Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 4200mV genau messen


von Martin (Gast)


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Hallo Community,

da ich mit Ladeelektronik von LiPo Zellen zu tun habe drängt sich eine 
genaue Messung im Bereich um 4200mV immer mehr auf. Mir schwebt ein 
Messbereich von etwa 4000-4300mV mit einer Genauigkeit von etwa +/-2mV 
vor.

Leider erfüllen auch für meine Verhältnisse teure Messgeräte (250+ Euro) 
die Genauigkeitsanforderungen nicht. Oder kennt jemand ein Gerät das 
erfüllt?

Meine Idee wäre eine Referenzspannungsquelle zB. LT6656BCS6-4.096

Danach gehe ich davon aus das ein günstigeres Voltmeter, wenn es an 
dieser Referenz kalibriert wurde im genannten Bereich eine genaue 
Messung erlaubt.

Ist eine lösung in dieser Art denkbar oder führt kein Weg an einem 
teuren Messgerät vorbei?

Grüsse

Martin

von fasbinder (Gast)


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Du kannst ja auch relativ zur 4096mV Referenz messen.
Dann könntest Du im 200mV Messbereich Deines Multimeters arbeiten.

von (prx) A. K. (prx)


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Martin schrieb:

> Messbereich von etwa 4000-4300mV mit einer Genauigkeit von etwa +/-2mV
> vor.

Auf 0,05% genau? Ich kann mir irgendwie nur schlecht vorstellen, dass 
die überall in mobilen Geräten verbauten LiPo-Lader tatsächlich derartig 
genaue Referenzen enthalten sollen.

von TestX .. (xaos)


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@topic..
mal im erst, wofür brauchst du das als hobbybasteler ? fertigen, 
integrierten ladecontroller + externen FET => fertig.
wenn man sowas professionell macht gibt man mal eben 20k für ein 
messgeärt mit entsprechender genauigkeit aus..

von MaWin (Gast)


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Na ja, wenn man die Genauigkeitsanforderungen 20 mal höher schraubt, als 
es selbst die Hersteller empfehlen, hat man ggf. ein Problem mit dem 
Messgerät, schon klar.

Aber es gibt viele Messgeräte mit ausreichender Genauigkeit, und einige 
davon auch bei eBay die für deutlich weniger als 250 EUR weggingen, z.B.
http://www.ebay.de/itm/Prema-System-5000-Intergrierendes-Digitalvoltmeter-/120788493949?pt=Mess_Pr%C3%BCftechnik&hash=item1c1f8e267d

von Martin (Gast)


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A. K. schrieb:
> Auf 0,05% genau?

Verrechnet! 2mV von 300mV sind keine 0,05%.

von (prx) A. K. (prx)


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Martin schrieb:

> Verrechnet! 2mV von 300mV sind keine 0,05%.

Das nicht, aber von den zu messenden 4200mV die untere Messgrenze 4000mV 
so abziehen, dass die Differenz auf 2mV genau ist, das schon.

von anderer Martin (Gast)


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Der letzte Post stammt nicht vom TO. Sondern von mir.

LG
Martin

von anderer Martin (Gast)


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A. K. schrieb:
> Das nicht, aber von den zu messenden 4200mV die untere Messgrenze 4000mV
> so abziehen, dass die Differenz auf 2mV genau ist, das schon.

Verstehe ich nicht. Du hast eine Referenzspannung z.B. die oben 
genannten 4.096V dann ein Differenzverstärker.

von (prx) A. K. (prx)


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Nehmen wir an, diese 4096mV Referenz ist auf 1% genau. Dann liegt sie 
real im Bereich 4055-4137mV. Die Differenz zu einer echten LiPo-Spannung 
von 4200mV liegt also nach der Subtraktion im Bereich 63-145mV.

von anderer Martin (Gast)


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Die Genauigkeit wird meiner Meinung nach im Modellbau sehr überschätzt. 
Da wird oft über Zellendrift von 2 oder 5mV diskutiert. Ich bezweifte 
dabei, dass die Leute ein Messgerät haben welches die Genauigkeit 
liefert bzw. kalibriert ist. Sie werden auch nur ein 0815 Baumarkt 
Messgerät haben. Es mag mal einen dazwischen geben, den ein besseres 
Messgerät hat ok.

von anderer Martin (Gast)


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A. K. schrieb:
> Nehmen wir an, diese 4096mV Referenz ist auf 1% genau

Da könnte man aber eine bessere Referenz nehemen z.B. mit 0,1%. Wird 
natürlich teurer.

von (prx) A. K. (prx)


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Fortsetzung: Eine Endgenauigkeit von 2mV ist bei diesem Schema nur zu 
erreichen, wenn die Summe der absoluten Fehler von Referenz, 
Subtrahierer und Messgerät diese 2mV nicht überschreiten. Das wäre also 
eine auf 0.5mV genaue Referenz, ein auf 1mV genaues Messgerät und auf 
0.5mV genauer Subtrahierer.

von anderer Martin (Gast)


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Und für Spannungteiler natürlich auch Widerstände mit 0,1%.

von anderer Martin (Gast)


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A. K. schrieb:
> Fortsetzung: Eine Endgenauigkeit von 2mV ist bei diesem Schema nur zu
> erreichen, wenn die Summe der absoluten Fehler von Referenz,
> Subtrahierer und Messgerät diese 2mV nicht überschreiten. Das wäre also
> eine auf 0.5mV genaue Referenz, ein auf 1mV genaues Messgerät und auf
> 0.5mV genauer Subtrahierer.

