Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 3 x INA114 am selben Shunt?


von Tim 🔆 (solarlicht)


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Kann ich drei INA114 (also die + und - Eingänge jeweils parallel) an 
denselben Shunt anschließen oder gibt das Probleme?

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Das sollte durchaus funktionieren.

von Jörg K. (joergk)


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Rein aus Neugier: Warum willst Du das?

Jörg

von Mi. W. (mikuwi)


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Tim 🔆 schrieb:
> Kann ich drei INA114 (also die + und - Eingänge jeweils parallel) an
> denselben Shunt anschließen oder gibt das Probleme?

Es wird funktionieren... irgendwie. Ich würd für jeden Eingang noch 
einen 4-10k Widerstand vorsehen damit der interne Überspannungsschutz 
ein leichteres Leben hat.

Worauf Du auch achten solltest ist das die - zugegeben geringen - 
Bias-Ströme über dem unbkannten Shunt einen Spannungsabfall verursachen 
können und Dir das dann mehr oder weniger die Messung gerade beim INA 
mit der höchsten Verstärkung einen ärgerlichen Fehler verursachen kann.

Wenn`s um eine Messbereich"erweiterung" geht, schau Dir mal die 
X-Chapters von AoE3 als Anregung an, könnte preiswerter sein.

von Clemens L. (c_l)


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Jörg K. schrieb:
> Warum willst Du das?

Vermutlich verschiedene Verstärkungsfaktoren.

Wenn die drei Ausgänge nicht parallel benötigt werden, dann kann man 
auch einfach verschieden Widerstände R_G an einen Verstärker schalten.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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Also ich mache gerade aehnliches, INA105, TLC2272, LT1990 und LM363,
alle am selben Shunt. Funktioniert gut.
Ich hab allerdings als Entschuldigung das ich damit untersuchen wollte
welcher der Eh-Da-Bauteile am besten funktioniert. :-D

Funktioniert uebrigens gut, sogar der TLC2272, allerdings sind die
uA noch nicht ausgezaehlt.

Vanye

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Jörg K. schrieb:
> Rein aus Neugier: Warum willst Du das?

Ich brauche drei Messbereiche. Mir fiele sonst nur ein den INA mit 
Verstärkung 1 zu betreiben und die kleine Spannung mit Op Amps zu 
verstärken. Den Gain-Widerstand umzuschalten dürfte nur Probleme 
bereiten (mir jedenfalls).

Mit den drei Messspannungen will ich auf einen AVR gehen. Bei den 
kleineren Messbereichen würde ich einfach eine Spannungsbegrenzung 
vorsehen. Wäre viel einfacher als Umschalten, da die restlichen 
ADC-Eingänge eh ungenutzt sind.

von Clemens L. (c_l)


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Tim 🔆 schrieb:
> Den Gain-Widerstand umzuschalten dürfte nur Probleme
> bereiten (mir jedenfalls).

Das geht mit irgendeinem Analog Switch (der selbst keinen zu hohen 
Widerstand hat, z.B. TS5A3359, oder TMUX6212 bei mehr als 5 V).

von Manfred P. (pruckelfred)


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Tim schrieb:
> Ich brauche drei Messbereiche.
> [..]
> Mit den drei Messspannungen will ich auf einen AVR gehen.

Ein INA219 mit I2C-Schnittstelle, eigenem Wandler und umschaltbarer 
Eingangsverstärkung ist nicht geeignet?

von Armin X. (werweiswas)


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Nur mal aus Neugierde:
Warum nicht einen INA und drei nachgeschaltete OPs?

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Armin X. schrieb:
> Nur mal aus Neugierde:
> Warum nicht einen INA und drei nachgeschaltete OPs?

Wegen des zusätzlichen Offset Temperaturdrifts.

Aber ich muss meine Konstruktion nochmal überdenken. Mir wird vielleicht 
gar nichts anderes übrig bleiben, nachdem ich gerade die aktuellen 
Preise des INA114 sah. Mir fielen fast die Augen raus. Da verzichte ich 
doch lieber auf etwas Genauigkeit und es wird dann leider nur eine 
Stelle hinterm Komma +/- 2 Digits. Damit brauche ich dann wiederum nur 2 
Messbereiche. Ist unschön, aber ich bräuchte sonst von den INA114 6 
Stück, da ich zwei Messstellen habe.

Clemens L. schrieb:
> Das geht mit irgendeinem Analog Switch (der selbst keinen zu hohen
> Widerstand hat, z.B. TS5A3359, oder TMUX6212 bei mehr als 5 V).

Das Umschalten des Gain-Widerstands gefällt mir nicht so richtig. Da 
müsste ich vermutlich eine Hysterese programmieren, damit nichts hin und 
herspringt. Liegt ein Bereich daneben spinnt alles. Aber im Prinzip ist 
dein Vorschlag gut.

: Bearbeitet durch User
von Tim 🔆 (solarlicht)


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Manfred P. schrieb:
> Ein INA219 mit I2C-Schnittstelle, eigenem Wandler und umschaltbarer
> Eingangsverstärkung ist nicht geeignet?

