Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strombestimmung mittels Spannungsmessung eines Shunts


von Patrick (Gast)


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Hallo zusammen,

für einen Testaufbau den ich konstruiert habe, wird zur Steuerung ein 
RedLab 1008 verwendet, die Idee war zu einem die Steuerung der Elemente 
des Testaufbaus, sowie die automatische Erfassung des Stromwertes von 
dem Prüfling mit der Mess- und Steuerbox von Meilhaus umzusetzen.
Der Prüfling hat eine Spannungsquelle von 28 V der Strom beträgt je nach 
Betriebsart ca. 2,8A im normal Betrieb. Prüfungsbedingt ist es gewollt 
den Strom vor dem Prüfling zu messen, nachdem Prüfling und den Strom der 
teilweise über die Masse des Testaufbaus auftritt. Die Idee war den 
Strom im Programm mittels Spannungsmessung von Shunts zu messen. Leider 
scheint die Messgenauigkeit des RedLabs für einen 3A Shunt mit einen 
Nennspannungsabfall von 300mV nicht ausreichend ( Der vor dem Prüfling 
sein sollte).
So das die Genauigkeit ziemlich im arsch ist. Von den Strömen die in den 
anderen Betriebsarten auftreten und im mA-Bereich liegen ganz zu 
schweigen.
Die Messungen wurden bisher Manuel gemacht und notiert. Daher wäre eine 
automatisierte Lösung wünschenswert.
Falls jemand eine Kostengünstige Lösung hat um evtl. sogar mit dem 
RedLab diese 3x Messungen durchführen zu können, wäre Klasse.
Würde aber auch gerne alternativ Vorschläge zur Steuerung und Messung 
war nehmen. Da ich mit meinem Wissen im Moment am ende bin als 
Maschinenbaustudent.

**Meine Idee kurz vor Feierabend war 3 Digitale Multimeter mit USB 
Anbindung zu verweden um den Strom zu messen allerdings weis ich mir 
nicht zu helfen wie ich die automatische Bereichsauswahl realisiere.
Da die Betriebsarten abwechselnd geschalten werden**

Vielen Dank schon mal

Gruss

Patrick

von Klaus H. (Firma: HELMGENS Engineering LLC) (klaus_ethiopia)


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Hallo erstmal aus Addis Ababa,

ich arbeite zeitweilig auch mit den 1008ern. Insgesamt habe ich davon 12 
Stueck im Schrank liegen. Wichtig bei den Dingern ist, dass Du sie von 
Zeit zu Zeit Kallibrierst. Dies geht mit der beiliegenden Software, ist 
aber etwas Zeitaufwendig. Wenn es um kleineSpannungen geht, wie bei Dir, 
hatte ich in der Vergangenheit immer einen Filter und OAmp verwendet. 
OAmp so nah wie moeglich an den Messpunkt....lange Kabel vermeiden! Wie 
gesagt, ggf. Filter zwischen! OAmp auf 1:10 oder evtl. sogar 
mehr....max. Eingangsspannung am 1008er beachten.
Als Software nutze ich uebriegens ProfiLab Expert 4.0 mit ProfiLab 
Webserver 1.0 - laueft prima!

LG aus Ethiopia

Klaus

von codedive (Gast)


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Hi,

Genauigkeit hat ihren Preis:
http://www.keithley.de/products/dcac/dmm/broadpurpose/?mn=2000E

Grüße

von Klaus H. (Firma: HELMGENS Engineering LLC) (klaus_ethiopia)


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Naja,

MANN muss ja nicht gleich mit Kanonen auf Spartzen schiessen ;-)
Sicherlich das richtige Equipment fuer Laboranwendungen.
Ich habe in der Vergangenheit viel R&D gemacht und bis jetzt immer gut 
mit standard Equip ausgekommen. Und wenn es dann doch etwas genauer sein 
soll, dannist das Equip von Hameg auch recht gut ;-)

Aber mal im Ernst....wie genau soll denn das ganze sein?


LG


Klaus

von Klaus H. (Firma: HELMGENS Engineering LLC) (klaus_ethiopia)


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Ich meine natuerlich Spatzen....dicke Finger...sorry....

von Hääh bitte? (Gast)


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>Ich meine natuerlich Spatzen
Und ich hab schon geglaubt, du meintest Katzen.

von Michael (Gast)


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Die klassische Lösung wäre z.B. mit einem LTC6101. Damit sollte Wert für 
den Strom mundgerecht zu wandeln sein.

von Patrick (Gast)


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Erstmal danke Hr. Helmgens für den Tipp mit den Operationsverstärker.
Da es verschiedene Betriebsarten gibt Normalbetrieb(ca.2.8A) und 2 
andere bei denen ich schon abgeklärt habe das es Schwachsinn ist Ströme 
so genau zu erfassen die erst ab einen gewissen Grenzwert bedeutsam 
werden. Daher würde ich gerne eine Genauigkeit von +/-10mA anstreben. 
Vielleicht kannst du mir sagen ob ich damit im realisierbaren Bereich 
liege, da ich den Fehler des Operationsvertärkers nur schwer abschätzen 
kann.

