Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strommessung über Leitungswiderstand


von Bastler (Gast)


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Hallo,

ich messe seit geraumer Zeit erfolgreich Ströme in meinem KFZ (bis 300A) 
über eine Shuntkonstruktion und dem INA138...
Das Funktioniert erstmal soweit wunderbar. Ich brauch keine hohe 
Genauigkeit, also +-2A spielen keine Rolle.

Jetzt hab ich mir gedacht, dass man mit einer Temperaturmessung am 
definierten Stück Kupferkabel doch genauso funktionieren dürfte...

Gedacht probiert...

Ein Stück sehr feinelitziges und dummerweise versilbertes CarHifiKabel 
genommen und auf einen Abstand von 0,655m zwei 1,5mm² massive 
Kupferadern durch das Kabel getrieben...
Das Kabel hatte grob geschätzt 25°C und ich hab den Widerstand über
R = 0,655m / (56(m/Ohm*mm²) * 53,8mm²) berechnet...

Lange Rede kurzer Sinn... ich hab wohl nen ca 20% positiven Offset 
darauf, kann mir aber nicht erklären wie der entstehen kann.
Thermospannung sollte doch bei Kupfer-Kupfer nicht entstehen? Okay, das 
Kabel ist versilbert... hab leider gerade kein anderes da :-/
Induktivität? Der Strom hat nen Ripple von ca 50A bei 40-50Hz... Wohl 
eher auch nicht, oder?


Jedenfalls bin ich doch sehr verwundert, dass es nicht wirklich 
funktioniert.
Auf einschlägien Foren werden ja auch öfter solche Methoden geäußert...

Hat jemanden schon damit Erfahrung gesammelt und hat einen Tipp für 
mich?

MfG

der Bastler

von MaWin (Gast)


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Wie wär's mit Aluleitung ?

von Bastler (Gast)


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Was soll das bringen und wo soll ich das feinlitzig herbekommen?

von Bastler (Gast)


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Hab gerade nochmal nachgeschaut... also ich dachte es hat schonmal kurz 
Silber "gesehen"... wie bei überschwänglichen Hifi-hokus pokus manchmal 
üblich, scheint aber nicht der Fall zu sein, trotz eines Preises von 35€ 
der Meter =)

Egal, wahrscheinlich doch nur verzinnt...

hier der Aufbau:

http://www.caraudio-store.de/MainPower,High-End,Stromkabel,Blau,Audison,Connection::::4143::::38ee7473.html

würde aber denken, dass es nicht ein Problem des Kabelaufbaus ist...

Hab irgendwie hohe Störpitzen auf dem Kabel, welche ich auf dem Shunt 
nicht habe... :-/

von John B. (johnbauer)


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Bastler schrieb:
> Jetzt hab ich mir gedacht, dass man mit einer Temperaturmessung am
> definierten Stück Kupferkabel doch genauso funktionieren dürfte...

Misst Du die Temperatur oder den Spannungsabfall auf dem Kabel?

von Bastler (Gast)


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Der Gedanke war, den Widerstand der Leitung über eine Temperaturmessung 
an der Messstelle zu errechnen und später das ganze Temperaturunabhängig 
zu machen...

Aber schon der Test schlug ja mehr als fehl, da kann ich mir die Arbeit 
schenken...
Vielleicht werd ich mir das ganze mit einem Oszi mal anschauen müssen...
Leider darf ich so etwas noch nicht mein eigen nennen... wir aber immer 
mehr Zeit :-/

Vielleicht weiß noch wer Rat...

von Albert .. (albert-k)


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Deine Formel für den Widerstand stimmt irgendwie nicht. hast du dich vl. 
vertippt?
Der spezifische Widerstand von kupfer ist 1,678*10^-2 [Ohm * mm²/m] was 
invers 59,59[m/(Ohm * mm²)] ergiebt. Du verwendest aber 56?

Und wie kommst du bitte auf einen Querschnitt von 53,8mm² wenn du nur 
zwei Kupferadern von jeweils 1,5mm² verwendest?
Irgendwie ergiebt das ganze bei dir keinen wirklichen Sinn.

von Purzel H. (hacky)


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Ich wuerd das Ganze mit einem Messgeraet kalibrieren. Von der Temperatur 
auf den Strom zu kommen ist aber sicher ein nichtlinearer Prozess. Ist 
das gewollt so ?

von knut (Gast)


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Das Einfachste und schnellste ist es, wenn du den Spannungsabfall an 
einer definierten Leitungslänge misst. Das wird auch ziemlich genau.

90cm 16mm²-Kabel haben recht genau 1mOhm. Zusammen mit einem brauchbaren 
Multimeter hast du dann mindestens 0,1A Auflösung, wenn das Multimeter 
0,1mV Auflöst.