Das es nicht einfach ist ist klar. Und narmalerweise wird solch eine 
Genauigkeit auch nicht benötigt auch wenn die käuflich zu erwerbenden 
Ladegeräte die mV mit anzeigen.

von (prx) A. K. (prx)


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Ebendies wollte ich mit meinem anfangs geäusserten Zweifel ausdrücken.

von fasbinder (Gast)


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Der oben beschriebene LT6656BCS6-4.096 hat doch +-0.05% = +-2mV.
Wenn man dann relativ misst, dann kann man die 4300mV doch mit jedem 10€ 
Multimeter messen.

von Harald W. (wilhelms)


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anderer Martin schrieb:
> Und für Spannungteiler natürlich auch Widerstände mit 0,1%.

Das ist anscheinend das kleinste Problem. Solche Widerstände kosten
bei Reichelt gerade mal 19ct. Wenn man mit drei solchen Widerständen
einen 1:3 Teiler baut, dürfte die Genauigkeit noch besser sein.
Dann noch einen 7106er Chip im 2V-Messbereich dahinter und dann braucht
man nur noch leihweise ein 6 1/2 stelliges Voltmeter zum Kalibrieren.
Damit ist man dann garnicht mehr so weit weg von der Forderung des TEs.
Ich halte diese Forderung allerdings für etwas überzogen. Ab etwa 60EUR
bekommt man Multimeter mit einem Fehler von ca. 0,5%. Das sollte
zum Messen von Li-Akkus ausreichen.
Gruss
Harald

von (prx) A. K. (prx)


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fasbinder schrieb:

> Der oben beschriebene LT6656BCS6-4.096 hat doch +-0.05% = +-2mV.
> Wenn man dann relativ misst, dann kann man die 4300mV doch mit jedem 10€
> Multimeter messen.

Dann müssten aber sowohl der Subtrahierer also auch das Messgerät 
vollkommen fehlerfrei sein. Beides ist gleichermassen unwahrscheinlich.

von (prx) A. K. (prx)


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Harald Wilhelms schrieb:

> bei Reichelt gerade mal 19ct. Wenn man mit drei solchen Widerständen
> einen 1:3 Teiler baut, dürfte die Genauigkeit noch besser sein.

Nur wenn man das Glück hat, dass diese Widerstände alle den gleichen 
Fehler haben, zumindest der Richtung nach. Andernfalls können dabei auch 
0.2% rauskommen.

von Harald W. (wilhelms)


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A. K. schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>
>> bei Reichelt gerade mal 19ct. Wenn man mit drei solchen Widerständen
>> einen 1:3 Teiler baut, dürfte die Genauigkeit noch besser sein.
>
> Nur wenn man das Glück hat, dass diese Widerstände alle den gleichen
> Fehler haben. Andernfalls können dabei auch 0.2% rauskommen.

Das sich der Fehler sogar noch vergrössert, dürfte bei Widerständen,
die man gleichzeitig kauft schon recht unwahrscheinlich sein.
Ausserdem muss das ganze Messgerät ja sowieso kalibriert werden.
Gruss
Harald

von Timm T. (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> dürfte bei Widerständen,
> die man gleichzeitig kauft schon recht unwahrscheinlich sein

Die Hoffnung stirbt zuletzt, oder was? Ich habe diese Widerständee 
gleichzeitig gekauft und vermessen und kann Dir sagen: Du hoffst 
vergebens.

von Martin (Gast)


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Danke schonmal an alle für die Gedanken.

@fasbinder  gute Idee mit der Referenz + 200mV Mesbereich

Mir ist klar das die Zellen nicht so genau geladen werden müssen, bei 
der Entwicklung und Modifikation der Ladeschaltung ist es meiner Meinung 
nach aber notwendig, oder auf jedenfall praktisch.

Vielleicht reduziere ich meine Frage so:

Wird ein günstiges Voltmeter für genannte Anwendung sehr präzise wenn 
man es kürzlich und etwa bei gleicher Temperatur an genannter Referenz 
(4096mV +/- 0.1%) kalibriert?

Mein Bauch sagt mir ja, was sagen eure Bäuche;)

Grüsse

Martin

von fasbinder (Gast)


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>Dann müssten aber sowohl der Subtrahierer also auch das Messgerät
>vollkommen fehlerfrei sein. Beides ist gleichermassen unwahrscheinlich.
Nein. Kein Subtrahierer. Einfach das Multimeter im 200mV Messbereich 
anstatt an Masse an die 4.096 hängen. Ein 200mV Multimeter mit +- 2mV 
liegt in jeder Schublade.

Gut - wenn der Gesamtfehler wirklich 2mV sein soll, dann braucht man ne 
1mV Ref und ein 1mV Multimeter im 200mV Bereich.

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