Hallo! Ich habe eine Schaltung in der eine Spule mit Kupferwicklung zum Einsatz kommt. In der Schaltung ist ein Mikrocontroller integriert der eine Regelaufgabe hat. Ich moechte nun den Widerstand der Spule exakt messen waehrend der Initialisierung. Der Nennwiderstand betraegt 80 Ohm, ich moechte mit ca. 0.1 Ohm Aufloesung messen in einem Bereich von 70....90 Ohm. Erschwerend kommt hinzu dass ich nicht mehr als 1mA an Strom zur Verfuegung habe um zu messen. Dirketer Spannungsteiler kommt also nicht in Frage... Ich verwende einen 12bit ADC in einem MSP430. Ach ja, ich MUSS den Widerstand jedesmal neu messen da er sich leicht veraendern kann mit der Temperatur etc... die Temperatur direkt messen macht aber keinen Sinn bei mir... also Vorschlaege in diese Richtung sind nicht das was ich suche. Wer hat kreative Ideen? Darf ausgefallen sein! Danke fuer alle Ideen!!! Peter.
Gleich oder Wechselstrom Widerstand? Bei DC würd ich nen Konstantstrom durch die Spule schicken: Widerstand Spule = Ugemssen/Ikonstant ggf noch nen bekannten Widerstand davor zum Abgleichen/Anpassen. Oder du baust dir Sowas wie ne Thomsonbrücke, allerdings hab ich sowas noch nie ausprobiert, und weiß nicht ob das mit nem Digitalwiderstand gehen würde.
Hallo, also ich würde das so machen (auch wenn ich nicht kreativ bin. Vllt. aknn jemand verbessern): Ich würde zunächst mal eine Konstantstrom-Quelle aufbauen. Diese sollte so präzise wie möglich sein (keine Streuung), der genaue Wert des Stroms (z.B. mal zum Rechnen: 0,5 mA oder so) muss zum Eichen gemessen werden. Dann solltest du eine Spannung im Bereich 35mV bis 45mV bekommen. Die durch einen gut eingestellten (eichen!) OpAmp und du bist im messbaren Bereich. Wie stark allerdings Temperatur und andere Faktoren stören, musst du wahrscheinlich ausprobieren. Es wäre mal ein Vorschlag. MfG Christian
Ich vermute, daß die Messsung ohne eine Verstärkung der Meßspanung nicht möglich ist: Widerstandsänderung von 20R machen Dir bei 1mA Strom 20mV Differenzspannung, 1LSB bei 12Bit und 2.5Vref ist 1.6mV, diese Änderung kannst Du also nur in 16 Schritten auflösen und nicht in 200, wie gewünscht. Einfachen OPamp verwenden, dann ist das kein Problem. Cheers Detlef
Hallo zusamen! danke fuer die Ideen! Ja, ich habe es auch schon befuerchtet dass ich einen weiteren OpAmp verwenden muss. Das wird sich dann wohl nicht umgehen lassen... Ich dachte schon an so Sachen wie Zeitmessung von irgendwelchen Zeitkonstanten die vom Widerstand abhaengen wie ein gedaempfter Schwingkreis oder sowas... Das haette den Vorteil dass ich mit dem MC sehr gut zeitlich aufloesen koennte und nicht auf die 12 bit des ADC angewiesen bin... Die Messung muss nicht schnell sein... Kommen neue Ideen auf?!?!! Danke schonmal!!!
Du könntest einen Kondensator laden lassen und dann mit einer analogen Spannung vergleichen. Allerdings wird das eher schwerer: Bei einigen 10R wird der C sehr schnell geladen werden. => schlechte Auflösung, da Frequenz des Chips = max. Auflösung. Zudem musst du kleine Folienkondensatoren verwenden, die Elkos entladen sich selber zu schnell. Grundsätzlich aber haben C's den Nachteil, das die Kapazität von der Luftfeuchte stark abhängt. Ich tippe also drauf, dass das eher ungenauer wird. MfG Christian
Du könntest einen Kondensator laden lassen und dann mit einer analogen Spannung vergleichen. Allerdings wird das eher schwerer: Bei einigen 10R wird der C sehr schnell geladen werden. => schlechte Auflösung, da Frequenz des Chips = max. Auflösung. Zudem musst du kleine Folienkondensatoren verwenden, die Elkos entladen sich selber zu schnell. Grundsätzlich aber haben C's den Nachteil, das die Kapazität von der Luftfeuchte stark abhängt. Ich tippe also drauf, dass das eher ungenauer wird. MfG Christian PS: Sorry, falls 2. Posting, hab noch was vergessen: Eine Sache mit Schwingen hat nix mit R zu tun. Mit irgendwelchen Schwing-Sachen kannst du nur C oder L messen.
@Christian: "...hab noch was vergessen: Eine Sache mit Schwingen hat nix mit R zu tun. Mit irgendwelchen Schwing-Sachen kannst du nur C oder L messen." Doch, man kann z.B. einen Schwingkreis bauen mit meiner Spule und ihn einmalig zum Schwingen anregen. Da der Kreis gedaempft ist durch den ohm'schen Widerstand koennte man die Zeit messen bis die Amplitude einen gewissen Wert unterschreitet. Daraus laesst sich dann bei bekanntem L und C der Widerstand R ermitteln... Ist aber im MC eher nicht so toll zu machen, deshalb suche ich nach anderen originellen Ideen! Trotzdem Danke!