Grüße nach Ethiopia

von Michael (Gast)


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Im Datenblatt des LTC6101 ist in Fig. 3b. auch die Zusammenschaltung 
zweier Wandler mit verschiedenen Meßbereichen gezeigt.
10 mA sollte aber auch ohne hinzukriegen sein.

http://cds.linear.com/docs/Datasheet/6101fg.pdf

Gruß Michael

von Patrick (Gast)


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Danke auch dir Michael, leider reichen meine E-Kentnisse auf die 
schnelle nicht aus alles nachzuvollziehen. Ich versuch grad nämlich 
Herauszufinden wie groß der Fehler durch das RedLab1008 und deinen 
LTC6101 wäre.

@ Klaus Helmgens, könntest du mir vielleicht sagen was du so ungefähr 
für Messgenauigkeiten damit erziehlst ??? Und ob meine +/-10mA machbar 
sind

von Klaus H. (Firma: HELMGENS Engineering LLC) (klaus_ethiopia)


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Sei so nett und gib mir mal die genauen Daten von deinen Shunts....
Dann rechne ich mal und mach mal nen Veruschsaufbau...Dann kann ich Dir 
es genau sagen.

LG nach Deutschland.....

Klaus

P.S.: Verkneife Dir bitte das Herr Helmgens....fuehle mich schon so alt 
genug ;-)....Lass uns hier im Forum beim "Du" bleiben....

von Patrick (Gast)


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Alles klar, hab ich kein Problem mit allerdings wurd ich schonmal von 
einem Prof. nett daraufhingewiesen das es für uns immernoch Prof. Dr. 
XXXXXXX heist und nicht nur Professor XXXXXXX, manche nehmen das sehr 
Ernst.

Ich hatte mir das wie folgt gedacht für die Betriebsart mit 2,8A
habe ich einen Shunt von Weigel Klasse 0.5 mit einen Nennstrom von 3A 
herrausgesucht mit einen Nennspannungsabfall von 300mV (100mOhm)
und für die beiden anderen Betriebsarten einen Shunt für einen Nennstrom 
von 1A mit 300mV Spannungsabfall (300mOhm)

von Klaus H. (Firma: HELMGENS Engineering LLC) (klaus_ethiopia)


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Dann lass mich morgen mal schauen....ich melde mich dann morgen Abend 
diesbezueglich.

Was die Titel angeht....ach Du meine Guete...ich habe 5 Master of 
Science am M.I.T. gemacht und schreibe gerade an meiner Disertation zum 
Dr.sc.....
Aber was nuetzen die Titel ohne Mittel ;-)
Statt das mich spaeter jemand mit Dr. anspricht sollen die mir lieber 
jeweils 5 USD geben und ich brauch dann nicht mehr arbeiten ;-)



LG

Klaus

von Duzfreund (Gast)


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Auf einem (Segel-)Boot und in einem Forum wird grundsätzlich geduzt.

von Torben (Gast)


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Du musst den Spannungsabfall mundgerecht für den AD Wandler verstärken, 
aber leider verstaerkt ein INA138 o. LTC6101 nicht nur das Nutzsignal, 
sondern auch wunderbar Störungen. Ich rate Dir ein vernueftiges 
Multimeter zukaufen oder Du wirst sehr oft nachbesseren müssen und die 
Arbeitszeit wird teurer als das Multimeter.

http://www.mercateo.com/p/269-34410a/Agilent_34410A_Multimeter_Digital_Tisch_6_1_2_stellig_Echteffektiv.html

von Michael (Gast)


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Torben schrieb:
> Du musst den Spannungsabfall mundgerecht für den AD Wandler verstärken,
> aber leider verstaerkt ein INA138 o. LTC6101 nicht nur das Nutzsignal,
> sondern auch wunderbar Störungen.

... was dann beim LTC6101 z.B. bei Verstärkung 100 als
Power Supply Rejection Ratio für den Bereich 6..60V mit min. 118 dB 
angegeben ist.
Bei den geforderten 50 dB Dynamik wäre da noch deutlich Luft.

;-)

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