Hallo, ich habe ein Problem. Ich will in mein Auto zwei digitale Anzeigen einbauen, nur hab ich das Problem das díe Spannung von Shunt bei 150A bei 60mV liegt. Das Panelmeter, also die Anzgeige hat einen Messeingang von 200mV max. Also bräuchte ich ja um bei 60mV 150A anzeigen zu lassen eine OPAMP Schaltung mit 2,5 facher Verstärkung. Welcher OP kann die kleinen Spannungen verarbeiten? Woher muss ich die Versorungsspannung nehmen? Der Shunt liegt ja an 13,6V und dahinter dann minimal 13,54V. Gibts keine Probleme mit der Versorungsspannung wegen dem Potential der Spannung zur Messpannung? Laut normaler nichtinvertierter Verstärkerschaltung wird doch das Massepotenzial der Versorungsspannnung und der Ausgangsspannung zusammengelegt, ist das ein Problem? Gegen Fahrzeugmasse liegen da ja immerhin noch 13,54V an! Oder wie würdet Ihr das machen?
>Der Shunt liegt ja an 13,6V und dahinter dann minimal 13,54V Dafür eignet sich ein INA138. Der "holt" die kleine Shuntspannung runter auf GND-Bezug. DIe Verstärkung ist einstellbar. Du brauchst da nur nen 22,5k Widerstand (und evtl einen C zum abblocken). Dort kannst du deine Anzeige direkt anklemmen.
Jo, aber warum eignet sich der denn dafür? liegt das am Massepotential oder an was anderem? Teures teil, naja RS is ja eh ziemlich teuer.
Ja, das verstärkt deine kleine Shuntspannung und setzt es auf ein Massebezogenes Signal um. Weil die Multimeter (EInbaugeräte) ja meistens auch eine Spannungsvcersorgung benötrigen. Und die zu messenede SPannung wird gewöhnlich auf den Minuspol der SPannungsversorgung bezogen, auch wenn der Messeingang einen pos. und einen neg. EIngang hat, ist es meistens nicht möglich, dort beliebige Spannungslevel anzuschließen... Welches Messgerät möchtest du verwenden?
Kleine Frage, wenn Dir der INA zu teuer ist, was spricht dagegen den Shunt in die Masseleitung zu packen ? Somit wäre das Problem mit dem Bezugspunkt beseitigt. Mir war so, als ob es mal in der Elektor eine ähnliche Anwendung gab, dort wurde einfach das vorhanden Masseband von Batterie zur Karosse als Shunt verwendet. Muss man halt nur selber "eichen" (Spannungsabfall bei I=?).
Diese Panelmeter basieren meistens auf ICL7106 oder ICL7107. Denen kannst Du auch über die Referenzspannung an den Messbereich gehen! Achtung: Die Dinger wollen potentialfrei versorgt werden!
Eine OP-Schaltung kannst Du Dir bei meinem Power-Meter Projekt abkupfern. Der Shunt wird in der positiven Seite untergebracht, (fast) jede Verstärkung durch Rs möglich, Ausgabe dann Massebezogen. Oder gleich das ganze Modul nachbauen :-)) => http://www.dg7xo.de > Selbstbauprojekte > NT Power-Meter Modul Viel Erfolg ...
Hi, könntest du vielleicht auch einfach einen Shunt mit einem größeren Widerstand nehmen? Falls das der Anwendungszweck zulässt... Gruß Jan
@ Oliver M.: Danke für die Info, ich gucks mir morgen an, jetzt erstmal feiern.... @ Jan Weber: Was sollte das bringen? Es kommen doch maximal 60mV am Shunt, die 150A müssen schon mindestens sein, zur not 120A aber einfacher ist es dann auch nicht. Bei 500A Shunt kommen doch vom Shunt nur 18 mV, was soll das Bringen?
Achja, den Shunt könnte ich natürlich auch in der Masseleitung Platzieren, dann brauch ich auch nicht so ein genaues gehäuse bauen, damit das nix berührt. Wenn ich Ihn in die Masseleitung setze, ist dann nochwas zu beachten??
Nur wo das höhere Potential ist, sonst gibts negative Messwerte. 8) Ansich, im Auto nur das der Shunt "dick" genug ist, damit der Anlasser ihn nicht verglühen lässt, aber 150A sollten dicke reichen. Was Jan Weber meinte, höherer Widerstand, also einen Shunt mit grösserem Widerstand. Bsp. 200mV @ 150A. Dürfte aber nicht leicht zu finden sein, da 60mV einen quasi Standard bei Leistungsshunts darstellt.
>bei 500A Shunt kommen doch vom Shunt nur 18 mV, was soll das Bringen?
Das ist doch viel. Hella misst im Batteriesystem im Umfang von 100uV.