Noch ne andere Frage: Wie ist das mit dem 1mA? Muss der Mittelwert des Stroms unter 1mA liegen (meine Vermutung) oder hast du nur 1mA zur Verfügung? Für ganze Schaltung odr nur für die Spule (aus Sicherheitsgründen)? Ansonsten könnte man ja einfach alle 250 ms einen kurzen Puls von z.B. 1ms Strom drauf geben. Wärend der Zeit misst du (mit Spannungsteiler o.ä.) Damit wäre dein Mittelwert noch gegeben, wenn du 250 mA verwenden würdest! MfG Christian
Vielleicht so: Über das unbekannte R ein C ENTladen und solange nen Zähler laufen lassen, bis ca. die Hälfte der Spannung weg ist, dann den Zähler mit nem Komparator stoppen. Für 0.1R Auflösung und 16Mhz Zählertakt habe ich 1000uF überschlagen. ENTladen deswegen, weil Du ja nur 1mA Strom hast, das C kannst Du nen Weile vorladen. Cheers Detlef
Das Probelm bei allen C-Lade-/-Entladezyyklen: 1. Die Genauigkeit hängt stark vom C ab. Und die wiederum ist abhängig von der Temp. 2. Hier werden immer mehrere Comperatoren benötigt: Egal ob er voll laden (bei Detlef) oder voll entladen (bei mir) muss, in jedem Fall ist ein Comp. für das Ereignis "kritische Spanung erreicht" (=>Zähler stoppem o.ä.) und einen um immer auf die selbe Basis zu kommem. Wenn man nämlich einen C entlädt, ist der theoretisch nie leer. Die Ladung nähert sich nur beliebig nahe der 0-Achse an. Damit muss man eine imaginäre Achse ziehen, die in endlicher Zeit erreicht werden kann, und bei der die (Ent)Ladung aufhört. Sonst verfälscht sich das Ergebnis, ja nachdem, wie lange vorher Pause war. MfG Christian
Sonst hätte ich noch eine Idee: (wenn auch abenteuerlich) Du könntest einfach einen C nehmen und diesen mit einem Schmitt-Trigger verbinden. Da kannst du entweder einen Schmitt-Inverter der 74 HC(T)-Reihe nehmen oder besser einen NE555 (Ich weiß eigentlich Timer-Chip, aber hier wird er etwas "umgewandelt" ;-)) und 2 Dioden und einem Ref-R. Mit dieser Konstruktion lästs du den C immer laden und entladen im Bereich U/3 < U(C) < 2U/3. (Musst du vorher einschwingen lassen!) Den Ladestrom lässt du (z.B.) über deinen Ref.-R laufen (Diode!) und den Entladestrom über deinen zu messenden R (gleiche Diode!). Aus dem Zeitverhältnis zwischen Lade- und Entladezyklus solltest du auf den gesuchten R schließen können. Wird aber wahrscheinlich ziemlich haarig mit nur 1 mA. MfG Christian
Hallo Christian, >>1. Die Genauigkeit hängt stark vom C ab. Und die wiederum ist abhängig von der Temp.<< Ja, wahr. Aber Du machst zwei Entladungen, einmal über nen Referenzwiderstand, dann über den unbekannten R. Dann spielt das variable C keine Rolle. >>2. Hier werden immer mehrere Comperatoren benötigt Nee, einer reicht. Klar ist nen C nach unendlicher Zeit ge/entladen, mit den geforderten 0.1R Auflösung läßt sich aber die nötige reale Lade/Entladezeit berechnen. Außerdem spielt die letzendliche Ladespannung bei der obengenannten Methode mit Referenzwiderstand keine Rolle. Die Aufladung funz nich, weil bei z.B: 3.3V an 70R mehr als 1mA fleißen. Bei der Entladung kannst Du aber in Ruhe vorher den C über 3.3k an 3.3V aufladen lassen. Der Komparator schlägt dann bei 1.5V oder so zu. Ladung/Entladung geht vielleicht über I/O Pin des uC !? Cheers Detlef
Wenn es richtig gemacht wird, wie z.B. beim Spannungsmessen mit Dual-Slope-AD-Wandler, spielt der C keine Rolle mehr, da er sich im Endergebnis quasi "rauskürzt"! Die Genauigkeit hängt dort dann im Wesentlichen nur noch von der Spannungsreferenz und der Zeitmessung ab. Vorteil ist zusätzlich die Integration der Meßsignale, die für konstante Meßgrößen optimal bezüglich Signal-Rausch-Verhältnis ist.
Und ich behaupte am genauesten kriegst das mit ner Meßbrücke hin :D
Wow! Erstmal Danke an alle die so rege mitdiskutieren! Zu den 1mA : ich kann nicht mehr Strom ziehen weil meine Schaltung ueber einen relativ hochohmigen Widerstand gespeist wird. Das kann ich in meinem Fall nicht aendern. Einen Mittelwert zu bilden mit hohen Strompulsen geht also leider nicht :-( Die Entladung eines C und Vergleich mit Referenzwiderstand hoert sich am besten an bis jetzt, nur scheint das genauso aufwendig wie einen OP einzusetzen um bei sehr kleinen Stroemen direkt zu messen... Ich sehe schon, die Aufgabe ist wohl doch nicht so leicht...! Vielen Dank an Alle die mitdenken!!!
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