Im Bereich von etwa 1-20 mOhm sollen Widerstände gemessen werden. Mein erster Gedanke war ein Monoflop (NE555) der auf Tastendruck für eine kurze Zeit per FET eine Stromquelle (LM317) mit z.B. 1 A auf den zu messenden Widerstand schaltet. Den Spannungsabfall über dem Widerstand (1 mV / mOhm) mit z.B. LM358 verstärken und auf eine sample-and-hold Schaltung geben, dessen Spannung dann mit einer Anzeige ausgegeben wird. Wahrscheinlich lässt sich das aber nicht mit so einfachen Bauteilen machen (OP) und besonders die Sample-and-hold Schaltung besorgt man sich vermutlich besser als IC. Alternativ eine Messbrücke. http://de.wikipedia.org/wiki/Widerstandsmessung#Messung_kleiner_Widerstände http://en.wikipedia.org/wiki/NE555 http://en.wikipedia.org/wiki/LM317 http://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker http://de.wikipedia.org/wiki/Sample-and-Hold-Schaltung
warum machst du das nicht einfach mit einer brückenschaltung?
Oder mit 10 bit und 20x Amp direkt von einem AVR tiny26 mit LCD und Drehencoder machen lassen. Braucht dann nur die Stromregelung und den FET. Aber mit welcher Genauigkeit ist das zu machen?
Datenblatt tiny26 http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc1477.pdf Seite 132 Table 66. ADC Characteristics, Differential Channels Interne Referenz ca. 2.56 V (= 2.4 .. 2.9 V) für diff. Messung mit 10 bit = 1024 Werte = 0..1023 -> 2.56/1023 = 2.5 mV/bit Messbereich 1..200 mOhm * 0.625 A * 20 Gain <= 2.5 V Anscheinend kann der LM317 gar nicht unter seiner Referenzspannung von 1.25 V betrieben werden, das bedeutet wohl, dass ich eine andere Stromquelle brauche.
Referenzspannung ? Stromquelle. Soviel Strom braucht man gar nicht. Man muss nur passend nachher verstaerken.
Naja. Mit 100mA kriegt man bei 1mOhm noch 100uV. Fuer einen Zerodrift OpAmp ist das kein Problem, eine Verstaerkung von 10000 bringt dann wieder 1V. Bei diesem Vorhaben muss man nur das Layout sorgfaeltig machen und dann sollte es gehen.
>Anscheinend kann der LM317 gar nicht unter seiner Referenzspannung von >1.25 V betrieben werden, das bedeutet wohl, dass ich eine andere >Stromquelle brauche. Öhm, wolltest den LM317 nicht als Stromquelle betreiben? Dann musst du die 1.25V doch nur über den Referenzwiderstand, mit dem der Strom eingestellt wird, abfallen lassen. Die Spannung, die dann über deinen Messwiderstand abfällt ist doch irrelevant dafür...ok, nicht ganz, sie darf nicht so hoch sein, dass der LM317 nicht mehr seine Drop-Spannung bekommt (dann könnte er nicht mehr so regeln wie er soll) aber das sollte ja kein Problem sein hinzubekommen. Bei den angestrebten Werten reichen ja 10V Versorgungsspannung für die Stromquelle. Drop-Spannung und "Ausgangsspannung" der Stromquelle sind mindestens 4.25 V, bleiben also für den Messwiderstand maximal 5.75 V. Den Strom würde ich so einstellen, dass z.B. 5V über dem maximal zu messenden Widerstand abfallen, hier also 20 mOhm -> 250 mA
@Michael 20mOhm * 250mA = 5mV da fehlt noch Faktor 1000. Die könnte man mit einem Opamp machen, der eine sehr geringe Offsetspannung und Offsetdrift hat. z.B. MAX4236, der hat max 50µV Offset. Bei 250mA bedeutet das 200µOhm Fehler. Also besser zweimal den Spannungsabfall am Widerstand messen. Einmal ohne Strom, da erhält man nur die Offsetspannung und einmal mit Strom, das ergibt Offset+Messwert. Dann einfach die zuerst gemessene Offsetspannung abziehen. Geringe Offsetspannung muss trotzdem sein, damit die verstärkte Offsetspannung nicht den Verstärker an den Anschlag bringt. Ein LM317 eignet sich als Stromquelle, mit 5Ohm zwischen Ausgang und Referenz liefert der 250mA. Allerdings fallen über dem Widerstand 1,25V ab und über dem Regler nochmal 2-3 Volt. Bei 5V Versorgung kommt man da schon an die Grenzen, ein MOSfet als Schalter muss ja auch noch rein.
>Geringe Offsetspannung muss trotzdem sein, >damit die verstärkte Offsetspannung nicht den Verstärker an den Anschlag >bringt. Wie soll man das verstehen?
