Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Smart Current Sensor aka Shunt


von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


Lesenswert?

Sorry für die vielleicht blöde Frage, aber so ein Shunt funktioniert
in beide Richtungen?

Entladen (+ > -), ist klar. Aber auch laden?

Was gibt so ein Shunt dann aus? -mV ?

https://riedon.com/media/pdf/SSA.pdf

von Sebastian R. (sebastian_r569)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Naja, Das Datenblatt ist da schon recht eindeutig.

Beim Laden fließt ein negativer Strom, der zu einer negativen Spannung 
am Ausgang führt.

von Achim M. (minifloat)


Lesenswert?

Sorry für die vielleicht blöde Antwort, aber so ein Widerstand 
funktioniert in beide Richtungen.

ObenNachUnten, ist klar. Aber auch UntenNachOben.

So ein Widerstand zeigt bei umgekehrtem Stromfluss umgekehrte Spannung. 
Solange man die Messpunkte da lässt wo sie sind.

I=U÷R    (nein keine URL!)

mfg mf

von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


Lesenswert?

Hallo Sebastian, verstanden danke!

D.h. bei 100A max kommen am Ausgang 1,25V raus, bzw. -1,25V.

Passt dann dieser ADC (MCP3421) dazu?
Der kann differential Input bis 2.048V.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/22003e.pdf

von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


Lesenswert?

Achim M. schrieb:
> Sorry für die vielleicht blöde Antwort, aber so ein Widerstand
> funktioniert in beide Richtungen.

Hallo Achim, ja die Frage war schlecht formuliert.

Klar das der in beide Richtungen "funktioniert" mir war nur nicht klar
ob der das dann auch so ausgibt.

Ich konnte mit Differential nichts anfangen.

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Welle 🧐 S. schrieb:
> Was gibt so ein Shunt dann aus? -mV ?
>
> https://riedon.com/media/pdf/SSA.pdf

Bist du sicher, dass es sich bei dem Teil um einen Shunt handelt?
Bei den Strömen kann es sich auch lohnen, über einen Hall-Sensor 
nachzudenken.

Welle 🧐 S. schrieb:
> Entladen (+ > -), ist klar. Aber auch laden?

"Q: Is the SSA sutiable for AC measurements?
A: The wide bandwidth of the SSA makes it appropriate for measureing AC 
currents as well as DC"

von Paul (Gast)


Lesenswert?

Welle 🧐 S. schrieb:
> Passt dann dieser ADC (MCP3421) dazu?

Der geht, siehe Figure 6-6 im Datenblatt. Du gehst halt nicht direkt an 
den Shunt wie im Bild sondern du hast noch eine Elektronik von dem Shunt 
davor, die eine Vorverstärkung durchführt. Das Prinzip ist aber das 
gleiche.

Und du kannst auch den 14bit ADC nehmen, 16 und 18 bit sind teurer und 
diese Genauigkeit zu nutzen musst du schon etwas mehr Aufwand treiben 
bei Layout und Software.

VG Paul

von foobar (Gast)


Lesenswert?

Wow, 80$ das Stück - Preise, als wären die nur der Vollständigkeit 
halber im Programm (externes, zugekauftes Produkt oder so) und die 
wollen sie eigentlich garnicht verkaufen.

von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


Lesenswert?

foobar schrieb:
> Wow, 80$ das Stück - Preise, als wären die nur der Vollständigkeit
> halber im Programm (externes, zugekauftes Produkt oder so) und die
> wollen sie eigentlich garnicht verkaufen.

Ja, Hobby ... kann nicht teuer genung sein :D

Ich bin darüber gestolpert:

https://www.elektroniknet.de/messen-testen/sensorik/shunts-koennen-es-mit-hall-sensoren-aufnehmen.177181.html

: Bearbeitet durch User
von Arno H. (arno_h)


Lesenswert?

Ähnlich, mit Temperatur- und Spannungsmessung inklusive, weniger 
Verlustleistung und 16Bit ADC Ausgabe über CAN:
https://www.isabellenhuette.de/praezisionsmesstechnik/standardprodukte
Softwareupdates nur beim Hersteller ist wahrscheinlich für viele ein 
NoGo.

Arno

von Arno Nym (Gast)


Lesenswert?

Für deinen ADC passt der Riedon, da der auch differentiell arbeitet. Das 
ist vorteilhaft in EMV-verseuchten Umgebungen.

Wenn du die galvanische Trennung nicht benötigst, könntest du auch 
direkt einen Shunt mit dem ADC verbinden. Dann müsstest du dich aber um 
die Kalibrierung kümmern.

Ich empfehle gleich den Halter und das Kabel mitzubestellen, erleichtert 
die Integration ungemein.

Und 90€ finde ich fair für das gebotene.
Versuch erst mal etwas für das Geld mit der gleichen Performance zu 
bekommen.
Klar gibts Hall-Sensoren die 10% von dem kosten, was der Riedon kostet, 
aber die sind auch 10x ungenauer. You get what you pay for.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Welle 🧐 S. schrieb:
> Was gibt so ein Shunt dann aus? -mV ?
>
> https://riedon.com/media/pdf/SSA.pdf

Alter Schalter, 55W bei 1000A. Sind "nur" 55 MIKROohm! Trotzdem muss man 
die 55W erstmal dauerhaft kühlen können.

