Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 25A Strommessung mit 1mOhm Shunt


von Mark (Gast)


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Hallo!

Ich möchte ein Strom von maximal 25A Messen. Es ist ein Shunt von 1mOhm 
vorhanden. Der Shunt sitz Lowside, der Strom fließt verkehrt. Verstärkt 
wird mit einem Differenzverstärker mittels AD8629.
natürlich fließt jetzt ein Strom über den 1k Widerstand welcher einen 
offset, jedoch einen linearen und somit wegkalibrierbaren Offset 
verursacht.

Ist die Schaltung bzw Wahl des OP-Amps ok? Sonst jemand Tipps?

MFG

von Mark (Gast)


Angehängte Dateien:

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Der Anhang..

von MaWin (Gast)


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Bei 10uV maximaler Offsetspannung erlauben 25mV eine Auflösung von 11 
bit.
Die Genauigkeit kannst du dir mit deinen Widerständen gründlich versauen
http://electronicdesign.com/article/power/what-s-all-this-error-budget-stuff-anyhow-12629
Praktisch spielen bei 10uV Offsetspanung auch Temperatureffekte schon 
eine Rolle: Ist der Shunt an einer Seite 10 GradC wärmer als an der 
anderen, entstehen Thermospannungen vom Manganin zum Kupfer die grösser 
sind als dein Offset.
ICH würde einen grösseen Shunt nehmen.

von Ulrich (Gast)


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Ein vom Widerstandswert größerer Shunt hilft nur begrenzt gegen die 
Fehler durch Thermospannungen an Shunt selber:  Die Leistung am Shunt 
und damit auch etwa die Temperaturerhöhung nimmt mit dem Shunt zu. Damit 
nehmen das Störsignal und das Nutzsignal etwa gleich schnell zu.

25 mV für den vollen Messbereich ist noch nicht so ungewöhnlich klein.

Wenn schon größer, dann eher von der Leistung. Für 25 A und 1 mOhm sind 
das immerhin schon 625 mW am Shunt. Da wäre es schon nicht schlecht, 
wenn der Shunt dabei nicht sonderlich warm wird und entsprechen nominell 
auch deutlich mehr Leistung vertragen könne - eine Auslegung auf 10 W 
Nennleistung wäre da nicht so verkehrt. Bein Shunt ist auch das Material 
wichtig: Manganin ist gut, wegen kleiner Thermospannung gegen Kupfer - 
Konstantan ist dagegen schlecht wegen einer deutlich (bis 100 mal) 
höheren Thermospannung.

Die 1 K Widerstände sind gegen den 1 mOhm Shunt zu vernachlässigen. Es 
fließt gerade man 1 Millionstes des Stromes durch den 1 K Widerstand - 
so genau wird der Shunt nicht sein.

von Ingo (Gast)


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Von welcher Auflösung und Genauigkeit reden wir hier?


Ingo

von Mark (Gast)


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>Wenn schon größer, dann eher von der Leistung. Für 25 A und 1 mOhm sind
>das immerhin schon 625 mW am Shunt.
25A ist der Maximalstrom, aber nicht der dauerhafte maximale RMS-Strom, 
dieser liegt bei ~11A, also 200mW ( 1/3 weniger). Der Shunt ist eine SMD 
Ausführung in 2512er Baugröße und ist bis 3W Belastbar. Toleranz beträgt 
+-1%, Tempkoeffizient liegt bei +/-275ppm/°C.

>Praktisch spielen bei 10uV Offsetspanung auch Temperatureffekte schon
>eine Rolle: Ist der Shunt an einer Seite 10 GradC wärmer als an der
>anderen, entstehen Thermospannungen vom Manganin zum Kupfer die grösser
>sind als dein Offset.
Im Datenblatt steht Mangan-Kufer und Nickel-Chrom. Aber 10°C Unterschied 
wird es nicht geben, die ganz Leiterplatte wird durch die Powerlayer 
gleichmäßig durchgewärmt.

