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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Shunt Alternative?


Autor: Philipp H. (tdk29)
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Hiho,

ich will Strome bis 40A mit dem PIC messen.
Dabei dachte ich zuerst an einen Shunt.
Ausgerechnet:
5V/40A = 0,125 Ohm
=> 40A * 5V = 200W <-!!!
Nun gut... Sowas ist natürlich wohl nicht möglich. Gefunden habe ich 
welche mit 10-15W...
Bei Sensitec hab ich den CDS4015 gefunden. Dieser wäre passend. Jedoch 
finde ich keinen Händler dafür (Farnell/RS hat nichts...)
Jemand einen Tipp für einen anderen (erhältlichen) IC mit bis zu 40A?
Sollte Pegel von 0 bis 5V ausgeben.

Danke
Philipp

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Philipp H. (tdk29)

>5V/40A = 0,125 Ohm
>=> 40A * 5V = 200W <-!!!

Bissel viel. An einem Shunt fallen gewöhnlich 10..100mV ab. Macht bei 
40A dann auch verträgliche 4W. Das muss man dann logischerweise mittels 
OPV verstärken.

>Jemand einen Tipp für einen anderen (erhältlichen) IC mit bis zu 40A?
>Sollte Pegel von 0 bis 5V ausgeben.

Kein IC, aber Bauteil.

http://de.rs-online.com/web/search/searchBrowseAct...

MfG
Falk

Autor: Johannes (Gast)
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Dazu brauchst Du eher einen Shunt in der Größenordnung von 1 mOhm, damit 
ist die Verlustleistung dann 1,6W. Der Pegel ist bei 40A allerdings nur 
40 mV, die Spannung muss also noch verstärkt werden 
(Operationsverstärker).

Alternativ könntest du einen Strom-Wandler, z.B. von LEM verwenden.

Wie sind denn deine Anforderunge an Genauigkeit, Auflösung, Bandbreite, 
AC oder DC, ...

Autor: dom (Gast)
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http://www.isabellenhuette.de/de/das-unternehmen/

Die haben ein ordentliches Programm an sehr brauchbaren Shunts

Autor: Philipp H. (tdk29)
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Huch das ging aber schnell ;)
An einen OPV hab ich jetzt gar net gedacht.. :)
Naja - ich hätte schon gerne eine Auflösung von 100mA gehabt, besser 
weniger (<50mA).
Besser gesagt will ich den Verbrauch von einem Quattrokopter mit loggen. 
(und bei 4 Motoren fließen da schon mal 40A... :) )-> Sprich 14,4V 
Gleichstrom.

Danke erstmal für eure Bauteilvorschläge - werd sie mir mal in Ruhe 
anschaun :)

mfg
Philipp

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Philipp H. (tdk29)

>(und bei 4 Motoren fließen da schon mal 40A... :) )-> Sprich 14,4V
>Gleichstrom.

Und da ist dir nicht in den Sinn gekommen, dass 5V Spannungsabfall am 
Shunt etwas viel sind, weil die ja schliesslich dann für die Motoren 
fehlen? Hmmm . . .

Autor: MaWin (Gast)
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> Sprich 14,4V Gleichstrom.

Da willst du sowieso keine 5V Spannungsverlust am shunt.

Sondern die 40mV.

Bei einer Auflösung von 100mA macht das 100uV, die der 
Operationsverstärker um's 100-fache verstärken soll.

Präsize Operationsverstärker wie OP07 haben 75uV
Ungenauigkeit. Ein Feld-Wald-Und-Wiesen OpAmp wie
LM324 tut's also nicht.

Da deine Versorgungsspannung des AVR aber sowieso nicht
besser als 1% stabil ist, wäre das Perlen vor die Säue.
Du brauchst erst mal eine so präzise Referenzspannung,
und dann einen so gut entstörten uC Analogkreis, damit
du so genau überhaupt messen kannst, wie du es dir
vorstellst.

