DC Strommessung

OP #2402718
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Hi Leute,

ich will mir in meinem Auto eine mehrfache Strommessung installieren. Am 
interessantesten sind die beiden Massekabel der beiden Batterien.

Jetzt hab ich mich natürlich schon im Google schlau gemacht, vor allem 
bezüglich LEM und Ähnliche... aber das sind ja Preise... geht garnicht!

Wie leicht zu erraten, muss es eine DC-Strommessung sein, was die Sache 
wohl am kompliziertesten macht. Messbereiche sind 100mA bis 200A.

Könnt Ihr mir weiter helfen, wie ichs am besten anstell??

Schöne Grüße!
Gast #2403031
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Man kann den Widerstand messen, sollte dann aber das Kupfermassekabel 
der Batterie gegen eines mit nicht höherem aber definiertem Widerstand 
auswechseln, aus Konstantan oder so.

Oder man kann das Magnetfeld messen, eben mit Wandlern von LEM wie 
HTA200S und ähnlichen. Das kann man natürlich auch selber bauen, wobei 
deine Auflösungsanforderung von 100mA zu viel ist, um einfach mit einem 
KMZ11B an der Leitung messen zu können, du müsstest um die Leitung einen 
Ringkern legen mit Wicklung drumrum, einen Schlitz drin, und einem 
Hallsensor drin, und dann den Strom durch die Wicklung genau den zental 
durchfliessenden aufheben lassen, also dasselbe wie LEM bauen. Wird wohl 
nicht billiger.
Gast #2403148
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Ralf S. schrieb:
> Jetzt hab ich mich natürlich schon im Google schlau gemacht, vor allem
> bezüglich LEM und Ähnliche... aber das sind ja Preise... geht garnicht!
5€ zu viel?

> Wie leicht zu erraten, muss es eine DC-Strommessung sein, was die Sache
> wohl am kompliziertesten macht. Messbereiche sind 100mA bis 200A.

http://de.rs-online.com/web/p/hall-effekt-sensor/6807551/
OP #2403281
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Danke für die fixen Antworten :)

der Messbereich ist natürlich eine Herausforderung. Es muss aber nicht 
mit nur einem Sensor abtastbar sein. Den Verbau von mehreren, wie oben 
vorgeschlagen, hatte ich auch schon überlegt. Aber dabei wirds natürlich 
nicht billiger.

Die Idee das Kabel selbst als Messshunt zu nehmen ist mir auch gekommen. 
Ich dachte mir nur, wenns so einfach wär, würds ja jeder machen. Was für 
Haken seht Ihr an dieser Messmethode? Das Massekabel der ersten Batterie 
ist ein 16qmm mit 30cm Länge, das Zweite hat glaub 50cm aber ist ein 
35er. Das gibt Widerstände von 0,33 und 0,25 mR (bitte hier um 
Verbesserung, falls n.i.o)
Den Spannungsabfall mit nem OP zu verstärken und dann auf nen AD zu 
geben klingt ziemlich straight Forward. Spricht für Euch was dagegen?

Es sei auch noch erwähnt, dass der Strom natürlich in beide Richtungen 
gemessen werden können muss (Die Batterie wird natürlich zuweilen auch 
geladen :-) )

@Peter II: Ein LEM Modul für diese Ansprüche für 5 Euro? Gibts nen Link? 
Das hätt ich natürlich sofort genommen wenn ichs gefunden hätt. Ich hab 
nur welche gefunden, die Preise im Dreistelligen hatten...

Schöne Grüße!
Gast #2403284
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> Was für Haken seht Ihr an dieser Messmethode?

Kupfer ist sehr temperaturabhängig und im Motorraum ist es warm.

Daher müsste man es gegen was konstanteres ersetzen,
und das ist nicht gerade handelsüblich, also auch teuer.
#2403310
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MaWin schrieb:
>> Was für Haken seht Ihr an dieser Messmethode?
>
> Kupfer ist sehr temperaturabhängig und im Motorraum ist es warm.
>
> Daher müsste man es gegen was konstanteres ersetzen,
> und das ist nicht gerade handelsüblich, also auch teuer.