Achso, achten könnte man noch auf die Verbindugen zum Messgerät, nicht das die Schaltung den Shunt überbrückt, könnte Rauchzeichen geben. Also Messgerät so anschliessen, dass nur die Sense (oder wie auch immer genannt) Leitung den Spannungsabfall am Shunt misst. Falls die Polarität nicht passt, alles bis auf Messleitung auf die andere Seite packen. (Schwer erklärt, aber hoffentlich verstanden).
Sry hab leider noch nie was mit OPs gemacht. Also wenn ich ihn als letztes Glied in die Masseleitung der Musikanlage einbaue (ja, nur dessen Strom soll gemessen werden!), muss ja laut nichtinvertierter Verstärkerschaltung die zu verstärkende Spannung an Ue und GND anliegen. Die Verstärkte Spannung liegt dann zwischen Ua und GND. Die Widerstände müssen ja R7=10k und R6=15k sein, da ja laut der Verstärkungsformel noch 1 dazuaddiert werden muss (V= 1+ (R6/R7)), damit ich bei 60mV dann auf 150mV komme(2,5 fache Verstärkung). Man könnte aber auch 60k und 90k sein, oder? (Hab gelesen zwischen 10k-100k sollte man fast immer richtig liegen) Die Versorgungsspannung muss nur nach dem verwendeten OP gerichtet sein, damit dieser auch ordentlich verstärkt. Is nochwas Falsch? Die Versorgungsspannung der Panelmeter muss ja noch potentialgetrennt werden, dies mache ich mit einem SIM1-1209 SIL4 :: DC/DC-Wandler, SIL 4, 1 W, in 12 V/out 9 V für 5,10€ pro Stück, denn einer kann nur 110mA und beide Anzeigen haben zusammen 120mA. Gibts da ne bessere/günstigere Möglichkeit? Denn die DC/DC wandler bringen schon einen schlechten Wirkungsgrad (min. 70%)?
Morgen, ich hab auch mal so ein Messpanel benutzt, war so ein billiges von Reichelt. Damals hate ich mich dazu informiert und diese DC/DC Wandler als brauchbarste Lsg. zur Potentialtrennung gefunden. Ist halt nich billig, aber ich kann bestätigen, dass es funktioniert, auch wenn bei meiner Suche damals Leute dabei waren wo es wohl nicht klappte, warum auch immer. Also bei mir gings, warum machst du dir bei solchen Strömen Sorgen um den Wirkungsgrad des DC-Wandlers? Achso, es gibt auch eine Seite, wo jemand so ein Teil in seinen VW-Bus gebaut hat, der hat dann den Wandler gleich in das Messgerät integriert, das passt genau. Hast du LDP 235/240 von Reichelt? Kann man da vielleicht die Beleuchtung ausschalten, dann ziehts vermutch weniger Strom, aber dann hättest du vermutlich n billigeres genommen... Angeblich kann man die ja auch mit 12 betreiben, nimmste halt nen anderen Wandler, bei 12V solltest du vermutlich auf die 50mA im Datenblatt kommen.
Braucht man den OPAMP eigentlich? Man könnte doch noch einen Widerstand parallel schalten, der eine geringere Stromaufnahme hat, oder lieg ich da falsch?
Was sollte das bringen mit dem Widerstand? Dadurch erhöht sich doch die Spannung nicht?! Sonst ist mein gedachter Aufbau ok? Unschön finde ich es halt das ich mit einen Stepö-Down-Inverter erstmal die 13,6V auf 12V und dann den DC/DC Wandler von 12V auf 9V. Bei Reichelt hab ich keine 9V/9V DC/DC wandler gefunden!
Ich dachte auch an 12v/12V, hab aber gerade gesehen, dass die natürlich dann auch weniger belastbar sind. Hab noch nicht ganz verstanden wo die 13,6V her kommen, gehst du direkt an die Lichtmaschine? Die Spannung steigt davon natürlich nicht, hatte das mit den 60mV vergessen... Hm naja man könnte dann noch mit nem Spannungsteiler auf 15mV kommen, aber das is natürlich recht ungenau, tja, dann wohl Verstärker...
Im KFZ liegt die Versorgungsspannung ja ziemlich zwischen 13,6 bis 11,8V! Ich habe schonmal diverse Probleme gehabt mit 12V Schaltungen (LEDs durchgebrannt, etc!), deshalb will ich das jetzt richtig dimensionieren. Der Regler der LiMa regelt das zwar ziemlich aus, aber kurzfristig kann dann auch mal 13,6V an der Schaltung liegen!