>Bei 10uV maximaler Offsetspannung erlauben 25mV eine Auflösung von 11
>bit.
Sehr gut, das hab ich mir auch geacht. Mein DSP hat nur einen 10-Bit 
ADC, dessen Auflösung will auch Ausnützen. Durch Oversampling wäre noch 
ein Bit zu gewinnen, jeodch ist dies notwendig?

>ICH würde einen grösseen Shunt nehmen.
Das wäre natürlich einfacher, doch dieser ist kaum zu ändern. Die 
Anforderungen sollten auch mittels 1m Shunt zu Erfüllen sein.

>Von welcher Auflösung und Genauigkeit reden wir hier?
Mit dem 10-Bit ADC könnte man auf 25mA Auflösen.

Aber am Ende soll mit einer Auflösung von 50mA bei +-1,5% Genauigkeit 
gemessen werden im Bereich von 4A bis 25A. Bei Strömen unter 4A darf die 
Genauigkeit +-4% betragen.

Grüße,
Mark

von Florian V. (Gast)


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Dein Vorhaben halte ich für machbar, eine vergleichbare Schaltung habe 
ich in der Vergangenheit umgesetzt. Da waren es 1mR, 30A, 1%. Ich hatte 
jedoch noch einen Werksabgleich im System, der mir alle konstanten 
Fehler ausmetert.

Bei den Shunts: Halte Dich exakt an die Layoutvorgabe für die 
Stromzuführung zu den Shunts oder Du bekommst systematische Fehler in 
der Messung, selbst bei Shunts mit Vierleiteranschlüssen. Das gilt ganz 
besonders für Shunts, die keine massiven Metallflächen an den Pads 
haben, und das dürfte auf Deine 2512 Shunts zutreffen.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Darf ich dich mal was fragen? Wieso schreibst du:
ADC, dessen Auflösung will auch Ausnützen . Durch Oversampling wäre 
noch
ein Bit zu gewinnen , jeodch ist dies notwendig ?

>ICH würde einen grösseen Shunt nehmen.
Das wäre natürlich einfacher, doch dieser ist kaum zu ändern. Die
Anforderungen sollten auch mittels 1m Shunt zu Erfüllen sein.

>Von welcher Auflösung und Genauigkeit reden wir hier?
Mit dem 10-Bit ADC könnte man auf 25mA Auflösen.

Aber am Ende soll mit einer Auflösung von 50mA bei +-1,5% Genauigkeit
gemessen werden im Bereich von 4A bis 25A. Bei Strömen unter 4A darf die
Genauigkeit +-4% betragen.

Es liest sich halt doch sehr stockig mit all den Fehlern. Eigenartig.

von Mark (Gast)


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>Da waren es 1mR, 30A, 1%. Ich hatte
>jedoch noch einen Werksabgleich im System, der mir alle konstanten
>Fehler ausmetert.

Das sollte ich auch erwähnen, auch hier werde eine Kalibrierung für 
jedes einzelne Gerät einsetzten. Das rausrechnen von linearen fehlern 
ist digital ja einfach möglich. Im ATE (Testsystem im Werk) steht eine 
genaue Refernzstromquelle zur Verfügung. Somit wäre die Toleranz des 
SHunts, Widerstände am OP-Amp mal rauszurechnen.

>Bei den Shunts: Halte Dich exakt an die Layoutvorgabe für die
>Stromzuführung zu den Shunts oder Du bekommst systematische Fehler in
>der Messung, selbst bei Shunts mit Vierleiteranschlüssen.
Danke für den Hinweis! Was sind das für Fehler? Andereseits, 
systematische Fehler sollten im Falle einer Kalibration auch 
ausgeglichen werden können, oder?

>Darf ich dich mal was fragen? Wieso schreibst du:
>ADC, dessen Auflösung will auch Ausnützen . Durch Oversampling wäre
>noch ein Bit zu gewinnen , jeodch ist dies notwendig ?

Ich wollte damit sagen, dass Oversampling 11-Bit ermöglichen würde. Doch 
ich bin mir selbst nicht sicher, ob dies notwendig ist bzw. helfen 
würde. Daher war dies eine Frage;)

>Es liest sich halt doch sehr stockig mit all den Fehlern. Eigenartig.
Mag sein, aber so viele Fehler sinds ja nicht. Ich wollte soviel Daten 
wie möglich angegben um Hinweise/Tipps zu ermöglichen.