Von ELV gabs mal einen Schaltvorschlag mit Temp.Sensor, der den
Temp-Einfluss rausrechnete. Bei nicht allzugroßen Genauigkeits-
anforderungen würde das vielleicht reichen.
Gruss
Harald
Gast #2403324
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MaWin schrieb:
> Kupfer ist sehr temperaturabhängig und im Motorraum ist es warm.

Stimmt... :-( Man kann höchstens versuchen den TK wieder rauszurechnen.
Wie willst du denn dein Messsignal auswerten?

Harald Wilhelms schrieb:
> Bei nicht allzugroßen Genauigkeits-
> anforderungen würde das vielleicht reichen.

Wenn er ne 100mA Auflösung will, denke ich mal es soll auch etwas 
genauer sein. Es muss schon ein 12Bit-ADC her um da etwas brauchbares zu 
liefern.

Ich weiss aus eigener Erfahrung das bei solchen Sachen die LEMs zu 
ungenau sind. 1% sind eben schon 2A bei 200A. Daher ist die Lösung 
jedenfalls nicht billig wenn man wirklich an 100mA festhalten will.

Was willst du denn eigentlich machen (außer den Strom messen)?



Knut
OP #2403379
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Oh.. hab ich wohl verrafft... hab den Link gesehen... an sich gutest 
Ding, hat mir Google auch genannt, aber ist rausgeflogen, weil der 
Sensor mit in den Stromfluss muss und ich keinen Plan hab wo ich die 
zwei Kontakte da hin bauen soll... an den Kabelschuh, in die Mitte des 
Kabels... kein Plan...

wegen Temperatur könnt Ihr euch entspannen, die ist bei meinem Auto so 
konstant wies nur sein kann, weil BMW. Das Kabel macht also vllt ein 
paar Grad gut, aber nicht wie von Euch befürchtet im Motorraum.

Wenn ich nun auf die beiden Schuhe der Kabelenden zwei dünne Messtrippen 
mit drauf löte, sollte das der optimale Bagriff sein, oder gibts da ne 
technisch bessere Methode den Spannungsabfall zu messen?
Gast #2403422
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> Welcher BMW hat eigentlich 2 Batterien?

Beispielsweise 328 Touring.

Dennoch ist

"die ist bei meinem Auto so konstant wies nur sein kann"

natürlich grobe Verkennung der Tatsachen,
schon die 200A heizen die Leitung.
OP #2403424
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die Batterie ist im Kofferraum rechts hinten und durch eine Blechwand 
von aussen und ein dickes Konstrukt aus Endstufe, Holz und Gfk nach 
innen geschützt... ergo würd ich dem Kabel keine temperaturdrift im 
bereich eines motorraums geben.

und es haben die BMW 2 Batterien, die einen erhöhten Stromhaushalt 
haben... wie meiner... wo im Kofferraum 3,7KW RMS Krach erzeugt werden.

Also in welchem Bereich ist die Widerstandsdrift von den Massekabeln 
anzusetzen, bei einem Temperaturbereich von sagen wir -10 bis +30 Grad?
OP #2403516
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grunz so gesehen also untauglich die idee...

was ich gesehen hab ist, dass die einzelnen hall elemente im 
zweistelligen cent bereich liegen und die fertigen strommesser beliebig 
teuer sind. worin liegt denn der unterschied? nur das eisenjoch kann den 
preis ja nicht aus machen.
wie sehen denn die kurven von solchen hall sensoren aus? bzw. welche 
arbeit steht zwischen dem einfachen hall sensor und der fertigen 
strommessung?
Gast #2403733
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Ja. Was sagt dir daran nicht zu? Ob von LEM oder wem andern ist ja egal.

Die sind einfach zu installieren (Kabel durch). Sind stark 
überlastsicher. Du brauchst dir um die Starkstromleitung keine Gedanken 
machen. Durch die rausgeführte Ref-Leitung ist die Auswertung ebenso 
einfach...
Und, immerhin willst du 200A ziemlich genau messen, finde ich dafür die 
18Euro für das fertige Modul vertretbar.

Selbst wenn du das mehrfach bauen willst.