Ich bin zwar auch nicht der Elektronikfachmann, aber ich denke die Spitzen kannst du sicher mit ner Zener Diode abfangen und gegenüber den 0,2V könnte das ganze tolerant sein, aber vielleicht sollte jemand mit mehr Ahnung das noch absegnen.
>>Im KFZ liegt die Versorgungsspannung ja ziemlich zwischen 13,6 bis 11,8V! >Der Regler der LiMa regelt das zwar ziemlich aus, aber kurzfristig kann >dann auch mal 13,6V an der Schaltung liegen! Ein Bleiakku hat eine Ladeschlussspannung von 2,4V pro Zelle. bei einem 12V Akku also 14,4V. Hier setzt massig Gasung ein. Gewöhnlich werden Bleiakkus mit 2,3V pro Zelle, hier also mit 13,8V Konstantspannung geladen. Der Ladestrom stellt sich aus der der Differenz zur Akkuspannung sowie des Innenwiderstandes ein. I_Lade = (U_Lade - U_Akku) / R_innen Also liegt die "normale" Boardspannung bei laufendem Motor bei ~13,8V. Ohne laufendem Motor, im Winter beim Starten kann diese locker auf unter 10V fallen! Somit sollten Schaltungen für das Boardnetz eine 12V PKWs mindestend einen Eingangsspannungsbereich von 10..15 V haben... Welchen Strom wollt ihr eigentlich messen? Zuleitung Batterie?? Zuleitung Endstufe?? Macht es doch nicht komplizierter als es ist..
Ich will nur den Strom der Musikanlage Messen direkt an der Masseleitung zur Batterie (50mm²)
Ich habe eben zwei TL 061CP-FET geschenkt bekommen, kann ich die für die verstärkung gebrauchen? Bin mit dem Datenblatt etwas überfordert?!
Naja, was heißt komplizierter als es ist, man kann ja mal alle Möglichkeiten in Betracht ziehen. Kompliziert wäre das ganz mit nem uController mit Display zu machen, obwohl das natürlich dann erweiterbar wäre ;-) Achso und eignetlich will nur der Chris messen und zwar den Strom seiner Endstufe.
Oder wenn der TL 061CP-FET nicht geeignet ist, welchen könnte ich sonst verwenden, der relativ verbreitet und nicht zu teuer ist?
Wenn Du nicht so viel basteln möchtest: Google mal nach KFU8-USC-1.D. Im MSR-Magazin 7-8/2007 wird dieser Messumformer auch vorgestellt.
Ja der wird wohl relativ teuer sein, da er ja von P&F kommt. Keiner eine Ahnung welchen OPAMP ich benutzen kann?
Och Leute Ihr habt mir bis hierhin doch schon super geholfen! Noch einen Operationsverstärker den ich benutzen kann und ich bin zufrieden!
http://www.ocean-marine.de/elektrik/frames/fr_batterie_man.html Der 200A Shunt ( S200A ) spuckt 200mV aus...
Hi Chris, lies dir doch einfach mal im ELKO die Grundlagen durch, ich nehme mal an, das hilft dir weiter. Stichworte währen halt Verstärker, invertierender Verstärker... Du kannst sicher auch mit den FETs was machen dürfte dort auch nachzulesen sein, leider hab ich nicht die Ahnung um dir sofort zu helfen und auch grad nicht die Zeit mich einzulesen. Da du die FETs aber schon hast, kannst du damit ja n bissel experimentieren. Im Datenblatt sind ja auch n paar Schaltungsbeispiele drin. Da steht zwar auch, dass die Versorgung bei 15V liegt, anderer seits gibts auch ein Diagram, in dem Versorgungsspannung und Output gegenüber gestellt sind, das geht scheinbar auch niedriger, wenn ich das richtig interpretiere. EDIT: Hab grad mal geguckt beim nichtinvertierenden Verstärker ist auch eine einfache Beschaltung dabei, vielleciht reicht das schon für deine Zwecke: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210151.htm Greets
Ich lese mir das nochmal durch doch die Grundlagen sind mir bereits klar. Danke dafür! Die Frage ist nur welcher OPAMP diese niedrigen Spannungen verarbeiten kann. Ich suche also nur noch einen für meine Anwendung passenden OPAMP.
Also ich hab mir mittlerweile auch einen LM 358 gekauft, mit dem funktioniert die Grundverstärkung zwar, aber mit steigendem Messwert verändert sich die Ausgangsspannung nicht mehr! Was kann das sein? Die Normalspannung wurde um das 2,5 fache verstärkt, aber warum steigt die Spannung bei höherer zu verstärkenden Spannung nicht mehr? Sehr komisch, ist in Standartbeschaltung als nicht-invertierter Verstärker. **: Ich bin grad nochmal die Schaltung durchgegangen, die sollte ok sein!
Versorgung OP, Feedbackwiderstände, Ausgangslast, Ausgangsspannung?
