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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gleichstromleistung ermitteln


Autor: Basti (Gast)
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Hi

Ich möchte den Widerstand (eigentlich die Leistung) einer
Gleichstromlast mit einem atmega8 messen. Dann möchte
ich ich ihn entsprechend über einen n-MOSFET bestromen.
Wie mach ich das?

                             VDC
                              |
                            (Last)
                              |
ADC ------- ? ----------------|
                              |
                           (drain)
Port ------ R -------------(gate)
                           (source)
                              |
                              |
                             GND

Vielen Dank schon mal!

Autor: Winfried (Gast)
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Dazu brauchst du zumindest irgendwo einen Shunt-Widerstand, worüber du
den Spannungsabfall misst und damit den Strom hast. Und dein Mosfet
muss irgendwie steuerbar sein, damit er den Strom regeln kann, z.B.
über PWM.

Schau dir mal Schrittmotor-Endstufen an. Da wird sowas gemacht.

Autor: Basti (Gast)
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Den Mosfet steure ich über PWM...
Was würde ich in der Schaltung oben messen am ADC? Ich steh völlig auf
der Leitung...

Autor: Conlost (Gast)
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Hallo,

in deiner Schaltung würdest du den Spannunsabfall über dem MOSFET
messen und wenn VDC über 5V ist wird dein Controller etwas Schaden
nehmen.

Füge zwischen dem MOSFET und Masse einen Widerstand ein,
über diesem Widerstand fällt je nach Stromstärke eine Spannung ab.
Den Widerstand berechnet man so: R=U/I ,wobei U der Spannungsabfall
über dem Widerstand ist und I ist der Strom der durch den MOSFET
fliesst.

Es grüsst,
Arno

Autor: Basti (Gast)
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Hi,

Danake für die Antwort!
VDC ist 5V, gleich wie am Controller.
Gibt es keine Lösung ohne den Widerstand am
Source? Könnte ich einen (sehr kleinen) konstanten
Verbraucher in die Leitung zum ADC schalten, um
den Widerstand der Last zu bestimmen?

Autor: Conlost (Gast)
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Erkläre bitte mal wozu das Ganze dienen soll, ich werde
irgendwie nicht so recht schlau daraus.

Autor: Basti (Gast)
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Ich möchte den Widerstand von Werkstücken messen und sie danach anhand
ihres Widerstands erwärmen. Weil grosse Ströme fliessen möchte ich auf
einen zweiten Widerstand lieber verzichten.

Autor: Conlost (Gast)
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Aha, wie hoch wäre denn der maximale Strom zum erwärmen
und wie groß wäre der maximale Widerstand des Werkstückes?

Autor: Basti (Gast)
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Der Strom ist max. 10A, der auftretende Widerstand ist von
0 bis unendlich. Schalten möchte ich nur Widerstände von
0.5 - ca. 500 Ohm.

Autor: Winfried (Gast)
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Du brauchst einen Shunt-Widerstand, dass ist die übliche Art, Ströme zu
messen. Das macht selbst dein Universalmessgerät so. Der Shunt kann
jedoch sehr niederohmig sein, wenn große Ströme fließen, z.B. so, dass
beim Maximalstrom 0.1-1V abfallen, je nach ADC usw.

Autor: tSalzer (Gast)
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Also ich vermisse hier den einzig konstruktiven Hinweis.

Der FET hat einen niedrigen RdsOn von z.B 20 mOhm, und ist daher der
geforderte Shuntwiderstand.

Uadc= i x RdsOn, damit ist der Strom bekannt.

(5V- Uadc)x i = Pv der Last.

Wo ist das Problem?


Die Spannung sollte natürlich nicht zusammenbrechen bei dem Hohen Strom
von 10A, und bei Lastwiderständen von 500 Ohm wirst Du keine vernünftige
Werte erhalten.

Mach' doch eine Bereichsumschaltung. Im Amperebereich direkt über dem
FET messen, und im unteren mA-Bereich schaltest Du einen größeren
Shuntwiderstand dazu.


Gruß

Thomas

Autor: Winfried (Gast)
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Ich denke, damit wirst du einige Probleme bekommen:

- Wenn du die Schaltung mehrfach aufbaust -> Jeder RdsOn ist anders
- Wenn du den Transistor mal austauschen musst
- RdsOn wird auf Spannungsschwankungen am Gate reagieren
- RdsOn wird auf Temperaturänderungen reagieren

Autor: Werner (Gast)
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Ich würde den Strom über einen Stromwandler messen z.b. mit einem der
Lem HXS Modelle da kriegst du ne schöne spannung raus und hast für die
Strommessung
sofort ne galvanische Trennung! Die Spannung an der Last kann man dann
schön mit nem Optokoppler messen hat den vorteil das auch die Messung
galvanisch getrennt vom µC ist!

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