Das mit dem Shunt wird nichts. Kannst mir glauben.
OP #2403740
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ne also Shunt ist gleich ausgeschieden. Das Ziel der Verkabelung ist 
minimaler Spannungsabfall bei Leistungsspitzen... das würd ich mir mit 
nem Shunt kaputt machen...

die LEM Module sind schon ne spitzen Lösung, ganz klarer Fall. Ich 
dachte nur hier würd jemand mit ner ausgefallenen Lösung kommen, die mit 
wenig finanziellem Aufwand, dafür etwas mehr Einfallsreichtum und 
aktiver Arbeit umsetzbar ist...
#2403778
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Ralf S. schrieb:
> und es haben die BMW 2 Batterien, die einen erhöhten Stromhaushalt
> haben... wie meiner... wo im Kofferraum 3,7KW RMS Krach erzeugt werden.

ROFL, das war wieder fast klar.
Bei 3,7 kW und 12V hast du aber schon mehr als 300A!
Auch BMW fahren schützt vor Mathe nicht.
Und echte 3,7kW akustische Leistung würden aus deinem BMW einen 
Blechballon machen. Oder deine Spoiler in Sekunden in Feinstaub 
zerbröseln.
Ach so, bei 3,7kW wäre die Batterie übrigens in etwa 2 - 4 Minuten leer.
Kopfschüttel...
(Firma: electronica@tdnet) Persönliche Seite #2403962
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Und wo ist das Problem, einen Shuntwiederstand von 1 mOhm,
einen http://www.ti.com/product/ina226 sowie einen kleinen
Microcontroller der II²C spricht zu nehmen?

Der INA226 kann Low-Side und High-Side eingeseztzt werden
und miß Bi-Direktional von 0-36V.  Achja, man kann STROM
UND SPANNUNG parallel auslesen.

Ich nehme einen Cortex M0 NXP LPC11C12 und eine isolierten
CAN Transceiver TI ISO1050.

Das ganze lese ich dann mit einem Atmel AT91SAM9263 oder dem
LPC2478 (war ein Project hier auf MKnet) und zeige es auf
einem 4" TouchScreen TFT an. Ist so groß wie ein SmartPhone.

Grüße
Michelle
(Firma: electronica@tdnet) Persönliche Seite #2403974
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Udo Schmitt schrieb:
> Ach so, bei 3,7kW wäre die Batterie übrigens in etwa 2 - 4 Minuten leer.
> Kopfschüttel...

Meh no, ER HAT EINEN BMW 328 TURING und genug Platz für eine 12V/200A 
Dryfit Sportline...

Die hällt schon eine Stunde durch, denn die 3,7kW sind ja nur 
Spitzenleistung.  Habe schon mehrfach solche Endstufen gesehen und die 
Sicherungen sind alle 100A.  Dir Leistun wird dierekt aus den 
Puffer-Kondensatoren (Mehrere so 1/2 liter Bierdosen Format) genommen.

Grüße
Michelle
Gast #2404357
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Ist nicht richtig. Ich hab nen 530D Touring. und bei voller Leistung 
hält mans in der Tat nicht lang im Auto aus. allerdings ist auch bei 
halber Leistung eine stabile Stromversorgung von Nöten.

Ein Shunt von 1mOhm in der Stromversorgung geht gar nicht!

und ohne laufenden Motor wird die Anlage auch nicht auf voller Leistung 
betrieben... der Zusammenhang von Leistungsaufnahme und 
Batteriekapazität ist mir geläufig -.-

Ich liebäugel auch grad immer mehr mit der temperaturkompensierten 
Spannungsmessung über das Massekabel.

Frage dazu: NTC oder PTC oder einen internen Sensor? Was wär hier 
vorzuziehen? Ich hab da keinen Plan, was Kennlinien etc anbelangt? Wenn 
ich zur Stromerfassung die 8 AD Eingänge von nem Atmel spendier, der 
schon einen internen Temperatursensor hat, wär das für Euch die 
praktikabelste Lösung?
Gast #2406312
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60mV/200A Shunt in Kombination mit einem INAxxx Current Monitor. 100mA 
wird aufgrund des Offsets nicht zu Auflösen sein. Aber mit der 
Kabelmethoe auch nicht.
12W Verluste bei 200A sind wohl zu Vernachlässigen.

Diese dähmliche Hochrechnen von Ah-Angabe bei so und soviel kW oder A 
ist unrealistisch.

