Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik geringe Ströme mit kleinem Widerstand messen


von Marcus P. (spell)


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Hallo, ich möchte gern den Strom, der von einem Stromtreiber kommt 
messen. Die Ströme sollten nicht höher als 40mA sein und ich hätte gern 
eine Auflösung von 0.1mA. Ich möchte den STM32f107 verwenden und hatte 
bisher einen 115 Ohm Widerstand genommen. Das Problem ist, dass ich auf 
Pegeländerungen reagieren möchte und zwar im µs Bereich und deshalb noch 
eine Zusatzschaltung gebaut hatte, die solche Änderungen feststellen 
konnte. Strommessung wie auch die Pegeländerungserfassung fand wie 
gesagt über den 115R Widerstand statt. Nun habe ich aber festgestellt, 
dass ich einen möglichst niederohmigen Widerstand nehmen sollte, da ich 
mir nicht sicher sein kann in welchen Bereichen die zukünftigen 
Stromtreiber sicher arbeiten. Damit hätte ich aber einen so geringen 
Spannungsabfall, dass ich diese wieder durch eine OPV Beschaltung 
verstärken müsste und ich denke im µA Bereich wird das schwer, schon 
wegen der Störungsempfindlichkeit und des Preises, wenn die Schaltung 
halbwegs stabil laufen soll.
Eine Andere Idee wäre für mich ein Stromsensor, damit entfällt aber eine 
Schnelle Reaktion auf Pegeländerungen denke ich. Oder eine Kombination 
aus beiden: ein Stromsensor und Abgriff über den Sensorwiderstand für 
die Reaktion.
Vielleicht gibt es auch Stromsensoren, die mir den Strom in eine 
Gleichspannung wandeln?
Vielleicht reicht ja auch schon ein einfacher Strom-Spannungswander als 
OPV Beschaltung.

Kann vielleicht jemand etwas ausschließen oder hat jemand einen fertigen 
Baustein im Kopf?

von Knut (Gast)


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Deine Auflösung passt, aber im us Bereich bedeutet eine Sapmlerate von 
100kHz bei 10us. Ich kennen den uC zwar nicht, aber er muss sehr flott 
sein! Was willst du denn genau machen im us Bereich? Strombegrenzung?

Knut

von Marcus P. (spell)


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Ich möchte Sensoren auslesen bzw. nachbilden, diese schicken teilweise 
Protokolle deren Pulsbreiten teilweise unter 25µs liegen.Wie gesagt der 
STM 32 sollte das schaffen, ich habe schon überlegt einfach nur 
abzutasten, aber ich bin mir nicht sicher ob das genau genug wird (1 bis 
2MSPS).Deswegen möchte ich auf die Änderung reagieren, die Zeit 
festhalten und dann den "Strom" messen. Problem ist, dass ich einen 
geringen Widerstand haben möchte, da die standard Auslesegeräte auch 
teilweise Widestände von weniger als 1R haben und ich mir wie gesagt 
nicht 100pro sicher sein kann, dass es nich irgenwann mal einen Sensor 
gibt der schon bei 100R falsche Werte ausspuckt (unwahrscheinlich, aber 
naja).

Ich habe mir mal folgendes angesehen:
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ina138-q1.pdf
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/1/0391i7xy2e3qrx035skygsqq5jyy.pdf

möglichweise bin ich sogar hier im Forum mal darauf gestoßen.

Nachtrag:
Die Auflösung passt noch nicht, da sie maximal bis 3.x Volt gehen darf, 
aber den Widerstand kann ich ja kleiner Wählen sofern er zu große 
Spannungen bringt. Anders herum macht mir das ganze Sorgen.

von Marcus P. (spell)


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ups, bei dem ina138 habe ich mich verguckt, der ist ja schweine 
langsam.^^

von MaWin (Gast)


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Du möchtest also mit einem 1 Ohm Widerstand
einen Strom von 40mA in einer Auflösung von 100uA
per A/D-Wandler jede uS messen können,
die Datenweiterverarbeitung ist dann nicht so
das Problem, weil ein digitales Sensorsignal
rekonstruiert werden soll.

Das schafft ja sogar ein AVR (XMEGA), und 100uV
liegen noch im Bereich dessen, was OpAmps gut
verstärken können ohne daß Thermospannungen,
Drifts und schnarchlahme Teile stören, allerdings
sollte man nicht gerade den LM324 nehmen mit
seinem 3mV Offset und geringer Slew Rate.

Ein MAX9632 schafft das, der AD842 hätte einen
grösseren Offset (stört dich aber nicht wenn
du nur 100uA Auflösung haben willst nicht
100uA Genauigkeit).

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