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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strommessung mit AVR


Autor: Hubert (Gast)
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Hi,

Wie messe ich am einfachsten den Strom mit einem AVR? Er sollte dann auf 
dem Display ausgegeben werden. Oder gibts was einfacheres?

Autor: loooooooooool (Gast)
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Versuchs mit einem einfach Multimeter. Noch einfacher geht es wirklich 
nicht ;)

Autor: Antwortender (Gast)
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Stichwort: Stromshunt

Autor: Tacka Tucka (Gast)
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>Noch einfacher geht es wirklich nicht ;)

Mit nem Finger und ein bischen Spucke ??

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Wenn du halbwegs vernünftige Anworten haben willt, musst du deine Frage 
schon etwas spezifizieren: Stromstärke, Spannung, AC/DC, Highside, 
Lowside...?

MfG Spess

Autor: Hubert (Gast)
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>Wenn du halbwegs vernünftige Anworten haben willt, musst du deine Frage
>schon etwas spezifizieren:
Naja. Was gibts an einem Strommesser groß zum spezifieren
>Stromstärke,
Ich möchte jede Stromstärke messen können. Der Bereich sollte bei 0A 
beginnen und so weit wie möglich gehen
>Spannung,
Was meinst du mit "Spannung". Falls du die betriebsspannung meinst... 
die ist mir auch egal. Ich erzeug gerne jede bis 220V
>AC/DC,
Am liebsten Gleichspannung, wenns sein muss betreib ich das Zeug aber 
auch mit Wechsel-
>Highside,
>Lowside...?
Wie bitte?

Autor: spess53 (Gast)
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HI

Vergiss es! Wird wieder ein Troll-Thread werden.

Und Tschüss

MfG Spess

Autor: Hubert (Gast)
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>Vergiss es! Wird wieder ein Troll-Thread werden.

>Und Tschüss
Tschüss, dein Geschreibe is eh viel zu unverständlich.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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@  Hubert (Gast)
>> Stromstärke,
> Ich möchte jede Stromstärke messen können. Der Bereich sollte bei 0A
> beginnen und so weit wie möglich gehen
Ja, schon, aber mit welcher Auflösung?
1mA bei 10kA?
Gleich- oder Wechselstrom?

Zur Klarstellung:
Es gibt Leute, für die sind 10kA noch im wahrnehmbaren Bereich...
Bei Anderen ist 1A schon viel...

>> Highside,
>> Lowside...?
> Wie bitte?
Na, bitte ;-)

Autor: Hubert (Gast)
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OK. das ganze sollte eher im mA-Bereich sein. so bis 0,5A reicht 
vollkommen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> so bis 0,5A reicht vollkommen.
Schön, geht doch.

Ich tippe auf Gleichstrom  ;-)

Und jetzt zum Thema High- oder Low-Side:
Soll der Strom am Pluspol der Stromversorgung (Batterie,Akku,...) 
gemessen werden, oder darf ein Messwiderstand auch in die Masseleitung 
eingebaut werden?

Autor: Gast (Gast)
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Eine wichtige Kenngröße wurde dem Fragesteller noch gar nicht aus der 
Nase gezogen: Die Genauigkeit (nein, nicht verwechseln mit der 
Auflösung!). Es kann aufwandsmäßig einen gewaltigen Unterschied 
bedeuten, eine Größe beispielsweise auf 0.03 % oder nur auf 3 % genau 
messen zu wollen.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Ich möchte jede Stromstärke messen können. Der Bereich sollte bei 0A
>beginnen und so weit wie möglich gehen

Ich vermute, es darf auch auf absolut nichts kosten.

Autor: Lötnagel (Gast)
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> Der Bereich sollte bei 0A beginnen und so weit wie möglich gehen

Wie weit in welcher Richtung? Nur positiv oder auch negativ?

Fragen über Fragen...

