Srom- Leistungssensor genauigkeit min +\- 0,5mA

OP #7229546
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Hallo Liebe Community,

ich suche jetzt schon seit einigen Tagen nach einer Lösung.
Ich suche eine Möglichkeit, eine Leistungsmessung eines IoT-Systems 
durchzuführen. Da ich die Messergebnisse über eine Steckverbindung 
realisieren möchte, würde ich I²C bevorzugen.
Mein System hat folgende Parameter:
- Leistung: 0mA - 150mA
- Versorgungsspannung: 3,3V - 3,7V
- Messgenauigkeit: +/-0,5mA bei Messungen in 1-2mA(Wünschenswert wäre 
+/-0,25mA oder noch kleiner)
- Sehr wenig Platz auf der Platine. (INA219 Standard-Konfiguration mit 
Shunt hat gerade noch Platz)

Welche Sensoren habe ich bereits in Betracht gezogen:
INA219, INA260, INA226, ...
Jedoch kann ich bei diesen Sensoren, soweit ich dies verstanden habe, 
nicht die ausreichende Genauigkeit erreichen.

Womöglich kann mir einer von euch weiterhelfen. Welchen Sensor ich am 
besten verwende.

Vielen lieben Dank.
Lg. René
#7229558
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René schrieb:
> welchen Sensor ich am besten verwende.

Einen 0.1% shunt.

Dessen Spannungsabfall kannst du direkt digitalisieren mit einem 
Differential-ADC mit PGA, wobei die internen PGA nicht absolut genau 
sind, die müssten wohl kalibriert werden.

Es würden sogar schon 8 bit reichen, aber es ist ein Kompromiss zwischen 
Genauigkeit und Geschwindigkeit der Abtastung. Was nützt 16 bit 
Auflösung, wenn du nur jede Sekunde digitalisierst und die Schaltung 
zwischendrin das 10-fache braucht.

z.B. MCP3421
(Firma: Q3) #7229593
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Man kann bei den Breakouts von INA219 oder INA3221 ...

1. den Shunt ändern, um die Empfindlichkeit zu erhöhen
2. bis zu 512 Messungen integrieren bzw. mitteln (kann der Chip selbst)
3. mit einem präzisen Vergleichsinstrument nachkalibrieren

Nach meinen Erfahrungen sind die häufig kritisierten Ungenauigkeiten 
nicht stochstisch.
Gast #7229634
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Frank E. schrieb:
> 3. mit einem präzisen Vergleichsinstrument nachkalibrieren

Vergiss es trotzdem. Er träumt von 0,25mA Genauigkeit bei 150mA 
Meßbereich, das sind 0,17% und braucht drei Nachkommastellen.

Sowas lassen sich Hersteller von Multimetern gut bezahlen, für den 
Heimwerker ist es nicht machbar.

Sollte man doch Hardware finden, die das kann, wo bekommt man ein 
Meßgerät her, diese korrekt zu kalibrieren?
#7229643
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Manfred schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> 3. mit einem präzisen Vergleichsinstrument nachkalibrieren
>
> Vergiss es trotzdem. Er träumt von 0,25mA Genauigkeit bei 150mA
> Meßbereich, das sind 0,17% und braucht drei Nachkommastellen.

Jein.

Er schrieb etwas nebulös

René schrieb:
> Messgenauigkeit: +/-0,5mA bei Messungen in 1-2mA(Wünschenswert wäre
> +/-0,25mA oder noch kleiner)

Vermutlich will er den Meßbereich umschaltbar und nur im Bereich 2mA 
eine Genauigkeit von 0.25mA? Aber was weiß ich schon. Und zum Raten ist 
mir meine Zeit zu schade. Vielleicht lernt er es ja noch, sich klar 
auszudrücken.

Vermutlich geht es mal wieder um das gleiche Thema: Stromverbrauch einer 
µC Anwendung mit sehr hoher Dynamik (aktiv vs. standby) erfassen. 
Deswegen die utopische Genauigkeit.
#7229663
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INA226 ist abgekündigt und kaum mehr zu bekommen. Wenn dann der INA228. 
Aber der mag höchstens 83? mV am Eingang. Du musst halt deinen Shunt so 
dimensionieren, dass du darunter bleibst. Und dafür reicht auch ein 10% 
Widerstand, denn kalibrieren musst du es sowieso mit einer 
entsprechenden Referenz. Ob der 228 bezüglich Drift und 
Temperaturverhalten genau genug ist, musst du wissen.
Gast #7229664
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Manfred schrieb:
> Frank E. schrieb:
>> 3. mit einem präzisen Vergleichsinstrument nachkalibrieren
>
> Vergiss es trotzdem. Er träumt von 0,25mA Genauigkeit bei 150mA
> Meßbereich, das sind 0,17% und braucht drei Nachkommastellen.


Mglw. sollte der TO von seiner Methode "Momentanverbrauch ermitteln und 
aufsummieren" lassen uns statt dessen, den Langzeitverbrauch über eine 
der Ladungsdifferenz des Akkus ermitteln. Also:
-Akku/Kondensator entladen
-über Konstantquelle laden
-Gerät über definiete Zeitspanne betreiben
-restladung im Akku über definierte Entladung bestimmen.

Vielleicht gibt es ja auch eine Norm, in der das Verfahren zur 
Ermittlung Energieverbrauch standardisiert ist.

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