Grüße, Mark

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Mark schrieb:
>>Da waren es 1mR, 30A, 1%. Ich hatte
>>jedoch noch einen Werksabgleich im System, der mir alle konstanten
>>Fehler ausmetert.
>
> Das sollte ich auch erwähnen, auch hier werde eine Kalibrierung für
> jedes einzelne Gerät einsetzten. Das rausrechnen von linearen fehlern
> ist digital ja einfach möglich. Im ATE (Testsystem im Werk) steht eine
> genaue Refernzstromquelle zur Verfügung. Somit wäre die Toleranz des
> SHunts, Widerstände am OP-Amp mal rauszurechnen.
>
>>Bei den Shunts: Halte Dich exakt an die Layoutvorgabe für die
>>Stromzuführung zu den Shunts oder Du bekommst systematische Fehler in
>>der Messung, selbst bei Shunts mit Vierleiteranschlüssen.
> Danke für den Hinweis! Was sind das für Fehler? Andereseits,
> systematische Fehler sollten im Falle einer Kalibration auch
> ausgeglichen werden können, oder?
>

Wenn du denen dann die Mathematik für die Ausgleichsgerade lieferst, 
dann ja. Ansonsten nein!


>>Darf ich dich mal was fragen? Wieso schreibst du:
>>ADC, dessen Auflösung will auch Ausnützen . Durch Oversampling wäre
>>noch ein Bit zu gewinnen , jeodch ist dies notwendig ?
>
> Ich wollte damit sagen, dass Oversampling 11-Bit ermöglichen würde. Doch
> ich bin mir selbst nicht sicher, ob dies notwendig ist bzw. helfen
> würde. Daher war dies eine Frage;)
>

Naja, ich beantworte das mal. Eigentlich geht es um deine Grammatik!:
Oversampling bringt 3dB pro Verdopplung der Samplingfrequenz. Also 1 Bit 
benötigt die vierfache Frequenz. Außerdem müssen eine Reihe von 
unangenehmen Randbedingungen eingehalten werden, u.a. keine Korrelation 
mit einem Fehlersignal am Eingang, ausreichendes Breitband-*rauschen* in 
etwa der Höhe des letzten Bits, ausreichende Oszillatorstabilität und 
Linearität der OpAmps. Oder kurzum: Lohnt meist nicht.


>>Es liest sich halt doch sehr stockig mit all den Fehlern. Eigenartig.
> Mag sein, aber so viele Fehler sinds ja nicht. Ich wollte soviel Daten
> wie möglich angegben um Hinweise/Tipps zu ermöglichen.

Was haben denn Hinweise mit Grammatikfehlern zu tun? Sobald du ein Verb 
groß schreibst, stockt man beim Lesen und sucht nach dem vermuteten 
Subjekt - das es allerdings im Satz/Text nicht gibt.
Wenn du Schwierigkeiten hast die ganzen Regeln zu merken: Im Deutschen 
schreibt man grundsätzlich alles klein, bis auf die Ausnahmen: 
Satzanfang, Eigennamen und einige Sonderregeln wie z.B. nach "zum" so 
gut wie immer groß.
OK, etwas vom Thema abgekommen ;-)

von Ulrich (Gast)


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Ein gewisses oversampling lohnt schon recht oft. Wobei es dabei oft die 
Erhöhung der Auflösung eher eine Nebeneffekt ist - einfach zur 
Unterdrückung von 50 Hz und 100 Hz Störungen ist ein Oversampling über 
ein Intervall von 20 ms oder ein Vielfaches davon sehr hilfreich. Dabei 
kann etwas Brummen auch das Rauchen ersetzen.

von Mark (Gast)


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>Wenn du denen dann die Mathematik für die Ausgleichsgerade lieferst,
>dann ja. Ansonsten nein!

Wem die Gerade liefern? Dies Gerade zum rausrechnen des Fehlers kann man 
ja durch mindestens zwei Messungen bestimmen.

