Gerät zur Strommessung gesucht, dass den Strom automatisch addiert

> Gibt es ein Messgerät, dass kleine
> Ströme ab etwa 5µA messen kann und dann über eine Messperiode von zum
> Beispiel einer Stunde aufaddiert?

Du brauchst einen entsprechend genauen Stromtastkopf der Bandbreite und 
Dynamik entsprechend deiner Anforderungen kann und einen Oszi der sich 
langsam genug einstellen laesst und dann die Mathematikfunktion im Oszi.

Eine andere Moeglichkeit waere vielleicht ein Batteriemanagement-IC zu 
verwenden. Da gibt es welche die ebenfalls rein und rausfliessende 
Ladungen integrieren und sich dann ueber SPI oder I2C auslesen kann. Ist 
aber vermutlich nicht so genau.

Oder vielleicht reicht auch ein Multimeter mit Loggerfunkion oder 
PC-Anschluss.

Olaf

> BTW: die Frage taucht alle zwei, drei Wochen mal auf. Die Realisiserung
> und deren Umsetzung scheitert meist am Können der Frager:

Meine Schaltung funktioniert mittlerweile richtig gut. :-)

Ich hab mich auch schon gefragt ob ich das nicht vielleicht mal 
veroeffentlichen sollte, mich aber dagegen entschieden weil ich zuviele 
spezielle Bauteile verwendet habe. Das wuerden Leute ohne Ahnung nicht 
nachbauen koennen und wer Ahnung hat kann sich das auch eben selber 
hinfummeln und dabei sowieso das verwenden was er in seiner Bastelkiste 
hat.

Aber schon interessant das in China noch keine Fliessbaender angelaufen 
sind um diesen Bedarf zu decken.

Olaf

Du willst also Amperesekunden messen, stimmts?

Ich bin mir sicher, dass solche Meßgeräte schon längst im Laborbereich 
oder wo auch immer zugegen sind. Einfachstes Beispiel - der Stromzähler 
in der Wohnung. Er misst Deine Energie über die Zeit. Hier kann man bei 
den modernen auch einen gewissen Zeitraum auslesen und analysieren. 
Okay, er geht nicht runter bis in den uA Bereich, aber ich denke es gibt 
auch 'kleinere' Messzähler.

Olaf schrieb:
> Ich hab mich auch schon gefragt ob ich das nicht vielleicht mal
> veroeffentlichen sollte, mich aber dagegen entschieden weil ich zuviele
> spezielle Bauteile verwendet habe. Das wuerden Leute ohne Ahnung nicht
> nachbauen koennen und wer Ahnung hat kann sich das auch eben selber
> hinfummeln und dabei sowieso das verwenden was er in seiner Bastelkiste
> hat.

Nicht jeder, der an so einer Vorlage (oder auch nur "Zusammenstellung
nutzbarer Anregungen") Interesse haben würde, muß im Umkehrschluß zu
blöd sein, sie überhaupt nutzen zu können...   ,-)

> Nicht jeder, der an so einer Vorlage (oder auch nur "Zusammenstellung
> nutzbarer Anregungen") Interesse haben würde, muß im Umkehrschluß zu
> blöd sein, sie überhaupt nutzen zu können...   ,-)

Na gut, das Prinzip ist ganz einfach. :)

1. Du nimmst einen Operationsverstaerker mit einem hohen CMR und 
verstaerkst damit die Spannung an einem Widerstand von 0.1 oder 1R so 
das am Ende 1V rauskommt. Ich hab da einen AD8606 genommen, nicht 
perfekt, aber der lag hier schon rum. Sollte auch etwas GBW haben damit 
du bis etwa 100khz bei deiner Verstaerkung kommst.

2. Du baust einen Analogen Potentialtrenner. DAfuer gibt es spezielle 
Optokoppler(ILT300? Bandbreite?), ich hab zwei einzelne genommen weil 
die rumlagen. Die sollten nicht zu langsam sein. Ich hab TCLT1109 
genommen weil der...
Dabei ist es wichtig die Schaltung gut an den Optokoppler anzupassen 
damit sie linear ist, eine weite Bandbreite hat, ich bin bis 130khz 
gekommen und nicht schwingt. OP sollte etwas mit einem kleinen 
Eingangsstrom sein. Bandbreite 1-2Mhz reicht aus.

3. Ich hab mir den Luxus eines VCF mit einem LM13700 geleistet. 
Vielleicht nicht unbedingt notwendig, aber cool! Ich wollte schon immer 
mal mit den Teilen rumspielen. So kann man den Filter einfach mit einem 
Poti einstellen.

4. ICh hab ausserdem dem noch drei feste Filter mit 10Hz, 1khz und 
10khz. Einfach Butterworth nach Lehrbuch...

5. Einen Umschalter zur Signalauswahl. Hab ich auch einen speziellen 
Schalter genommen von dem ich vor 10Jahren mal 10Stk in einer 
Grabbelkiste in Akiba gefunden habe.

6. Du haengst noch einen Operationsverstaerker dahinter um Offset und 
Verstaerkung zu kalibrieren und das ganze auf 10V zu bringen. Da hab ich 
einen LM358 genommen.

