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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LowSide Strommessung und GND


Autor: Willi (Gast)
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Hallo,
ich möchte den Stromsensor von folgender Seite nachbauen
http://home.arcor.de/d_meissner/d_logger2.htm
(etwa in der Mitte zu finden)

Ich gehe mal davon aus, dass diese Schaltung auch funtkioniert, da sie 
bestimmt schon oft nachgebaut wurde aber kann mir von Euch jemand 
erklären warum ?

Der OP ist ja als Diff.Verstärker geschaltet.
Nun liegt die Eingangsspannung ja einmal auf GND und am inv. Eingang 
UNTER GND (!).
Dass der Diff-Verstärker die Differenz verstärkt (lustig) ist mir klar 
aber ich dachte, die Spannungen an den Eingängen müssen innerhalb Ub 
liegen.

und noch eine Frage:
Ist es in dem Fall egal ob ich den OPV mit 5V versorge oder direkt aus 
der veränderlichen Akkuspannung für den Motorregler ?

Gruss Willi

Autor: Andreas P. (madmax2006)
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Hallo Willi,

ich kann Dir die Schaltung nicht erklären, aber hast Du mal hier 
nachgesehen.

http://home.arcor.de/d_meissner/d_logger.htm
(etwa in der Mitte zu finden)

Da ist die gesamte Elektronik des "Stromsensor für den E-Motor" aus der 
Datenlogger V1.5 abgebildet.

Übrigens interessante Seite, die Du da aufgetan hast.

Gruß MadMax

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Da liegt nichts unter GND.
Der Strom fliesst in dem Bild von oben nach unten durch den Shunt, 
deshalb ist am oberen Pin des Shunt (am Minus des Motorreglers) die 
Spannung höher als am unteren, der ja mit dem Minus der Batterie 
verbunden ist.
Der Differenzverstärker hier verstärkt den Spannugsabfall über dem Shunt 
um einen Faktor von circa 66.

> Ist es in dem Fall egal ob ich den OPV mit 5V versorge oder direkt aus
> der veränderlichen Akkuspannung für den Motorregler ?

Auf der Spannung des Motorreglers werden eh Störungen (Spannungsspitzen, 
Einbrüche usw) vorhanden sein. Ausserdem nimmt man für OPs üblicherweise 
eine je nach Anforderungen an die Genauigkeit stabilisierte Spannung. 
Der OP hat zwar eine gewisse "Power Supply Rejection", d.h. der 
Differenzverstärker solte unabhängig von seiner Betriebsspannung immer 
gleich funktionieren. Das ist aber theoretisch; du wirst sicher gewisse 
Abweichungen haben wenn die Betriebsspannung schwankt.
Ich würde jedenfalls, wenn es einigermassen genau sein soll, den OP mit 
einer stabilisierten und gut geglätteten Spannung versorgen.

Autor: Gast (Gast)
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Genau der Strom fließt von oben nach unten und der GND ist oben am 
Shunt.
Somit ist auch neg. Spannngsversorgung des OVs positiver als der 
negative Eingang. Das kann so nicht funktionieren.

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Ah. Au Backe, ja das habe ich nicht gesehen. Dieses GND ist dort am 
falschen Ort. Das muss runter, am unteren Pin des Shunt, dann stimmt es.
Das ist wahr, so funktioniert es nicht.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Somit ist auch neg. Spannngsversorgung des OVs positiver als der
> negative Eingang. Das kann so nicht funktionieren.
Doch, das wird problemlos gehen, denn solange der OpAmp funktioniert, 
ist zwischen seinen Eingängen eine Spannung von 0V.
Am + Eingang der Schaltung ist immer 0V, diese 0V werden sogar noch über 
den Spannungsteiler (15k/1M) geteilt (das dürfte wegen der Offsetströme 
sein).
Und weil am + Eingang 0V sind, sind auch am - Eingang 0V. Und damit ist 
z.B. ein LM358/LM324 durchaus zufrieden. Klar ist, dass es ein 741 nicht 
mehr tut, weil dessen Eingangs-Gleichtaktbereich nicht ausreicht.

Wie gesagt:
Zur Vereinfachung könnte der + Eingang direkt an Masse gelegt werden.
Dann ist das kein Differenzverstärker mehr, sondern ein ordinärer 
invertierender Verstärker.

Autor: Willi (Gast)
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Danke ersteinmal für Eure Antworten.

@madmax2006 und hubertus:
Den Plan kenne ich auch, alledings ist dort der Massepunkt vor denm 
Schunt abgegriffen und somit ist Masse-Regler nicht mehr gleich 
Masse-OPV. Das ist ein Problem, wenn man noch weitere Komponenten 
angeschlossen hat und aus der BEC-Spannung des Reglers betreibt.

@lkmiller.
"ist zwischen seinen Eingängen eine Spannung von 0V."
...ja - stimmt, da war mal was... Danke für den Zaunpfahl.

Welcher OP wäre denn besser geeignet, ich habe hier einen
LT1490 und mehrere LM358 ?
Der 1490(Rail) hat ein Input Offset von 800µV, der 358 von 2mV.
Ich denke, bei kleinen Strömen macht dies einen Unterschied, oder ?
(meine Dimensionierung:
560k+15k = 37fach
bei einem Shunt von 3.33mOhm
für 40A und 0-5V ADV ,
Ub ebenfalls 5V)


Gruss Willi

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> LT1490
Der ist zwar nicht unbedingt die Rakete, sieht aber insgesamt nicht 
schlecht aus...

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