Autor: ~~~ (Gast)
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"Ich möchte jede Stromstärke messen können. Der Bereich sollte bei 0A
beginnen und so weit wie möglich gehen"

Derzeit entwickle ich Spezial-Stromesser mit dem Messbereich 0 Ampere.
( Zukünftig sind weitere Messbereiche vorgesehen. )

Frequenzbereich 0 Hz bis 100 Hz, Erweiterung auf 24 GHz geplant.
Genauigkeit +/- 0,05 %.

Bestellungen für erste Versuchsmuster bitte direkt an mich !

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Derzeit entwickle ich Spezial-Stromesser mit dem Messbereich 0 Ampere.

Wie genau werden denn der Strom im 0 Ampere Bereich gemessen?

Autor: GB (Gast)
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Hallo,

> eine Größe beispielsweise auf 0.03 % oder nur auf 3 % genau
> messen zu wollen

mein Messtechnik-Prof hätte Dich gekillt. 0,03% Genauigkeit = 99,97% 
Fehler.
;-)

GB

Autor: ~~~ (Gast)
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"mein Messtechnik-Prof hätte Dich gekillt. 0,03% Genauigkeit = 99,97%
Fehler.;-)"

Um Null herum lässt die Messgenauigkeit noch etwas zu wünschen übrig,
es stehen aber noch F&E-Mittel aus dem Bundeshaushalt in Aussicht ...

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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In der Theorie funktioniert die Strommessung über eine Spannungsmessung. 
Dafür lässt man für die Strommessung eine Spannung über einen relative 
niederohmigen Widerstand (Shunt) abfallen. Diese Abfallspannung wird 
sich proportional zum Stromfluss verhalten, woraus sich also die 
Stromstärke berechnen lässt. Siehe dazu auch Wikipedia: Strom messen mit 
Shunt.

http://de.wikipedia.org/wiki/Amperemeter

Autor: Gast (Gast)
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>mein Messtechnik-Prof hätte Dich gekillt. 0,03% Genauigkeit = 99,97%
>Fehler.

Zugegeben, die Formulierung "auf 0.03 % genau" kann man auch falsch 
verstehn - wenn man sich anstrengt ;-).  "Mit einer zulässigen 
Fehlertoleranz von 0.03 %" wäre sicherlich präziser, aber auch nicht so 
schön kurz und knackig.  Sag, wie hätte Dein Prof es ausgedrückt?

Autor: GB (Gast)
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> Sag, wie hätte Dein Prof es ausgedrückt?

Max. relativer Fehler bezogen auf den Messbereichsendwert.

Autor: Martin (Gast)
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... Abfallspannung ...

Wird die nach der Messung weggeworfen?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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... Abfallspannung ...

Und wieder ein neues Abfallproblem.

Autor: Reinhard R. (reirawb)
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Na, dafür gibt es doch den Siemens-Spannungsabfalleimer :-)

Gruß Reinhard

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Gottchen, wie die kleinen Kinder in der Grundschule, die gerade das "eu" 
bzw "äu" beigebracht bekommen... seuftz

Ist "Spannungsabfall" denn wirklich so neu...?!

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Ist "Spannungsabfall" denn wirklich so neu...?!

Nein. Aber nach wie vor falsch.

Autor: Hubert (Gast)
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Der max. relative Fehler bezogen auf den Messbereichsendwert sollte <2% 
sein.

>Wie weit in welcher Richtung? Nur positiv oder auch negativ?
Nur positiv

>Soll der Strom am Pluspol der Stromversorgung (Batterie,Akku,...)
>gemessen werden, oder darf ein Messwiderstand auch in die Masseleitung
>eingebaut werden?

Am besten wärs am pluspol

Autor: Verwirrter (Gast)
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Dann hänge ich mich einmal an den Fragesteller an:

Ich habe eine ähnliche Idee für eine Strommessung mit dem AVR.

Am liebsten wäre mir die Messung in der Plusleitung. Der Strom, der 
maximal fließt ist 50 Ampere DC und die AVR-Schaltung wird aus dem Akku 
betrieben, an dem der Stromfluß in den Motor gemessen werden soll.

