selbst mein Auto hat das auf dem Kennzeichen ;-)

Old-Papa

von Der Andere (Gast)


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Isses ein OP-el?

ich weiss, schlechter Witz :-)

von Old P. (Gast)


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Der Andere schrieb:
> Isses ein OP-el?
>
> ich weiss, schlechter Witz :-)

Kennzeichen! Nicht Firmenlogo... ;-)

Old-Papa

PS: Beitrag "Old-Papa dreht am Rad ;-)"

von Mani W. (e-doc)


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Matthias S. schrieb:
> Das klingt mir reichlich unflexibel. Ich habe in der ersten Schaltung
> trotz ein paar wilden Leitungsführungen sofort gesehen, wo es drauf
> ankam, da sind keine Fehler drin gewesen und die Intuition des TE war
> sofort ersichtlich.

Schön für Dich und auch Anderen, die das sofort erkannt haben, ich
habe es nicht gesehen beim ersten Bild...

von Old P. (Gast)


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Mani W. schrieb:
> Matthias S. schrieb:
>> Das klingt mir reichlich unflexibel. Ich habe in der ersten Schaltung
>> trotz ein paar wilden Leitungsführungen sofort gesehen, wo es drauf
>> ankam, da sind keine Fehler drin gewesen und die Intuition des TE war
>> sofort ersichtlich.
>
> Schön für Dich und auch Anderen, die das sofort erkannt haben, ich
> habe es nicht gesehen beim ersten Bild...

Einstein scheint wiedergeboren....
Ich habe mir erst gar nicht die Mühe gemacht, sein erstes Schaltgebilde 
zu verhirnen. Darum ja auch mein süffisanter Kommentar seinerzeit.
Ist aber auch egal, im 2. Schaltbild sieht man klarer.
Und ja, es ist schön, das in Old-Germany noch immer Genies aufgezogen 
werden ;-)

Old-Papa

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