>Also 1 Bit benötigt die vierfache Frequenz.
Das ist kein Problem.
>ausreichendes Breitband-*rauschen* in
>etwa der Höhe des letzten Bits,
Dafür sorgt das Stromsignal
>Linearität der OpAmps.
dürfte gegeben sein
>ausreichende Oszillatorstabilität
wie stabil? ich nehme an es geht um den Jitter?
>keine Korrelation mit einem Fehlersignal am Eingang,
Korrelation des Fehlersignals womit? Abtastfrequenz?

>Wenn du Schwierigkeiten hast die ganzen Regeln zu merken: Im Deutschen
>schreibt man grundsätzlich alles klein, bis auf die Ausnahmen:
Ja, das war immer schon ein Problem. Blöde gewöhnung an 
Rechtschreibkorrektur...
>OK, etwas vom Thema abgekommen ;-)
egal..

Aber ist es nun möglich mit dieser Messschaltung bei 10-Bit die 
gewünschte Auflösung/Genauigkeit zu erzielen? (Ohne Oversampling)

MArk

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Mark schrieb:
>>Wenn du denen dann die Mathematik für die Ausgleichsgerade lieferst,
>>dann ja. Ansonsten nein!
>
> Wem die Gerade liefern? Dies Gerade zum rausrechnen des Fehlers kann man
> ja durch mindestens zwei Messungen bestimmen.

Wenns bei der Geraden bleibt, dann ja.
Google:
Ganesh Calibrating Amplifiers and ADCs - v3.pdf

>
>>Also 1 Bit benötigt die vierfache Frequenz.
> Das ist kein Problem.
>>ausreichendes Breitband-*rauschen* in
>>etwa der Höhe des letzten Bits,
> Dafür sorgt das Stromsignal
>>Linearität der OpAmps.
> dürfte gegeben sein
>>ausreichende Oszillatorstabilität
> wie stabil? ich nehme an es geht um den Jitter?
>>keine Korrelation mit einem Fehlersignal am Eingang,
> Korrelation des Fehlersignals womit? Abtastfrequenz?
>

Die Mathematik ist doch recht heftig. Hatte da mal ein paar Sachen dazu 
gelesen.
Hier ein paar Einleitungen. Einfach in Google kippen:
an118 silabs.pdf
Oversampled ADC and PGA Combine to Provide 127-dB Dynamic Range - 
dynamic_range.pdf
AN018 - Improving ADC Resolution By Oversampling and Averaging.PDF
Improve_ADC_WP.pdf
AVR121 - Enhancing ADC resolution by oversampling.pdf

und mein Liebling:
an2276_01 - AN2276 - Binary Weighted Single-Pole IIR Low-Pass Filters in 
PSoC.pdf Page 4


>>Wenn du Schwierigkeiten hast die ganzen Regeln zu merken: Im Deutschen
>>schreibt man grundsätzlich alles klein, bis auf die Ausnahmen:
> Ja, das war immer schon ein Problem. Blöde gewöhnung an
> Rechtschreibkorrektur...
>>OK, etwas vom Thema abgekommen ;-)
> egal..
>

Schon wichtig. Mutti wird das am Sonntag prüfen.


> Aber ist es nun möglich mit dieser Messschaltung bei 10-Bit die
> gewünschte Auflösung/Genauigkeit zu erzielen? (Ohne Oversampling)
>

Müßte ich selbst rechnen. Habe ich keine Lust drauf. Aus dem Bauch raus: 
Vermutlich ja.


50Hz Unterdrückung durch z.B. 100ms Sample-Abstand ist natürlich auch 
gut. Zusammen dann mit einem primitiven IIR-Filter als Tiefpaß in 
Software. Hatten wir schonmal hier ausführlicher.

von MaWin (Gast)


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> Aber ist es nun möglich mit dieser Messschaltung bei 10-Bit die
> gewünschte Auflösung/Genauigkeit zu erzielen?

Du warst faul und hast nicht die Fehlerbudgets der Widerstände 
ausgerechnet, obwohl ich extra ein Dokument verlinkt hatte.