Versorgung mit 12V im KFZ stabilisiert. Feedbackwiderstände sind 10kOhm und 15kOhm sodass sich nach Standartbeschaltung (nichtinvertiert!) ein Verstärkungsfaktor von 2,5 ergibt. Eingangsspannung ist 0-60mV, die Ausgangsspannung ist dann entsprechend 0-150mV. Ausgangslast ist nur die Auswertung in einem Digital-Panelmeter, was sehr hochohmige Eingänge hat. Muss der Op zusätzlich belastet werden?
Nein, muss er nicht. Ist eigentlich alles in Ordnung, sollte der OP locker packen. Ab welcher Ausgangsspannung verstärkt er denn nicht mehr? Mal das Panelmeter abgeklemmt, und mit DVM gemessen? Mal einen zweiten OP probiert? Irgenwas stimmt da nicht.
Hättest doch einfach einen INA138 genommen. Der Preisvorteil des LM358 wird durch diese ewige Bastelei aufgezehrt.. ;-) EDIT: Ich denke, es könnten folgende Probleme sein/auftreten: - lt Datenblatt hat der LM358 5mV Eingangsoffset, bei 0..60mV EIngangsbereich ist das evtl nicht zu vernachlassigen (zumal meineswissens die Topologie nicht-invertierend für solche Probleme anfälliger ist, deshalb wird immer wenn möglich, invertierend verwendet) - Die Ausgangsspannung von 0..150mV liegt auch sehr nahe an der negativen Versorgungsspannung (GND). Da ich denke, dass du den direkt auf GND gelegt hast. lt Datenblatt (und auf 12V Betriebsspannung umgeschätzt), steht ein output-voltage-swing von ca 10,5V, also 0,8V<U_out<11,2V zur Verfügung...
ist der LM358 überhaupt ein Rail2Rail Verstärker wenn nicht ist es logisch das die Verstärkung ab einer gewissen Spannung nicht mehr zunimmt, bzw. nicht die Höhe der Versorgungsspannung erreicht.
Also vorher lag im Stand-by der Musikanlage die Spannung um so 0,4-0,5mV nach Anschluss der OP-Schaltung bei 1,1-1,2mV. Der Faktor stimmt ja anscheinend! Aber wenn ich nun die Musikanlage aufdrehe passiert nix, also die Spannung bleibt bei 1,1-1,2mV egal wieviel Leistung ich verbrate. sehr strange......
- Input offset ist in der Tat ziemlich hoch für diese Anwendung. - Input common-mode range ist spezifiziert von 0V...+Ub-1,5V - Out ist bis auf ein paar mV auf GND spezifiziert.
Kannst Du mal Deine GENAUE Schaltung einstellen? Auch, wo welche Abgriffe sind, etc.
Oh man, die Schaltung, und nicht den Aufbau... Außerdem solltest Du den OP lokal noch mit Blockkondensatoren veresehen, und den nicht benutzten OP als Buffer schalten, dessen Input auf GND liegt; nicht offen lassen!
Angehängte Dateien:
-
LM358.GIF
4,7 KB
ok den Input auf Massepotential legen, beide? (invert., nicht-invert.) Und den Output wohin? hier mal die Schaltung.
Den nicht benutzten OP als Spannungsfolger beschalten, also -In an Out, und den +In dann auf GND. Out bleibt dann offen. Die Schaltung ist richtig, mal separat getestet ob das wirklich funktioniert? Jetzt wäre noch interessant, wie und wo der Shunt liegt, wo GENAU Du den Verstärker angeschlossen hast... ich frage nicht nochmals nach, Popel aus der Nase ziehen ist nicht mein Ding. Ich vermute, Du hast als GND-Bezug der Schaltung die falsche Seite des Shunts gewählt, die Eingangsspannung ist negativ, der OP kann aber nur positive Spannung verstärken. GND der Schaltung muss auf der Seite des Shunts liegen, die auf Bordnetzseite liegt. Messeingang an der Seite des Shunts, die zum Verbraucher geht.
Warum nimmst nicht die invertierende Schaltung, wenn du dich schon weigerst, den INA138 zu nehmen: /--------------o--------------------------------- 12V Bordnetz/Verstärker | | | | /---[R2]---------\ | | | ______ | | | o------|- |--o-----o-- U_out (auf GND bezogen) |+ R_Last | /-|+ OPV | | ----- | | | -------- DVM === Bat |1 | |2 | | o--------(----o-----------------o-- GND Bordnetz/Verstärker |- | | (Fahrzeugrahmen) | R_Shunt R1 | | | \--------------o--------/ Knoten 1 und 2 sollten nahe zusammenliegen, oder besser sternförmig sein.
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