0,1% und 300kHz Bandbreite. Wie geht das?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Welle 🧐 S. schrieb:
> Passt dann dieser ADC (MCP3421) dazu?
> Der kann differential Input bis 2.048V.
>
> http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/22003e.pdf

Ja. Aber dazu braucht man einen 1:2 Spannungsteiler, welcher die 
Referenzspannung halbiert und noch einen OPV als Impedanzwandler. Denn 
der REF-Anschluß vom Differenzverstärker (siehe das Datenblatt vom 
Stromsensor) muss dort angeschlossen werden und der Punkt muss 
niederohmig sein. Dann liegt die Nullinie bei Vref/2 und kann dort um 
+/- Vref/2 ausgesteuert werden.

von Welle 🧐 S. (w3llschmidt)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Ja. Aber dazu braucht man einen 1:2 Spannungsteiler, welcher die
> Referenzspannung halbiert und noch einen OPV als Impedanzwandler.

Uhh, ich stehe auf dem Schlauch.

Ich dachte aus -Vo/+Vo kommen einfach ± 12.5mV/Amp raus ???
Also 1.25V max bei 100A ???

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Welle 🧐 S. schrieb:
> Ich dachte aus -Vo/+Vo kommen einfach ± 12.5mV/Amp raus ???
> Also 1.25V max bei 100A ???

Ja. Aber Du übersiehst, dass Dein MCP3421 keine gegenüber GND negative 
Spannung verträgt.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Welle 🧐 S. schrieb:
> Ich dachte aus -Vo/+Vo kommen einfach ± 12.5mV/Amp raus ???
> Also 1.25V max bei 100A ???

ist auch richtig. Du kannst die differentiellen Ausgabe des Sensors 
direkt mit den Eingängen des ADCs verbinden.

Manfred schrieb:
> Ja. Aber Du übersiehst, dass Dein MCP3421 keine gegenüber GND negative
> Spannung verträgt.

die liefert der Sensor auch nicht: beide Ausgänge sind immer positiv 
gegenüber GND. nur die Differenzspannung kann positiv oder negativ sein.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

noch eine kleine Ergänzung hierzu:

Achim S. schrieb:
> Du kannst die differentiellen Ausgabe des Sensors
> direkt mit den Eingängen des ADCs verbinden.

ein simpler differentieller RC-Filter zwischen Sensor und ADC wäre 
voraussichtlich nicht schlecht. Der Sensor hat offenbar eine 
ordentlichen Noise-Peak bei seiner Chopperfrequenz von 625kHz. Siehe den 
Abschnitt
"Aliasing and Anti-aliasing Filter" im Datenblatt des ADCs und die 
folgenden Abschnitte im Datenblatt des Sensors:
"I notice a high frequency noise on the output signal, why is this?"
"How do I improve the stability of precision DC current readings?"

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Achim S. schrieb:
>> Ich dachte aus -Vo/+Vo kommen einfach ± 12.5mV/Amp raus ???
>> Also 1.25V max bei 100A ???
>
> ist auch richtig. Du kannst die differentiellen Ausgabe des Sensors
> direkt mit den Eingängen des ADCs verbinden.

Ahhh, stimmt, der Sensor und ADC sind ja differentiell. Mein Fehler. War 
wohl gestern zu spät. 8-0

von Andrew T. (marsufant)


Lesenswert?

Arno H. schrieb:
> Ähnlich, mit Temperatur- und Spannungsmessung inklusive, weniger
> Verlustleistung und 16Bit ADC Ausgabe über CAN:
> https://www.isabellenhuette.de/praezisionsmesstechnik/standardprodukte


Tja, ist wohl stark an den Bosch Batteriesensor angelehnt. Das ist 
damalige Produkt ist sehr ähnlich konzipiert. Da gab es eine sehr enge 
Zusammenarbeit.

von MiWi (Gast)


Lesenswert?

foobar schrieb:
> Wow, 80$ das Stück - Preise, als wären die nur der Vollständigkeit
> halber im Programm (externes, zugekauftes Produkt oder so) und die
> wollen sie eigentlich garnicht verkaufen.

Es gibt durchaus Anwendungen wo 80USD/Stk Pillepalle sind solange das 
Messproblem schnell und sauber gelöst werden kann. Denn - trivial ist so 
eine Vorrichtung nicht, vor allem wenn der Shunt heftig gegenüber dem 
Messausgang floated.
Anders gesagt: 900VAC @ 200kHz ist nix was Du selber isolieren möchtest 
um dann 200A sauber messen zu können. BTDT und ich sehe 80USD als 
ausgesprochen preiswert an.

von MiWi (Gast)


Lesenswert?

Falk B. schrieb:
> Welle 🧐 S. schrieb:
>> Was gibt so ein Shunt dann aus? -mV ?
>>
>> https://riedon.com/media/pdf/SSA.pdf
>
> Alter Schalter, 55W bei 1000A. Sind "nur" 55 MIKROohm! Trotzdem muss man
> die 55W erstmal dauerhaft kühlen können.
>
> 0,1% und 300kHz Bandbreite. Wie geht das?

Geht eh nicht, letzte Seite im Datenblatt....

Bitte 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
Noch kein Account? Hier anmelden.