Ok, den schaue ich mir näher an. Hatte deinen Beitrag vorhin übersehen. 
Ich war zu sehr auf THT fixiert.

: Bearbeitet durch User
von Guido B. (guido-b)


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Warum nicht sowas wie den INA139 verwenden, da kannst du
im Spezialfall den Lastwiderstand mit einem MOSFET umschalten?

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Ein INA219 mit I2C-Schnittstelle, eigenem Wandler und umschaltbarer
> Eingangsverstärkung ist nicht geeignet?

Eine schoene Tochter einer anderen Frau heisst MCP3911, bei
Reichelt 3Euro. .-)

Vanye

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Tim 🔆 schrieb:
> Armin X. schrieb:
>> Nur mal aus Neugierde:
>> Warum nicht einen INA und drei nachgeschaltete OPs?
>
> Wegen des zusätzlichen Offset Temperaturdrifts.

Was Unfug ist, wie mir gerade klar wurde, da ich nämlich totalen Mist 
gerechnet hatte. Natürlich klappt das mit Op Amps. Mit der gewünschten 
Genauigkeit komme ich super hin.

Ich baue das Ganze mal auf, puste die Schaltung mit dem Fön an und dann 
traue ich mich vielleicht das Schaltbild hier zu posten.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Vanye R. schrieb:
>> Ein INA219 mit I2C-Schnittstelle, eigenem Wandler und umschaltbarer
>> Eingangsverstärkung ist nicht geeignet?
>
> Eine schoene Tochter einer anderen Frau heisst MCP3911, bei
> Reichelt 3Euro. .-)

Der ist, im Gegensatz zu den INAxxx nicht in der Plusleitung einsetzbar!
Der INA219 kann bis 26 Volt am Eingang, aber taugt nichts für LowSide.
Der INA114 scheint noch mehr Spannung zu können.

Tim schrieb:
> Was Unfug ist, wie mir gerade klar wurde, da ich nämlich totalen Mist
> gerechnet hatte. Natürlich klappt das mit Op Amps. Mit der gewünschten
> Genauigkeit komme ich super hin.

Du verrätst nicht, welche Spannung Du hast und wieviel Strom Du messen 
möchtest.

von Bruno V. (bruno_v)


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Michael W. schrieb:
> Bias-Ströme über dem unbkannten Shunt einen Spannungsabfall verursachen
> können und Dir das dann mehr oder weniger die Messung gerade beim INA
> mit der höchsten Verstärkung einen ärgerlichen Fehler verursachen kann.

Wie soll das gehen?

von Manfred P. (pruckelfred)


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Bruno V. schrieb:
> Michael W. schrieb:
>> Bias-Ströme über dem unbkannten Shunt einen Spannungsabfall verursachen
>> können und Dir das dann mehr oder weniger die Messung gerade beim INA
>> mit der höchsten Verstärkung einen ärgerlichen Fehler verursachen kann.
> Wie soll das gehen?

Das geht nur, wenn man keine Daten anschaut und nicht rechnen kann.
Das Datenblatt vom INA114 sagt: "Low input bias current: 2nA maximum"

Zwei NANOampere an einem Ohm wären zwei NANOvolt, liegt unterhalb 
dessen, wass übliche Multimeter messen können. Selbst wenn der Strom 
Faktor 1000 höher wäre, juckt das nicht.

Vermutlich wird der Messshunt kleiner 1 Ohm sein, da würde sogar der 
Eingangsstrom eines bipolaren OPs keinen erwähnenswerten Fehler 
verursachen.

Ich würde mich eher um die Eingangs-Offset-Spannung sorgen, die mich 
veranlasst hat, Bastlers Liebling LM324 aus der Liste der guten Taten zu 
verbannen.

von Peter D. (peda)


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Es gibt auch ADCs mit differentiellem Eingang, Eingangs-MUX und 
umschaltbarem Gain.
AD und TI haben nen Haufen zur Auswahl.

Z.B.: "The AD7792/AD7793 can be programmed to have a gain of 1, 2, 4, 8, 
16, 32, 64, and 128"

von Roland D. (roland_d284)


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Moin,

Tim 🔆 schrieb:
> Mit den drei Messspannungen will ich auf einen AVR gehen. Bei den
> kleineren Messbereichen würde ich einfach eine Spannungsbegrenzung
> vorsehen. Wäre viel einfacher als Umschalten, da die restlichen
> ADC-Eingänge eh ungenutzt sind.

Wie wär's mit einem nichtlinearen Shunt, siehe Anhang. Aus den 
Differenzen der drei gemessenen Spannungen lässt sich dann der gesuchte 
Wert errechnen.

Möglicherweise reicht es schon, nur die oberste Spannung zu messen. Und 
dann in einer Tabelle nachschlagen, die man vorher ausgemessen hat.

Gut, die Genauigkeit dürfte wegen der Dioden recht bescheiden sein.

Fragt sich auch, ob das bezüglich der zu messenden Ströme überhaupt 
geht.

Gruß, Roland

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