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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannung/Strom messen an einem Akku


Autor: Smajo H. (smajo)
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Hallo @all,

ich sollte einen Verbraucher(hier als LED gekennzeichnet) an einem 24V 
Akku betreiben und will it meinem Arduino(ATmega328P), der nicht am 
gleichen Stromkreis hängt, den Strom und die Spannung Messen. Die 
Auflösung muss nicht sehr gross sein da die schaltung nicht zum Messen 
sondern eher zum Überwachen dient. Dachte so an 0,1V bzw 10mA.

Hab mich in das Thema eingelesen und bekomm den ADC mit anderen Sensoren 
auch zum laufen.

Hab aber jetzt noch ein zwei Probleme.
- Geht das überhaupt wenns zwei verschiedene Stromkreise sind?
- Wo schliess ich dann den PIN??? an meinem ATmega328P an?
- Stimmen die R-Werte?

Würd gern erst von euch meine Schaltung absegnen lassen bevor ich es an 
den ATmega328P anschließe.

Danke für die Hilfe

Autor: Michael H. (Gast)
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Smajo H. schrieb:
> - Geht das überhaupt wenns zwei verschiedene Stromkreise sind?

Die Massen müssen natürlich verbunden werden, sonst geht's so nicht.

> - Wo schliess ich dann den PIN??? an meinem ATmega328P an?

Am A/D-Wandler natürlich.

> - Stimmen die R-Werte?

Nachdem Du nichts über Deine ATmega328-Schaltung schreibst, keine 
Ahnung.


Allerdings wird Deine LED hier nichts machen, sie liegt in 
Sperrrichtung. Vermutlich wird der Halbleiter durchbrennen, da die 
Sperrspannung überschritten ist.
Falls die "5" am Shunt 5 Ohm bedeuten soll: recht ambitioniert das 
Ganze.

Autor: MaWin (Gast)
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PIN1 kommt an Masse des uC.
PIN0 und PIN??? kommen an Analogeingänge.
Da du blöderweise bei der Spannung die 24V
auf einen 5V Messbereich runterteilst,
müsste am Shunt auch bis zu 5V abfallen
(für 1 A berechnet ?).

Das ist ein bischen viel.

Da dein ATmega328P auch 1.1V Vref kann,
würde ich Shunt und Spannungsteiler auf
1V auslegen, also 23k zu 1k und 1 R.

Autor: Smajo H. (smajo)
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Erstmal Danke für die schnellen Antworten.

> (für 1 A berechnet ?).
Oh! Hatte ich vergessen zu schreiben. I ist max 0,55A hab dann mit 1A 
gerechnet.

> PIN1 kommt an Masse des uC.
Das macht dem uC nix wenn ich ihn noch mit ner zweiten Stromquelle 
verbinde?

> würde ich Shunt und Spannungsteiler auf 1V auslegen, also 23k zu 1k und 1 R.
Ok dann mach ich das so. Muss noch was beachten bei den R? z.B. 
Verlustleistung? Kannst du mir einen Shunt bei Conrad empfehlen?

Autor: MaWin (Gast)
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> Das macht dem uC nix wenn ich ihn noch mit ner zweiten
> Stromquelle verbinde?

Du wirst ihn verbinden müssen, denn anders bekommt der
wohl seine Betriebsspannung nicht.
So lange die andere Spannungsquelle bisher potentialfrei
zu den 24V ist, kann man sie verbinden.

> Kannst du mir einen Shunt bei Conrad empfehlen?

WIDERSTAND METALL 1 W 1% 1R BF 0414
 Best.-Nr.: 419206 - 62  € 0,17

Autor: Smajo H. (smajo)
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> potentialfrei zu den 24V ist, kann man sie verbinden.
Wie kann ich das nachprüfen?

Autor: Alex22 (Gast)
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>> potentialfrei zu den 24V ist, kann man sie verbinden.
>Wie kann ich das nachprüfen?

Wenn die 24V aus einer Batterie oder einer (anderen) galvanisch 
getrennten Spannungsquelle kommen kannst du die Teilschaltkreise 
problemlos verbinden.

Eine Batterie ist "immer" potentialfrei, da sie ein in sich 
geschlossenes System ist.

Autor: MaWin (Gast)
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> Wie kann ich das nachprüfen?

Wenn du es verbindest und irgendwo knallt's,
war's nicht potentialfrei.

Du kannst sie auch erst mal über einen Widerstand verbinden
(z.B. 1M Ohm, da geht nchts kaputt),
und wenn du dann über dem Widerstand 0 Volt misst,
waren sie potentialfrei und du kannst den Widerstand durch
Draht ersetzen.

Autor: Smajo H. (smajo)
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Super! Danke!

Hab das heute mal aufgebaut und funktioniert super!

Weis jetzt nur nicht genau wie ich das mit den 1,1V Vref programmieren 
muss, aber das ist ein anderes Forum ;)

Könnt ihr mir irgendeine Hompage sagen wo ich das ganze nachlesen kann? 
Mit Formeln usw? Hab das mit dem A/D-WAndler noch nicht 100%ig kapiert. 
Also das mit der Referenzspannung zB. Was mach ich wenn die Vref zum 
beispiel 4V ist?

Thx

Autor: MaWin (Gast)
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> Könnt ihr mir irgendeine Hompage sagen wo ich das ganze nachlesen kann?

http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...

> Was mach ich wenn die Vref zum beispiel 4V ist?

Fluchen, weil du 1.1V brauchst.

Autor: Harald (Gast)
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Hab gerade das gleiche Problem, wäre super wenn ihr nochmal erläutern 
könntet, wie genau man die Widerstandswerte der einzelnen Widerstände 
ausrechnet, bzw. welche Formeln man dafür benötigt.

Hab quasi die ungefähre Leistung die mein Verbraucher verbraucht und 
will diese durch ermitteln der Stromstärke und Spannung überprüfen. 
Dabei sollte der Messbereich von den 5V oder den 1,1V (hab nen Arduino 
Mega). Leistung liegt ungefähr bei 3,569 W also ca. 300mA im 
Normalbereich. Maximal bei 12W also ca. bei 1 A. Alles bei 12V statt 
24V. Wie rechnet man jetzt die Widerstände des Spannungsteilers und des 
Shunks aus?

Ist die Schaltung oben mit umgedrehter LED und verändertem PIN1 so dann 
korrekt?

Liebe Grüße und vielen Dank!

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Harald schrieb:

> Ist die Schaltung oben mit umgedrehter LED und verändertem PIN1 so dann
> korrekt?

Nein, es fehlt ein Vorwiderstand für die LED.
Gruss
Harald

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