Immerhin, etwas besser asl 1% nicht keine Hexerei, also
durchaus schaffbar. Etwas Mühe wird es aber sein, denn
die Umgebung ist grob verseucht, hohe Ströme mit hohen
Störungen.

Autor: Philipp H. (tdk29)
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Hmmh...
Jetzt wo du es sagst...
Ich hätte mich vermutlich nur gewundert warum die Motoren so langsam 
drehen :P
Die 5V hatte ich nur im Sinn weil die genau für den ADC gepasst 
hätten... Was weiß ich wo ich das aufgeschnappt hab :) der OPV is mir ja 
nicht in den Sinn gekommen ...

Autor: BMK (Gast)
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Schau dir auch mal den LTC 6102 an:
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/6102fc.pdf

Der ist für für Highside-Strommessungen an niederohmigen
Shunts z.B. 1 mOhm konzipiert und bei RS erhältlich.

Autor: Peter (Gast)
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MaWin schrieb:
> Da deine Versorgungsspannung des AVR aber sowieso nicht
> besser als 1% stabil ist, wäre das Perlen vor die Säue.
> Du brauchst erst mal eine so präzise Referenzspannung,
> und dann einen so gut entstörten uC Analogkreis, damit
> du so genau überhaupt messen kannst, wie du es dir
> vorstellst.

das stelle ich mir schon schwer vor, wenn gleichzeitig 4 Motoren mit 40A 
über eine PWM betrieben werden und das vermutlich auch noch aus der 
selbern Energiequelle.

Autor: Philipp H. (tdk29)
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@Mawin: Und genau deswegen wäre ein fertige Lösung die Beste.
Und es wäre dazu noch galvanisch getrennt.

@BMK: Danke werds mir ansehen.

@Peter: Kein PWM. Das sind Brushlessmotoren -> angesteuert über eine 
externe Platine die mit I2C angesteuert wird. Und Lipozellen schaffen es 
durchaus so hohe Ströme zu liefern.

Autor: Frank Bär (f-baer)
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Und was meinst du, was BLDC-Motoren für Eingangsspannungen sehen?
Du hast die Wahl zwischen Sinuskommutierung und Blockkommutierung. Bei 
Letzterer sieht der Motor sehr wohl PWM.

Autor: Peter (Gast)
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Philipp H. schrieb:
> Kein PWM. Das sind Brushlessmotoren -> angesteuert über eine
> externe Platine die mit I2C angesteuert wird
was anders als PWM beleibt kaum übrig um Motoren in der Leistung auf 
einer kleinen Platine zu steueren.

> Und Lipozellen schaffen es durchaus so hohe Ströme zu liefern.
aber auch sie haben einen Innenwiderstand an dem eine Spannung abfällt.

Autor: Simon L. (simon_l)
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Hi,

wie wäre es mit denen hier? von Allegro
http://www.allegromicro.com/en/Products/Categories...
Das sind Hall-Sensoren mit eingebautem Shunt, auch in SO-08 zu haben.

gruß Simon

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Schon einmal den ACS713 von Allegro angeschaut.
Die Messung ist potentialfrei über 1,2mOhm

Autor: Michelle Konzack (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite
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Philipp H. schrieb:
> Hiho,
>
> ich will Strome bis 40A mit dem PIC messen.
> Dabei dachte ich zuerst an einen Shunt.
> Ausgerechnet:
> 5V/40A = 0,125 Ohm
> => 40A * 5V = 200W <-!!!

Wahnsinniger!

> Nun gut... Sowas ist natürlich wohl nicht möglich.

eben...

> Sollte Pegel von 0 bis 5V ausgeben.

Da gibt es bereist ferith Current Sense IC's Wie den MAX9937 oder so,
welche dann eienn Analogausgang von 25V/V, 50V/V oder 100V/V haben.

Da benötigst Du lediglich einen Shunt von 0,01 oder 0,005 Ohm

Grüße
Michelle

Autor: Michi M. (mutzmutz)
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Guckst du mal diesen hier, auch ein Hallsensor und ziemlich günstig:
LEM fhs 40-p sp600

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