Wenn ich das Pluskabel nehme und einen Instrumentenverstörker, dann 
komme ich auf 0 - 50 Ampere = 0 - 5 Volt.

Wie gehe ich vor, wenn der messende AVR aus der Spannungsquelle gespeist 
wird, deren Stromentnahme gemessen werden soll. (Gleiches Massepotential 
wird wohl mein Problem werden.)

Der Verwirrte.

Autor: Steffen (Gast)
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>Wie gehe ich vor, wenn der messende AVR aus der Spannungsquelle gespeist
>wird, deren Stromentnahme gemessen werden soll. (Gleiches Massepotential
>wird wohl mein Problem werden.)
Warum? Dein Instrumentenverstärker hat am Ausgang eine Spannung, die auf 
Masse bezogen ist.

>Wenn ich das Pluskabel nehme und einen Instrumentenverstörker, dann
>komme ich auf 0 - 50 Ampere = 0 - 5 Volt.
Willst du die Spannung über dem Kabel messen? Oder wolltest du damit nur 
sagen, dass du eine high-side Messung machen möchtest und zusätzlich 
einen Shunt vorgesehen hast?

Steffen.

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Matthias Lipinsky wrote:

> Nein. Aber nach wie vor falsch.

Unsinn! Nur weil du noch nichts davon gehört hast, ist es nicht 
automatisch Falsch. Siehe Wikipedia:

"In der Elektrotechnik ist der Spannungsabfall (engl. voltage drop) eine 
Potentialdifferenz, die zwischen zwei Punkten eines vom Strom 
durchflossenen Widerstandes vorhanden ist."

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Das ist richtig:
>voltage drop

Das allerdings nicht:
>>Spannungsabfall

Es muss Spannungsfall heißen.

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Matthias Lipinsky wrote:

> Es muss Spannungsfall heißen.

ROFL!

Wenn ich in Wikipedia nach Spannungsfall suche, bekomm ich nur dieses 
eine Ergebnis:

"Als Spannungsfall bezeichnet man in der Bundesrepublik Deutschland die 
Vorstufe des Verteidigungsfalls."

Autor: Gast (Gast)
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Meyers Lexikon meint dazu:

Spannungsfall, durch äußere Bedrohung eines Staates hervorgerufene 
gefährliche Situation. (Notstandsverfassung)

lach

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Es ist trotzdem so. Abfall gehört in den Abfalleimer.

Aber lassen wir das. Ist ja Krümelkackerei...

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Matthias Lipinsky wrote:
> Es ist trotzdem so. Abfall gehört in den Abfalleimer.

Oh, die Erkenntnis daraus soll wohl sein, das sich die Bedeutung eines 
Wortes aus der Summe der Teilwörter bilden soll.

Ich habe so einen Bullshit schon öfter von Leuten gehört, die z.B. der 
festen Überzeugung sind, das Worte wie "Schraubenzieher" oder 
"Zollstock" falsch bzw nicht deutsch wären. Wenn man diesen Gedanken 
weiter spinnt, werden Wörter, wie "Kindergarten", "Bierdeckel", ja sogar 
"Fernbedienungen" zu wahren "Bedeutungsmonstern".

> Aber lassen wir das. Ist ja Krümelkackerei...

Ja, das finde ich allerdings auch....aber ich hab nicht angefangen.

Autor: P. S. (Gast)
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> Aber lassen wir das. Ist ja Krümelkackerei...

Ja ja, aber erst einen solchen Niveauabfall produzieren muessen...

Autor: Иван S. (ivan)
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> Es ist trotzdem so.
Falsch. Und durch ständige Wiederholung wird es auch nicht wahrer.

Autor: Spötter (Gast)
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"Ich habe so einen Bullshit schon öfter von Leuten gehört, die z.B. der
festen Überzeugung sind, das Worte wie "Schraubenzieher" oder
"Zollstock" falsch bzw nicht deutsch wären."

Bullshit ? -   Gibt's auch Haschisch für weibliche Kühe ???

Und wie heisst dann eine "Taschenlampe" richtig ?