Nicht umsonst geben Hersteller profesioneller UPS Baterrien keine Ah an, 
sondern zb: 500W/Zelle für 5min bei Entladung auf 1,65V bei xx°C.
Solve eignen sich übrigens herrlich für Car-Hifi zwecke, da auch hier 
einen PSOC-Fähigkeit nicht unbedingt gegeben sein muss.
OP #2406390
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Das wäre dann nach meiner Rechnung ein Shunt mit 12W und 0,3mOhm. Gibts 
sowas handelsüblich? und wie wird sowas in die Leitung integriert? das 
muss ja auch mechanisch was aushalten. Ich kann ja nicht einfach die 
Masseleitung durchzwicken und da nen Shunt reinlöten. Da hat ja die 
Lötstelle einen höheren Widerstand als der Shunt selbst. Oder hab ich da 
Maßstabsprobleme?

Und wie ist die Widerstandsdrift von dem Shunt einzuschätzen? Bei 
Spitzenstrom wird der zuweiln ja auch recht warm und dem 
Temperaturgradienten von 60°C ist er auch ausgesetzt.

Übrigens, dass es unprofessionell ist eine Kapazität in Ah anzugeben bei 
Batterien ist mir neu. Ein Ladungsverlust bei blah und Blubb Bedingungen 
ist natürlich viel genauer, aber für die wenigsten verdaubar.

und was ist ein PSOC? Ich kenn nen SOC... Schreibfehler? oder lern ich 
jetzt was dazu? :-)
Gast #2406472
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>und wie wird sowas in die Leitung integriert? das
>muss ja auch mechanisch was aushalten.
Angeklemmt wird dieser mittels ordenlichem Kabelschuh. Das Teil wird 
bestimmt

>Gibts sowas handelsüblich?
Ja, bis rauf in den zweistelligen kA Bereich (hat dann einige kg und 
kostet). In Industriellen Anlagen nichts ungewöhnliches.

>Und wie ist die Widerstandsdrift von dem Shunt einzuschätzen?
Hängt vom Typ ab. In der Regel werden aber 0,002%/°C erreicht.


>Übrigens, dass es unprofessionell ist eine Kapazität in Ah anzugeben bei
>Batterien ist mir neu.

Die Angabe ansich ist nicht unprofesionel. Aber wenn man bei hohen 
Entladeströmen einfach nur die Ah berücksichtigt, um auf die mögliche 
ENtladezeit zu schließen, ist es einfach unrealistisch und falsch.

>Ein Ladungsverlust bei blah und Blubb Bedingungen
>ist natürlich viel genauer, aber für die wenigsten verdaubar.
Bei der ordenlichen Auslegung von Backupsystemen sind solche Angaben 
(Tabellen, Diagramme) aber zu Berücksichtigen. Deshalb geben Hersteller 
solcher Batterien oft keine Ah an, da diese total von den 
Entladebedingungen, Temp, etc abhängen. Man kann natürliche äquivalente 
Ah berechnen.
Ist aber in diesem Fall (Car HiFi) egal.

>oder lern ich jetzt was dazu? :-)
scheint so;)

Gibt 200A shunts auch mit mehr Spannung, oft 100mV, 150mV üblich. Wird 
nur entsprechend, größer/schwerer/teuerer.

Hier einer der vielen Hersteller: 
http://www.weigel-messgeraete.de/deutsch/home/fs.html
Oder eine China-Teil (Tyco)

MFG Fralla
(Firma: electronica@tdnet) Persönliche Seite #2407055
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Ralf S schrieb:
> Ist nicht richtig. Ich hab nen 530D Touring. und bei voller Leistung
> hält mans in der Tat nicht lang im Auto aus. allerdings ist auch bei
> halber Leistung eine stabile Stromversorgung von Nöten.
>
> Ein Shunt von 1mOhm in der Stromversorgung geht gar nicht!

Ehm, wie meinen?

Ich habe eine 1mOhm Shunt-Widerstand (Isabellenhütte) und messe
damit 8 x 250A und der Spannungsabfall ist 250mV.

Der MSP430 macht das in exzelenter auflösung in 0,1A

Grüße
Michelle

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