7. Du stellst fuer alles potentialfreie Spannungsversorgung bereit. 
Basis bei mir sind 5V nach +/-15 DCDC Wandler. Gab es mal auf dem 
Amateurfunkflohmarkt guenstig als Stange. Damit kann ich mich aus dem 
USB-Stickausgang des Oszis versorgen.

8. ETwas gezielte Spannungswandlung mit Linearregler weil die modernen 
OPs nur mit 5.5V laufen. Ausserdem -1.2V diskret weil ich dafuer keinen 
Wandler hatte und standardkram wie LM317/337 nicht ging weil die 
DCDC-Wandler dafuer nicht genug Leistung hatten.

Das wars dann schon. Damit bekomme ich 60db bei 100khz Bandbreite hin. 
Den ersten Verstaerker habe ich extern als Messkopf ausgefuehrt damit 
man ihn einfach wechseln kann und ausserdem wollte ich sensible Signale 
nicht einen Meter ueber den Tisch fuehren. Als Anschluss hab ich MiniDIN 
genommen weil man so von als Kabel eine alte Maus/Tastatur nehmen kann.
Ich hab jetzt zwei Messkoepfe. Einmal 150mA gleich 15V und einmal 15mA 
gleich 15V. Schoen waer noch ein umschaltbarer Kopf, denke ich gerade 
drueber nach.

Das wars auch schon...

Die Potentialtrennung war mir wichtig damit ich mich ueberall frei 
dazwischenschalten kann und gleichzeitig noch einen Massebezug fuer 
andere Kanaele im Oszi herstellen kann. So kann man sich einen 
Stromkanal und mehrere Spannungskanaele syncron anschauen. Braucht aber 
vielleicht nicht jeder, dann wird es einfacher.

Olaf

ich würde erstmal mit Opamp die Spannung eines shunt verstärken, und 
zwar mit Integrierer sodass nach z.B 0,1 s der aufintegrierte 
Strom-Zeit-Wert in mAs oder µAs ansteht.

Am Ende des Messintervalls mit einem Kontroller-AD- wandeln (0...256) 
und anschließend den Integrierer wieder auf Null setzen.

den Messwert des Intervalls aufsummieren.

Die wirkliche Arbeit besteht wohl eher die bedienbare Eingabe der 
Messparameter wie Messzeit, Maximalstrom, maximale mAs je Intervall 
....per Bedientasten und Ausgabeformat bzw. Anzeige

höhere Auflösung als 8 Bit hat wenig Sinn, denn das wäre dann unnötige 
Präzisionsmesstechnik.

Die Potenialtrennung kann man ja im Digitalteil wesentlich leichter 
machen als im analogen Teil.
evtl. mit AD-Wandler direkt nach dem Integrierer und Übergabe der 
digitalen Werte per Optokoppler an den Kontroller mit Umfeld.

> Die Potenialtrennung kann man ja im Digitalteil wesentlich leichter
> machen als im analogen Teil.

Das kann man aber nur machen wenn man keine syncronen Spannungsmessung 
auf anderen Kanaelen braucht.  Das war mir aber sehr wichtig! Ausserdem 
wollte ich unbedingt meinen Oszi zur Aufzeichnung verwenden damit ich 
dessen Luxus, z.B wegen Triggerung nutzen kann. Man kann dann z.B auch 
in der Messschaltung im IRQ oder einen anderen interessanten 
Programmteil mit einem Port wackeln und sich genau den Stromverbrauch in 
diesem Programmstueck ankucken.

Aber stimmt schon. Wenn man das nicht braucht dann 1-2 OPV, einen 
AD-Wandler und einen ISO7041 oder vergleichbares von Analog. Da kann man 
sich dann ja auch mal an 96db wagen. :-)

Es gibt auch fertige Analoge-ISO-Bausteine. Allerdings weiss ich jetzt 
nicht wie da Bandbreite, Dynamik und Noise ist. Muesste man 
ausprobieren. Allerdings hat die Optokopplerschaltung auch einen 
gewissen Reiz solange sie nur auf dem Tisch funktionieren muss und nicht 
im industriellen Temperaturbereich. .-)

Olaf

Frank schrieb:
> weil dieses in Intervallen
> "horcht".

Mal zurück zur ursprünglichen Aufgabe:

Sicher gibt es geeignete Messausrüstungen, aber nicht für Bastler 
bezahlbar. Ich würde mir den Stromverbrauch auf einem Oszi ansehen, 
welcher Zeitanteil auf das "Horchen" entfällt und welcher Strom 
währenddessen verbraucht wird, der Durchschnitt lässt sich mit dem 
Taschenrechner bestimmen. Für die Pausen gilt im Prinzip das Gleiche, 
aber mit einiger Wahrscheinlichkeit kann man sich das sparen weil es 
gegenüber dem aktiven Stromverbrauch garnicht ins Gewicht fällt. Hat man 
das einmal bestätigt reicht es nur noch den Mittelwert des Stroms zu 
messen.

Wahrscheinlich wäre das von Anfang an am sinnvollsten, es muss nur die 
Strommessung mit einem ausreichend langen Messinterval erfolgen.

Georg