"Taschenleuchte" oder (d)englisch "Baglight" ( NICHT: Backlicht, das ist 
wiederum die Leuchte im "Bratofen" ) ?

Bekanntlich ist auch die Lampe in der Leuchte eine Birne, und die Birne 
in neuen Wechsellichtzeichen ( = Ampel-Leuchte ) ist eine LED-Lampe.

---

Seitdem ich zwei KiloGRAMM zugenommen habe, kann ich mich mit meiner 
Wasserwaage auch nicht mehr wiegen, geschweige denn "wägen" ...

Gruss

Autor: Martin (Gast)
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... LED-Lampe ...

Solange bei Dir keine Birne brennt, ertrage ich Deine Beiträge mit 
Fassung.

Autor: Niels Hüsken (monarch35)
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Martin wrote:

> Solange bei Dir keine Birne brennt, ertrage ich Deine Beiträge mit
> Fassung.

E27 oder die kleinen?

Autor: Martin (Gast)
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... E27 ...

In welchen Fassungen gibt es denn Leuchtobst so.

Autor: Lötnagel (Gast)
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Vor lauter Scharmützel mit dem Umgang der deutschen Sprache, haben wir 
die 0 A Strommessung aus den Augen verloren.
Braucht man eigentlich einen Schundt um 0 A zu messen?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Braucht man eigentlich einen Schundt um 0 A zu messen?

Ja. Einen mit unendlich großem Widerstand. Nur dann entsteht wohl eine 
Spannung die ungleich Null ist ;-)

(Aber diese Diskussion gabs auch schonmal ;-)

Autor: Harald A. (embedded)
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Ob nun 0A Messung oder ernsthafte Anwendung, dafür habe ich ein neues 
Lieblingsbauteil, den INA193..8 von TI. Einer der ganz wenigen 
Stromspiegel, die trotz unipolarer Versorgung auch im negativen Bereich 
messen können (max. -16V). Negativen Bereich hat man dann, wenn man eine 
Highside-Messung für induktive Verbraucher im PWM-Betrieb anstrebt.

Autor: Michael H* (Gast)
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Matthias Lipinsky wrote:
> Es ist trotzdem so. Abfall gehört in den Abfalleimer.
fällt dann da auch spannung? damit wäre es transitiv. das wäre falsch.
und woher bitte nimmst du die dummheit, so einen blödsinn mit einer 
wörtlichen übersetzung eines englischen begriffes brgründen zu wollen?

fachlich hast du echt was drauf, aber das ist ja purer blödsinn!

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>einer wörtlichen übersetzung eines englischen begriffes brgründen zu wollen?

Nun, das das Spannungsfall heißt, habe ich seinerzeit so in der 
Berufsschule gelernt. Da hieß es immer: Das ist ein Spannungsfall. Wenn 
es ein Abfall wäre, käme es in den Abfallkorb. Die Details der Erklärung 
weiß ich nicht mehr, aber das fand und finde ich plausibel. Also für 
mich bleibt das ein Spannungsfall über dem Widerstand. Allerdings fällt 
über selbigen natürlich eine Spannung ab ;-)

Soll reichen zu dem Thema

Autor: Olli R. (xenusion)
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Matthias Lipinsky wrote:

> Nun, das das Spannungsfall heißt, habe ich seinerzeit so in der
> Berufsschule gelernt. Da hieß es immer: Das ist ein Spannungsfall.

Was hast du da gelernt? Baecker?

Bei mir an der Uni hiess es jedenfalls immer Spannungsabfall, und ich 
habe nicht BWL studiert.

> Soll reichen zu dem Thema

Jo :-)

Autor: Michael H* (Gast)
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Matthias Lipinsky wrote:
> Allerdings fällt
> über selbigen natürlich eine Spannung ab ;-)
natürlich? =)

> Soll reichen zu dem Thema
dicke!

Autor: Spice (Gast)
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Leute schreibt ein Buch :-)
Spannungsfall == Mauerfall ???
was´n Thread :-D

Autor: Spötter (Gast)
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Ist doch ganz einfach.

