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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OPV-Schaltung: Kann das funktionieren?


Autor: S. Amboss (spoonox)
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Hallo zusammen,

ich möchte Ströme bis zu 5A mit einem µC messen. Dazu wird der 
Spannungsabfall über einem Shunt zunächst verstärkt und dann über einem 
Impendanzwandler an dem ADC (Vref: 2.048V) Eingang des µC zugeführt. Im 
Anhang ist der Schaltungsentwurf. Ich bin mir nicht sicher ob ich das 
richtig gemacht habe.

Ich freue mich über jedes Feedback!

mfg

levitan

Autor: Patrick (Gast)
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Unser lieber Falk würde jetzt schreiben:

Blidformate

;-)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Sebastian Ambrosius (Firma SSFW) (spoonox)

>ich möchte Ströme bis zu 5A mit einem µC messen. Dazu wird der
>Spannungsabfall über einem Shunt zunächst verstärkt und dann über einem
>Impendanzwandler an dem ADC (Vref: 2.048V) Eingang des µC zugeführt.

Im Prinzip der richtig Ansatz, aber

>Anhang ist der Schaltungsentwurf. Ich bin mir nicht sicher ob ich das
>richtig gemacht habe.

Die Schaltung passt so nicht. Du braucht einen Differenzverstärker, 
keinen invertierenden Verstärker. Google ist dein Freund.

@ Patrick (Gast)

>Unser lieber Falk würde jetzt schreiben:
>Blidformate
>;-)

Neee, Bildformate ;-)

MFG
Falk

Autor: jack (Gast)
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Kann nichts ungewöhnliches daran entdecken.

Müßte eigentlich so funktionieren, vorausgesetzt der OPA ist ein
R to R.

Was ist an 27kByte auszusetzen?

Autor: jack (Gast)
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>keinen invertierenden Verstärker.

Das ist ein NICHTinvertierender Verstärker.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Es ist ein nichtinvertierender Verstärker mit 1+(27k/1k)=28-facher 
Spannungsverstärkung. Das ergibt bei 5A und 10mOhm einen Spannung von 
1,4V am Ausgang. Was der zweite OP noch soll ist mir nicht klar. 
Gefährlich ist das Sensing nahe Null Volt, da werden auch 
rail-to-rail-OPs ungenau.

Autor: Helmi (Gast)
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Denn 2. Op kannst du dir sparen ansont sehe Ich da keine Probleme.

Gruss Helmi

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ jack (Gast)

>Müßte eigentlich so funktionieren, vorausgesetzt der OPA ist ein
>R to R.

Ist er.

>Was ist an 27kByte auszusetzen?

Nun, es ist JPG. Steht im Wikiartikel, warum das schlecht für 
Schaltpläne ist.

OK, es ist ein NICHTinvertierender Verstärker, durch die komische 
Zeichung mit Masse oben hab ich mich wohl irritieren lassen. Egal, du 
brauchst dennoch einen DIFFERENZVERSTÄRKER. Warum? Weil du dir sonst 
schöne, MASSIVE Messfehler duch geringste Masseverschiebungen an den 
Hals holst.

MFG
Falk

Autor: jack (Gast)
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> Egal, du brauchst dennoch einen DIFFERENZVERSTÄRKER.

Ach was, ich habe mit einem R-R-Opamp in eben dieser Beschaltung eine 
Stromregelung aufgebaut, die bis herab zu wenigen mA hervorragend
funktioniert.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ jack (Gast)

>> Egal, du brauchst dennoch einen DIFFERENZVERSTÄRKER.

>Ach was, ich habe mit einem R-R-Opamp in eben dieser Beschaltung eine
>Stromregelung aufgebaut, die bis herab zu wenigen mA hervorragend
>funktioniert.

Klar, weil EINE Schaltung funktioniert, ist das Prinzip automatisch 
richtig.

MFG
Falk

Autor: jack (Gast)
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>Klar, weil EINE Schaltung funktioniert, ist das Prinzip automatisch
>richtig.

Umgekehrt wird ein Schuh draus: das Prinzip ist richtig, deswegen
funktionieren damit aufgebaute Schaltungen (übrigens eine Standard-
schaltung für Strommessungen).

Autor: levitan (Gast)
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Und wenn ich einen Differenzverstärker einsetze, ann ich dann V- auf 
Masse legen? Ich will ja nur eine Strömrichtung verstärken. Oder Gibt es 
Single-Supply Differenzverstärker?

levitan

Autor: jack (Gast)
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>Oder Gibt es
Single-Supply Differenzverstärker?

Natürlich.

Autor: levitan (Gast)
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Vorschläge? Benötige Anstiegszeiten ab 5V/µs!

Autor: Eddie Current (Gast)
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Die Schaltung kann schon funktionieren.

Es wird aber vorausgesetzt, dass keine galvanische Kopplung zwischen 
Messkreis und Messgerät besteht. Also nicht auf geheimen Wegen ein 
weiterer undokumentierter Stromfluss stattfinden kann.

Autor: Thomas Müller (thomas1123) Benutzerseite
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der 2. op ist sowieso im gehäuse drin denn es handelt sich um einen 
opa2340 von burr brown (feines teil habe den selbst gerade bei nem 
projekt in der fuchtel) die 2 steht dafür das 2 ops in einem gehäuse 
sind.

da würde sich anbieten mit dem 2ten op selbige schaltung aufzubauen und 
dann aus beiden den durchschnitt zu ermitteln könnte etwas genauer sein

Autor: levitan (Gast)
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der zweite OPV soll eine niederohmige Anpassung an den ADC realisieren 
(Impedanzwandler). Wenn der nicht notwendig ist, dann werd ich den 
günstigeren  OP340, statt OP2340 nehmen.

Autor: JensG (Gast)
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ob der nötig ist, steht eigentlich im Datenblatt des ADC. Vor allem 
schnellere ADC's ohne internen Buffer wollen gern solche externen 
Buffer.
Der erste OPV hat eigentlich auch einen niedrigen Ausgangswiderstand, 
allerdings um den Faktor der Verstärkung des ersten OPV höher als der 
des zweiten OPV. Wenn das auch noch ausreicht, kannste den zweiten auch 
weglassen (ADC für niedrige Sampleraten brauchen wohl selten einen sehr 
niederohmigen Buffer)

Autor: JensG (Gast)
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achso - grundsätzlich geht die Schaltung so, aber selbst R2R OPV's 
werden wohl Schwierigkeiten haben, den Ausgang genau auf 0V 
runterzuregeln (wenn Du also nur ganz wenig Strom messen willst). In dem 
Falle wäre es schon angebracht, dem eine leicht negative Betriebspannung 
an 4 zu spendieren.
Und das Meßobjekt darfste nicht auf die Schaltungsmasse klemmen. Das 
geht dann schief mit der Meßgenauigkeit wegen möglicher Schleichwege der 
Strömlinge.
Wenn so angeschlossen bleibt wie gezeichnet, dann isses ok.

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