Messung impulsförmiger kleiner Ströme

Giesser schrieb:
> Wie misst man so etwas mit Bordmitteln

Gar nicht.

Giesser schrieb:
> Fällt jedoch aufgrund von fehlendem Budget weg..

Tja.

Ein Weg ist ein geladener Kondensator und nachgeschalteter low-IQ 
Linearregler. Man beobachtet die Entladespannung über die Zeit, 
subtrahiert ggf. Leerlaufverbrauch des Reglers und dividiert 
Eigenstromverbrauch (pro 100mA Lasstrom braucht der Regler 1mA oder so).
So hat man wenigstens die integrierten Stromverbrauch.

Beitrag "Strommessung sehr kleiner Ströme"

Was hast Du denn als "Bordmittel"?

So ganz spontan, würde ich die Spannung eines Shunts integrieren. Dabei 
Genauigkeitsanforderungen und Möglichkeiten berücksichtigen. Genaue 
Kondensatoren bzw. deren genau Vermessung ist andererseits auch nicht so 
einfach.

Was kannst Du mit Deinen Mitteln am genauesten messen?

BlaBla schrieb:
> Beitrag "Strommessung sehr kleiner Ströme"

Auch nicht schlecht.
Wenn man so einen Transimpedanzverstärker aufbauen kann ...

Leider funktioniert nur noch der eine Link: 
http://www.ecircuitcenter.com/Circuits/opitov/opitov.htm

> DC Power Analyzer kenne ich.
> Fällt jedoch aufgrund von fehlendem Budget weg..

Tja, ist schon kacke wenn man arm ist. :-D

Relativ einfach geht es mit einem MAX4080 oder aehnlichen von anderen 
Herstellern. Der hat eine Bandbreite von 250khz. Das reicht 
normalerweise aus. Ich parametrier denso auf 10mA/1V oder 100mA/1V. 
Damit kannst du z.B 150mA maximal aufloesen und 10uA kommen gerade so 
aus dem Rauschen raus.
Das ist sehr interessant weil man so fuer jeden Funktionsaufruf im 
Mikrocontroller sehen kann was da gerade an Leistung gezogen wird.

Olaf

Mit arm hat das nicht viel zu tun..

12k lohnen sich für den gelegentlichen Gebrauch einfach nicht..

Boardmittel: Diverse Oszis, Spekki bis 3 GHz, Stromzangen, Elektronische 
Last, 6.5 Digit Tisch DMM..

Ein Integrator scheint sinnvoll!
Kann man den über mehrere Stunden laufen lassen?

Das Problem ist nicht so sehr das Messen der kleinen Ströme, sondern das 
korrekte Erfassen det Impulse bzw. deren Umrechnung in einen RMS Wert..

Wie verlässlich ist hier eigentlich die RMS Messfunktion bei Ozis? (R&S)

Den nichtlinearen Spannungsabfall an einer Diode kann auch verwendet 
werden.

Giesser schrieb:


> Wie misst man so etwas mit Bordmitteln?
> Gibt es hier einen Trick?


ACF2101 verwenden und die Zeiten messen bis der Ausgang einen gewissen 
Spannungswert erreicht hat.

Damit die Resetzeit nicht die Messung verfälscht zwischen den beiden 
umschalten (wenn er eine integriert dann den anderen im Reset)

Damit ist "nur" noch eine Zeitmessung pro Inegrations nötig bzw. wie oft 
innerhalb zB. 1h von A nach B und retour umgeschalten wurde da ja die 
Ladung der Integrations-Cs bekannt ist.

Funktionierte hier rein Analog ausreichend genau.

Alternativ einen Sigma-Delta-Modulator verwenden und den Datenstrom mit 
einem uC integrierend auswerten. Funktioniert auch gut wenn man Zeit zum 
Tüffteln hat.
Obacht: ich rede nicht von einem Delta Sigma ADC sondern von einem 
Modulator, das ist was anderes...

Giesser schrieb:
> Wie verlässlich ist hier eigentlich die RMS Messfunktion bei Ozis? (R&S)

Wieso RMS? du willst doch sicher den Mittelwert oder?

Eine gewisse Filterung ergibt sich auch durch die Abblockkondensatoren.
Ein normales Oszi mit 8 Bit A/D-Wandler reicht leider nicht für hohe 
Dynamik.
Und das Rauschen willst Du sicher auch herausmitteln.
Es gibt aber auch hochauflösende Oszilloskope siehe:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Batteriew%C3%A4chter#Nachtrag2:_Strommessung_mit_dem_Oszi

Gruß Anja

Ja, Mittelwert geht natürlich auch. :)
Ist ja dasselbe bei pulsierendem Gleichstrom.

Danke für den Link. Schaue ich gleich Mal rein.

ACF: cool, schaue ich mir an! Danke

Giesser schrieb:
> Wie misst man so etwas mit Bordmitteln?
> Gibt es hier einen Trick?

Drei getrennte Messungen machen:

1) Stromaufnahme im Deep Sleep:

Du kannst die Versorgungsspannung durch einen Widerstand (z.B. 1kΩ) 
leiten. Zunächst überbrückst du den Widerstand und startest die 
Schaltung. Wenn der Schlaf-Modus erreicht wurde, entfernst du die Brücke 
und misst die Spannung, die am Widerstand abfällt. Der Strom ergibt sich 
nach dem Ohmschen Gesetz: I = U / R

Wichtig ist dabei nur, dass der Schlafmodus ausreichend lange andauert. 
Wenn der µC während der Messung aufwacht, schmiert er natürlich ab, weil 
dann an dem Widerstand zu viel Spannung abfällt.

2) Stromaufnahme im aktiven Modus:

Du verwendest einen Superkondensator mit zuvor ausgemessener Kapazität 
anstelle des Netzteils (vor dem Spannungsregler!) und ermittelst den 
Spannungsabfall über die Zeit. Ein Kondensator mit 1F hat bei 1A pro 
Sekunde 1V Spannungsabfall.

Du könntest z.B. einen 1F Kondensator auf 12V aufladen, dahinter kommt 
ein 3,3V Spannungsregler für die Elektronik. Wenn der Kondensator 
innerhalb von 60 Sekunden 4V verloren hat, dann ergibt dies eine 
mittlere Stromaufnahme von:

1F * 4V / 60s = 0,067A

3) Spitzenstromaufnahme in aktiven Modus:

Leite den Versorgungsstrom durch einen Shunt (0,1Ω Widerstand). 
Spannungsregler und größere Kondensatoren (im µF Bereich) müssen vor dem 
Kondensator liegen, damit sie nicht zusammen mit dem Widerstand einen 
Tiefpass bilden.

1

Netzteil o---Spannungsregler---Kondensator-----IOT Modul

2

                   |               |                 |

3

                   |               |                 | 

4

     GND o---------+---------------+------[===]------+

5

                                   |                 |

6

                                   +---Oszilloskop---+

Das Oszilloskop zeigt den Spannungsabfall an, der Strom ergibt sich nach 
dem Ohmschen Gesetz: I = U / R

Der ESP8266 Chip nimmt (zusammen mit dem Flash Speicher) beim Senden 
Impulse von etwas mehr als 400mA auf.

Giesser schrieb:
> Das Problem ist nicht so sehr das Messen der kleinen Ströme, sondern das
> korrekte Erfassen det Impulse bzw. deren Umrechnung in einen RMS Wert..

Und wen interessiert der RMS-Wert?
Du hast doch keine ohmsche Last dran, sondern irgendwelche 
Spannungsregler.