Analogie Wasserkreislauf-Stromkreislauf:

Spannungsabfall - Wasserabfall

/ Jetzt aber genug.

Autor: Gast (Gast)
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Echt amüsanter Fred.

>Spannungsabfall - Wasserabfall

Spannungsfall - Wasserfall?

Autor: Hubert (Gast)
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Back to topic!
Ein Shunt ist für große Ströme hab ich irgendwo gelesen, wie ist das 
dann mit strömen im mV-Bereich? Sind die auch messbar?

Autor: Schtatuß Kwoh (Gast)
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Wenn der Innenwiederstand der mV-Stromquelle sehr klein ist, ist der 
Kurzschlußstrom maximal hoch.
Beim Platinenlayout solltest du darauf achten.

Autor: Olli R. (xenusion)
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Hubert wrote:

> Ein Shunt ist für große Ströme hab ich irgendwo gelesen, wie ist das
> dann mit strömen im mV-Bereich? Sind die auch messbar?

Nein, Volt-Stroeme kann man ueberhaupt nicht messen, mA-Stroeme hingegen 
schon.

Das kommt auf den Shunt an. Du musst ihn halt deinem Messbereich 
entsprechend dimensionieren und ggf. umschalten.

Ich wuerde das aber eher mit einem Stromspiegel machen.

Olli

Autor: Olli R. (xenusion)
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Schtatuß Kwoh wrote:
> Wenn der Innenwiederstand der mV-Stromquelle sehr klein ist, ist der
> Kurzschlußstrom maximal hoch.

Der InnenWAS?
mV-STROMquelle?

Mir faellt hier gleich der Strom ab.

Olli

Autor: Gast (Gast)
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>wie ist das dann mit strömen im mV-Bereich? Sind die auch messbar?

Im mV-Bereich (Millivolt) sind nur Spannungen messbar. Falls Du aber mA 
(Milliampere) gemeint haben solltst: Kleine Ströme kann man sehr gut 
über Operationsverstärker messen. Die Ströme müssen dazu so klein sein, 
dass der OpAmp-Ausgang sie sourcen/sinken kann. Falls der Messeingang 
nicht erdfrei sein muss, d. h. eine der beiden Klemmen fest mit GND 
verbunden sein darf, lässt sich ein Strom-Spannungs-Wandler sogar mit 
nur einem einzigen OpAmp und einem einzigen Widerstand realisieren.

http://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4...

>Was gibts an einem Strommesser groß zum spezifieren

Eine ganze Menge (ohne Anspruch auf Vollständigkeit):

- grundsätzliches Messprinzip: Spannungsabfall an Shunt;
  Strom-Spannungs-Wandler mit OpAmp; über magnetische Wirkung; über
  thermische Wirkung
- Der oder die gewünschten Messbereiche
- Die Messgenauigkeit
- Wenn mehrere Messbereiche: Autorange?
- DC oder AC oder beides?
- Wenn AC: Frequenzbereich? TrueRMS?
- Erdfreiheit?
- Anzeige digital/analog?
- Wenn Anzeige digital: Auflösung?
- Hochspannungsumfeld?
- Batteriebetrieb des Geräts?
- Temperaturbereich?

Autor: Frank H. (huene)
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Hubert wrote:
> Back to topic!
> Ein Shunt ist für große Ströme hab ich irgendwo gelesen, wie ist das
> dann mit strömen im mV-Bereich? Sind die auch messbar?

Hier hilft URI weiter...

Mit dem Ohmsche gesetz beschäftigen... und die Frage beantwortet sich 
fast von selbst.

MfG
 Frank

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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wow, interessant wie man solch eine einfache frage auseinander nehmen 
kann.

Scheinbar ist es eine indirekte Aufforderung Müll in den Thread zu 
schreiben anstatt gute Antworten zu geben, wenn das Thema des Threads so 
einfach ist.

Warum ist es so wichtig vom Hubert alle Spezifikationen zu erfahren? Es 
gibt genügend seiten die dieses Thema behandeln. Einmal googeln, Link 
hier rein stellen und man hätte eine passende Antwort.