Was spricht eigentlich gegen einen 400A-Shunt von Conrad?
Best.-Nr.: 120925 - 62

Den Versuch mit der Temperatur würde ich getrost aufgeben, bietet 
keinerlei Vorteile

von John B. (johnbauer)


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Albert ... schrieb:
> Und wie kommst du bitte auf einen Querschnitt von 53,8mm² wenn du nur
> zwei Kupferadern von jeweils 1,5mm² verwendest?

Soweit ich das verstanden habe sind die zwei 1,5mm² Leitungen nur der 
Abgriff von der Messleitung.

Auf der verlinkten Webseite ist aber ein Querschnitt von 50mm² 
angegeben. Warum rechnest Du mit 53,8mm². Könnte es sein, dass das Kabel 
nicht den angegebenen Querschnitt hat?

Albert ... schrieb:
> Der spezifische Widerstand von kupfer ist 1,678*10^-2 [Ohm * mm²/m] was
> invers 59,59[m/(Ohm * mm²)] ergiebt. Du verwendest aber 56?

Die Temperatur braucht er um mit dem Temperaturkoeffizienten den genauen 
Widerstand zu berechnen.
Lt. meiner Rechnung beträgt aber der Spezifische Widerstand von Kupfer 
bei 25°C:
1,71 *10^-2 [Ohm * mm²/m]
58,4 [m/(Ohm * mm²)]

von Andreas K. (derandi)


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Man könnte auch mit einer Wägezelle messen, welche Kraft auf zwei 
parallel zueinander verlegte Leitungen wirkt...

von Bastler (Gast)


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Sorry, dass ichs so komisch beschrieben habe...

Ich messe den Spannungsabfall über das Kabel!!! die Temperatur brauch 
ich dann später, um die Kupferwiderstandsänderung zu berechnen.

Mein Problem ist, dass es zu keinen ordentlichen Werten kommt. Wenn ich 
für Kupfer nen Leitwert von 58 einsetzt, wird ja der Widerstand noch 
kleiner... Aktuell scheint es so, das er größer wäre... da ja viel zu 
viel Angezeigt wird :-/

Auf dem Kabel steht 0/1 AWG... also Ami-maß... = ca. 53mm²

@Knut, nichts spricht gegen den Shunt, den setz ich ja schon Erfolgreich 
ein... aber ich wollte das mit dem Kabel mal probieren...

Mich wundert halt immernoch das es so ein riesige Abweichung gibt und 
kann mir das nicht erklären...

Vielleicht hat noch jemand nen Tipp...

von Andreas K. (derandi)


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Ist es ein Offset
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Offset_voltage_linear.svg
d.H. der Fehler bleibt über den ganzen Messbereich gleich, oder ist es 
eine Abweichung in der erwarteten Steigung, also der Fehler wächst mit 
dem Messwert?

von Bastler (Gast)


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Hab seit dem ersten Post auch noch nen bissel rumprobiert...

Also wenn wirklich kein Strom fließt, habe ich saubere 0 A
Bei 5 A sind es ungefähr 20 A zuviel, bei 300 A sind es ca. 100 A 
zuviel.


Der INA wird über zwei Messleitungen angeschlossen, hab schon überlegt 
ob sich da evtl. was einstreuen kann.
Da aber der Shunt oder das Kabel als extrem niederohmige Spannungsquelle 
anzusehen sind, ist ja ein einstreuen nur schwer möglich.
Seh ich das richtig?
Und bei der Shuntinstallation, kreuzen sich die Messkabel ja auch mit 
den Stromführenden...

von user (Gast)


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Strom  mittels  Stromwandler  messen  ?


könnte  zumindest  die  Probleme  mit der Temperatur   vermeiden

und  da  es  ja  nicht  so extrem  genau  sein  muss auch  völlig 
ausreichend  genau

von Bastler (Gast)


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Es geht mir ja darum, diese Methode zu probieren und ich wunder mich 
warum es nicht funktioniert. :-/

Ich werd jetzt mal probieren einen großen Tiefpass vor den INA zu löten, 
mal sehen obs dann schon etwas besser ist... nach dem INA hab ich ja 
schon einen Tiefpass vor dem ADC (logisch)

MfG

der Bastler

von Bastler (Gast)


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Hab übrigens festgestellt, dass es wohl doch mit der Induktion oder 
einer Einstreuung zu tun haben muss.

Das Kabel liegt Bauartbedingt in einer Schlaufe... Drück ich den 
Durchmesser der Schlaufe langsam zusammen, verringern sich die Peaks von 
11A auf 6A...
War sehr interessant zu sehen... Hab darauf hin einen Kondensator 
(Tiefpassfilter) vor den INA138 geschalten und nun waren die Peaks 
geglättet, der Strom aber immernoch viel zu hoch...
Nun hab ich beim zusammen drücken der Schleife, ein entgegengesetztes 
Verhalten... der Strom steigt leicht von 4 auf 5,5A an...

Ich glaub ich brech die Tests ab... mit nem Shunt funktionierts... 
naja... soviel zum Thema Strommessen über Leitungswiderstand :-/

MfG

Basti

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