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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strom messen mit Shunt und auswerten


Autor: D. B. (danixx)
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Hi an alle,
bin neu hier im Forum und hätte auch gleich die erste Frage.

Wir haben von der Schule her einen Auftrag bekommen, mittels eines 
Shunts den Strom aus einer beliebigen Quelle zu messen, diesen dann 
auszuwerten und auf einem LCD anzeigen zu lassen.

Jetzt wollte ich nur mal hier unter den Profis ein Paar Tipps holen, wie 
ihr das anstellen würdet. ;)

Welche Bauteile kämen dafür in Frage...?
Habt ihr irgendwo zufällig nen Schaltplan für sowas...?
Usw...

Danke schonmal im vorraus.

Gruß
Daniel

Autor: ahem (Gast)
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Naja. Die spannung ueber dem shunt mit einem ADC messen und anzeigen... 
Wo liegt das Problem sagtest du ? Was hast bisher schon daran gemacht ?

Autor: D. B. (danixx)
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Bisher noch nichts.

Habe bisher nur im Internet bisschen rumgeguckt, was es da so für 
Möglichkeiten gibt.

Bin bis jetzt aber noch nicht richtig fündig geworden.

Hast du vielleicht irgendeinen Schaltplan oder so parat, wie das genau 
aussehen könnte?

MFG
Daniel

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Öhm. Ein Shunt ist einfach nur ein (kleiner) Widerstand.
Wenn durch einen Widerstand ein Strom fliesst, dann stellt sich über dem 
Widerstand laut Herrn Ohm eine Spannung ein. Diese Spannung wird 
gemessen (mit dem ADC des µC) und kann mit dem Ohmschen Gesetz in den 
Strom zurückgerechnet werden (ebenfalls mit dem µC. I = U / R) und wird 
auf dem LCD angezeigt (auch das macht der µC, zb mit einer fertigen 
LCD-Library)

> Hast du vielleicht irgendeinen Schaltplan oder so parat,
> wie das genau aussehen könnte?

Standard µC-Schaltung mit LCD, am besten aus Batterien versorgt (dann 
gibt es auch keine Masse-Probleme. Dazu dann ein kleiner Widerstand 
deiner Wahl, der vom ADC Eingang nach 'Masse' führt. Der zu messende 
Strom wird an einem Ende das Widerstands eingespeist und am anderen Ende 
des Widerstands gehts zur Schaltung die eigentlich versorgt werden soll 
und deren Stromaufnahme zu messen ist. Du willst doch jetzt nicht 
wirklich einen Schaltplan für 1 Widerstand. Oder?

(Wenn die zu messenden Ströme sehr klein sein, sind auch die Spannungen 
sehr klein. Dann kann es sinnvoll sein, einen Messverstärker vor den ADC 
Eingang zu schalten. Du entscheidest)

Das Problem wird aber wohl deine Aussage werden: "Den Strom aus einer 
beliebigen Quelle" messen zu wollen. Wenn das von ein paar µA bis hin zu 
vielen Tausend Ampere funktionieren soll, dann wirds allerdings 
aufwändig.

Autor: Arno H. (arno_h)
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Kauf dir ein 5€-Multimeter, da ist schon alles drin.

Jede Controlleranwendung, die einen analogen Wert erfassen und anzeigen 
kann, ist dafür geeignet. Das Signal muss nur an die zulässigen Grenzen 
des messenden Systems angepasst werden.

Arno

Autor: D. B. (danixx)
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Hi,

@KBuchEgg,
danke für die Antwort.

Nene, für einen Widerstand brauche ich keinen Schaltplan ;)

Dachte das ist noch ein bisschen komplizierter.

Was für nen µC mit ADC würdest du empfehlen?

Nene, natürlich geht der Messbereich nicht von mA bis kA ;)

Bleibt schon relativ klein. War falsch aufgeschrieben.

MFG
Daniel

Autor: Der wohl ahnungslose (Gast)
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@Daniel

Würde den µC vorschlagen, der bei Dir so rumliegt.
Extra dafür sich in eine neue Familie einzuarbeiten, dürfte wohl kaum 
Sinn machen.

Das Programm ist recht simpel:
LCD initialisieren
LCD Cursor setzen
LCD 'mA' ausgeben
While(1)
 {
 ADC einlesen
 Wert verrechnen (damit aus den 112 ADC-Wert z.B. 500mA werden)
 LCD Cursor setzen
 LCD Wert ausgeben (ggf. vorher in ASCII umrechnen)
}
Würde aber vorerst versuchen, nur den ADC-Wert auf's Display zu 
bekommen.
Eine veriable Spannung kann man einfach mit einem Poti (mehrere K) am 
ADC anlegen.

Wenn das klappt, kann's auch der Shunt sein.
Einstellbare Stromquelle und das Programm solange anpassen, bis der 
eingestellte Strom angezeigt wird.
Hier könnte man vll einen zweiten ADC mißbrauchen, an dem das zuvor 
verwendete Poti hängt um damit den Faktor einzustellen.
So muß man nicht jedes Mal das Programm abändern sondern dreht etwas am 
Poti und gut ist's.

Autor: dominic (Gast)
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Hallo!

Hast Du das Problem schon lösen können? Ich habe fast das gleiche 
Problem und wäre darum froh auf hilfreiche Tipps.

Gruss
Dominic

Autor: Spice (Gast)
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Nimm den INA138. Da kannst du direkt die Verstärkung mit einem 
Widerstand einstellen passend zu deiner Referenzspannung und dann mit 
einem ADC samplen...
gruss spice

Autor: msnider (Gast)
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Schau dir mal GUIDO SOCHER's DCPOWERSUPPLY an, der hat das über einen
SHUNT-widerstand 0.5 ohm and ADC0 oder so mit DISPLAY gelöst.

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