Er sollte schon selbst in der Lage sein die spezifikationen beim Entwurf 
seiner Schaltung zu beachten. Oder will das hier jemand für ihn 
übernehmen?

Als Tipp: Schau dir mal das Datenblatt des INA168 an, das ist ein 
Baustein, der die Spannung in der positiven Zuleitung über einen 
massebezogenen Widerstand abbilden kann. Dann kannst du die Spannung 
gegen Masse mit deinem AVR messen.

Autor: Olli R. (xenusion)
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"wie ist das dann mit strömen im mV-Bereich? Sind die auch messbar?"

Na, vor allem sollte sich Hubert mal mit dem Ohmschen Gesetz 
beschaeftigen. Was will er denn jetzt messen, Spannungen oder Stroeme 
oder beides?

Autor: Tobi (Gast)
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HI!

Besipiel:

Messbereich bis 500mA:

Shunt mit 0,5 Ohm
--> Bei 500mA fallen 250mV ab.
Instrumentenverstärker mit Verstärkung 20
--> Bei 500mA liefert dieser dann 5V
ADC beim AVR mit 5V Referenzspannung betreiben.

Nur mal so als Anhaltspunkt.

Autor: Tobi (Gast)
Datum:

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Bei 10 Bit Auflösung heisst das:

1 digit = 500mA/1024 = ca. 488µA

Autor: Hubert (Gast)
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Jo sorry, meinte natürlich den mA-Bereich.
Da mans über die Spannung messen kann, hatt ich Volt im Kopf und mich 
dann verschrieben. Nunja, danke für die Hinweise

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Auch wenn ich mir jetzt untreu werde

@Marius
>Warum ist es so wichtig vom Hubert alle Spezifikationen zu erfahren? Es
>gibt genügend seiten die dieses Thema behandeln...

Da der AVR von Haus aus keine Ströme messen kann ist er auf Schaltungen 
angewiesen, die den Strom auf eine für ihn verwertbare Spannung wandeln. 
Und da ist es nun mal ein Unterschied, ob man den Strom einer 230V 
Wechselspannungsleitung oder einer 5V Gleichspannungsleitung messen 
will. Im ersteren Fall ist dein INA mit Sicherheit auch etwas 
überfordert.

>Einmal googeln, Link hier rein stellen und man hätte eine passende Antwort.

Nein. Einmal googeln, und man hätte 1000 passende Antworten. Allerdings 
ist das die die Aufgabe des Fragestellers.

Abgesehen davon ist Diskussion sowieso müssig, Hubert wird in absehbarer 
mit Sicherheit keinen Strom mit einem AVR messen.

MfG Spess

Autor: ... ... (docean) Benutzerseite
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spess53 wrote:
> Abgesehen davon ist Diskussion sowieso müssig, Hubert wird in absehbarer
> mit Sicherheit keinen Strom mit einem AVR messen.

Auch das geht... wenn AVR qualmt war es zuviel Strom...

duckundweg

Autor: Hubert (Gast)
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>Abgesehen davon ist Diskussion sowieso müssig, Hubert wird in absehbarer
>mit Sicherheit keinen Strom mit einem AVR messen.

Natürlich nicht. *Der AVR kann von Haus aus ja auch keine Ströme 
messen*.

Gruß
Hubi

Autor: Marcus (Gast)
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Hey Leute, ich hatte so einen scheiß Tag, aber als ich diesen Artikel 
kier gelesen habe, da kamen mir echt die Tränen vor Lachen!!!!

Werde mal öfter hier reinsehen....

P.S. Aber hier gibts wirklich ein paar Experten, die sich bestimmt 
wundern, wenn sie den Abfallstrom im mV Bereich messen, dass die 
Sicherung rausfliegt.
Wetten würde ich zwar nicht, denn wer weiß, wie deren Sicherungkasten 
verdrahte ist...grins

Autor: Marcus (Gast)
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Sorry, ich meinte die Abfallspannung im mStroemebereich...

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