Strom messen mit Atmega & shunt

[Tom (Gast)]

Hallo,

ich hab folgendes "problem": Ich will 4 Spannungsleitungen einzeln 
messen (=> highside), darf aber fast keinen Spannungsabfall produzieren.

Die zu messenden Ströme bewegen sich im Bereich zwischen 2 und 7 Ampere.


Hab mir nun bei Digikey wunderbare 1 Milliohm Shunt-Widerstände 
rausgesucht, die mit 18 US-Cent sogar ziemlich günstig sind. Digi-Key 
Part Number  CSNL20.001FI-ND  (1000er abnahme hab ich schon gesehen)


Ich muss die Signale sicher mit 4 OPVs verstärken. Kann mir jemand 
sagen, wie das bestenfalls zu machen ist, so dass eine einigermaßen 
erträgliche Genauigkeit dabei rauskommt (5 - 10% wären super)?

1milliohm wollte ich wegen dem extrem geringen Spannungsabfall der zu 
erwarten ist - der beim Messen dann aber sicherlich wieder zu einem 
problem wird?


Grüße

-Tom

[Thommi (Gast)]

Such mal nach Current Shunt Monitor o.ä.
INA138 war da ein gängiger Typ. Näheres auch bei MAXIM.

[high-side (Gast)]

wie wäre es, wenn du auf der High-Side einen Leistungstransistor mit 
einem Sense-Ausgang einsetzt?

Der hat dann z.B. einen Stromverstärkungsfaktor von 9000:
6 A/ 9000 = 66,67 uA (E-06)

Diesen Ausgang kannst du dann über einen Widerstand (z.B. 560 Ohm) 
parallel zu einem C auf den ADC deines Controllers führen und die 
Spannung messen.

U= I * R = 373,3 mV

Je nach Referenzspannung (gewünschte Aufläsung [Bit]) kannst du dann 
deinen widerstand variieren.

gruss

[GB (Gast)]

Stromspiegel bzw. Current Mirror, guck mal bei Zetex

[high-side (Gast)]

http://www.nxp.com/acrobat_download/applicationnotes/AN10322_1.pdf

http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/BUK7C10_75AITE-02.pdf

[Tom (Gast)]

[Zitat]

wie wäre es, wenn du auf der High-Side einen Leistungstransistor mit
einem Sense-Ausgang einsetzt?

Der hat dann z.B. einen Stromverstärkungsfaktor von 9000:
6 A/ 9000 = 66,67 uA (E-06)

Diesen Ausgang kannst du dann über einen Widerstand (z.B. 560 Ohm)
parallel zu einem C auf den ADC deines Controllers führen und die
Spannung messen.

....
[/Zitat]


Das klingt wahnsinnig interessant, da ich ohnehin schon in jeder 
spannung einen mosfet sitzen habe, um sie durchzuschalten (so infineon 
dinger mit 4mohm widerstand).

Hab leider in google nichts genaueres zu solchen transistoren mit sense 
ausgang gefunden, kann mich jemand erleuchten? Die Erklärung oben hab 
ich nicht ganz verstanden wie das laufen soll.


Grüße!

[high-side (Gast)]

Also so ein Leistungstransistor mit Sense Ausgang hat mindestens 4 Pins:

IN - Ansteuerspannung
IS - Sensesstrom zum Messen (9000 mal kleiner als Laststrom)
VIN - Leistungseingang (hier hängt die Last dran)
GND - Masse

An IS kommt dein ADC Eingang. Parallel zum Eingang empfehle ich einen 
Shunt. In Serie zum ADC Eingang noch ein TP (R+C) zur Glättung.

So ein Leistungstransistor hat auch einen RdsOn im Bereich von ein paar 
MilliOhm. da sparst du dir dann die Verstärker Ops.

[oha (Gast)]

Highside ist kein Problem bei genuegend kleiner Spannung. Wie hoch ist 
die highside ? Es gibt auch fertige highside shunt amplifier zB LTC6101, 
LTC 6102, LTC6107

[Peter D. (peda)]

Tom wrote:
> 1milliohm wollte ich wegen dem extrem geringen Spannungsabfall der zu
> erwarten ist - der beim Messen dann aber sicherlich wieder zu einem
> problem wird?

Nö, das ist das geringste Problem.
Dein Problem sind die vielen unbekannten, unkonstanten Milliohms Deiner 
Lötstellen und Leiterzüge.

Anfängern sein empfohlen, unbedingt 4-Leiter-Widerstände zu nehmen.
Sind zwar teurer, aber liefern reproduzierbare Ergebnisse.

Und dann einen Strommeß-IC (z.B. MAXIM) nehmen oder nen OPV, dessen 
Input bis +VCC arbeitet (positive Rail).


Peter