Du kannst auch für eine definierte zeit, zB 100ms, einen konstanten Strom durch dein zu messenden Widerstand schicken und damit ein Kondensator laden, dessen Spannung du dann messen kannst. Ist etwas komplizierter, aber du brauchst nicht solch irre verstärkungsfaktoren und ein kleinerer Messstrom tuts dann auch.
@ulegan: Stimmt, ich hab nich 20 mOhm sondern 20 Ohm in der Rechnung gehabt. Upsala.
>irre verstärkungsfaktoren
Faktor 1000 find ich jetzt nicht sooo irre aber OK, die Lösung mit
Kondensator ist natürlich auch nicht schlecht und hat ihre Vorteile
(z.B. hat man ja keine Offsetspannung oder ähnliches)
@ich: also eine zeitgesteuerte konstantstromquelle über einen vorwiderstand auf einen kondensator geben und dann dessen spannung messen. die spannung über einem kondensator ist U= Q/C. Q ist konstant, C auch => du wirst unabhängig vom vorwiderstand immer die gleiche spannung messen. ich bin ja noch immer dafür, eine kelvinmessung zu machen, also konstantstrom (0,1-1A, sollte ja kein so großes problem sein) durch den widerstand jagen und dann mit einem guten opamp das ganze verstärken, notfalls auch in 2 stufen, aber eine 1000fache verstärkung sollte ausreichen. wichtig ist hierbei, die spannung über dem widerstand direkt an den anschlüssen abzugreifen. wenn du den widerstand von 10cm kupferleitung berechnest, weißt du, was ich meine ;)
Die konstantstromquelle ist Bull****, denn das urspruenglich Problem der Offsetspannung ist noch dasselbe. Es bleibt dabei, man muss einen opAmp mit sehr kleiner Offsetspannung verwenden. Optimalerweise einen Zerodrift/ ChopperOpAmp. Ja. Klar eine Vierdrahtmessung.
>Nochmal zur Brückenschaltung. Was ist der Vorteil?
Vorteil bei der Thomson-Brücke ist, dass die Leitungswiderstände keinen
Einfluss mehr haben. Grade bei Messen von kleinen Widerständen ist das
sehr wichtig.
Wie wär's hiermit: http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/tlc2652a.html 1 µV Offset. Aber lässt sich der Offset nicht sowieso rausrechnen?
Ja gut, Thomsonbrücke ist nach meinem Verständnis eine Wheatstonebrücke in Vierleitertechnik.
Da muss man aber schon ganz schön um die Ecke denken um da ne Vierleitertechnik drin zu sehen. Eine Varianten der Wheatstonebrücke ist sie auf alle Fälle.
Ich gebe zu, ich sehe den Vorteil der Brückenschaltung immer noch nicht.
Bei der Thomsonbrücke haben die Leitungswiderstände keinen Einfluss auf die Messung und das ist für dich kein Vorteil? Hm...
Die Leitungs- und Kontaktwiderstände bei der 4-Leiter-Technik mit Konstantstrom und hochohmiger Spannungsmessung aber auch nicht.
Es ist zwar richtig, dass bei der 4-Leiter-Technik auch der Leitungswiderstand keinen Einfluss hat aber, und das ist der Vorteil der Thomson-Brücke, in der 4-Leiter-Technik wird der Leitungswiderstand gemessen und rausgerechnet, bei der Thomson-Brücke wird der Leitungswiderstand erst gar nicht beachtet. Dadurch ergibt sich schonmal eine einfachere Messauswertung bei der Brückenschaltung als bei der 4-Leiter-Technik.
Ich will damit übrigens nicht sagen, dass die 4-Leiter-Technik nachteilhaft ist. Sie findet meist dort Anwendung, wo sowieso noch eine Messauswertung statt findet und da ist es dann kein Ding, mal eben den Leitungswiderstand zu messen und raus zu rechnen.
>da ist es dann kein Ding, mal eben den >Leitungswiderstand zu messen und raus zu rechnen. Grober Käse! Den Leitungswiderstand vielleicht, aber nicht die Klemmwiderstände! Bei so kleinen Widerständen brauchst Du ohne 4-Leiter-Anordnung nicht anfangen zu messen. Die beiden Probes haben kurzgeschlossen nämlich einen anderen Widerstand, als links und rechts an ein Messobjekt geklemmt.
Habt ihr mal aufs Datum des Threads geschaut? LG Christian
@Samson (Gast), Henrik V. (henrik_v) und j. c. (jesuschristus): Glückwunsch, der Thread war seit 2,5 Jahren tot!
Angehängte Dateien:
-
milliohm.PNG
170 KB
Ich würde es so wie im Anhang machen.
>Glückwunsch, der Thread war seit 2,5 Jahren tot!
Na und?
Ist doch egal, Milliohmmessungen sind immer mal wieder Thema. Und wenn behauptet wird 4-Leiter sei unnötig, dann sollte das nicht unbedingt als letztes in dem THread stehen.
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