Du wirst merken, daß ausreichend genaue Widerstände ein Problem sind,
schliesslich willst du aus 0.1% genau messen, die 1k können 0.1% 
bekommen, aber 100k mit 0.001% sind schwer beschaffbar.

von Andreas (Gast)


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Warum verwendest Du nicht einen "current sense amplifier",
die sind genau fuer so was gemacht, da sparst Du Dir den Aerger mit den 
Widerstaenden.

Andreas

von Mark (Gast)


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>Du warst faul und hast nicht die Fehlerbudgets der Widerstände
>ausgerechnet, obwohl ich extra ein Dokument verlinkt hatte.
hab ich mir angesehen.

>Du wirst merken, daß ausreichend genaue Widerstände ein Problem sind,
>schliesslich willst du aus 0.1% genau messen, die 1k können 0.1%
>bekommen, aber 100k mit 0.001% sind schwer beschaffbar.
Aber warum sollte man 100k mit 0.001% brauchen?

>an2276_01 - AN2276 - Binary Weighted Single-Pole IIR Low-Pass Filters in
>PSoC.pdf Page 4
Ja gefiltert ohnehin mit einem 1/4-1/8 IIR Filter.

>Hier ein paar Einleitungen. Einfach in Google kippen:
>an118 silabs.pdf
>Oversampled ADC and PGA Combine to Provide 127-dB Dynamic Range -
>dynamic_range.pdf
>AN018 - Improving ADC Resolution By Oversampling and Averaging.PDF
>Improve_ADC_WP.pdf
>AVR121 - Enhancing ADC resolution by oversampling.pdf
Danke für die Links

>Müßte ich selbst rechnen. Habe ich keine Lust drauf. Aus dem Bauch raus:
>Vermutlich ja.
Dachte für viele hier ist ein simple Shunt Messung + einfacher 
OP-Schaltung kein Problem.

Mark

von Harald W. (wilhelms)


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Mark schrieb:

> Dachte für viele hier ist ein simple Shunt Messung + einfacher
> OP-Schaltung kein Problem.

Nun, wenn Du Spannungen mit der Genauigkeit von ca. 10µV messen
willst, ist das eben nicht mehr "simpel".
Gruss
Harald

von Florian V. (Gast)


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MaWin schrieb:
> Du wirst merken, daß ausreichend genaue Widerstände ein Problem sind,
> schliesslich willst du aus 0.1% genau messen, die 1k können 0.1%
> bekommen, aber 100k mit 0.001% sind schwer beschaffbar.

Das gilt für einen Shunt auf hohem Potential (oder noch schlimmer einem 
schwankenden Potential), da dir die Widerstandstoleranzen die 
Common-Mode-Rejection kaputt machen. Der Shunt ist hier jedoch einseitig 
auf GND und die verbleibenden Spannungsabfälle auf GND sind bei weitem 
nicht so dramatisch.
Der Fehler hat eine strenge Abhängigkeit vom Common-Mode Potential.

Mark schrieb:
>>Bei den Shunts: Halte Dich exakt an die Layoutvorgabe für die
>>Stromzuführung zu den Shunts oder Du bekommst systematische Fehler in
>>der Messung, selbst bei Shunts mit Vierleiteranschlüssen.
> Danke für den Hinweis! Was sind das für Fehler? Andereseits,
> systematische Fehler sollten im Falle einer Kalibration auch
> ausgeglichen werden können, oder?

Gainfehler, also der 1% Shunt hat auf einmal +3% oder so. Aber wenn Du 
abgleichst, kannst Du das ja rausrechnen - wenn Du in deinem 
Aussteuerbereich des ADC genügend Luft gelassen hast.

Zum Thema Oversampling und Auflösungsgewinn: Da stand ich auch gerade in 
einem Projekt und musste feststellen, das meine Messsignale zu gut 
gefiltert sind und der ADC zu wenig rauscht. Auflösungsgewinn gleich 
Null. Und das in einem Schaltnetzteil, wo man doch Rumgeseuche 
schlechthin erwartet.

von Mark (Gast)


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>Warum verwendest Du nicht einen "current sense amplifier",
>die sind genau fuer so was gemacht,
Dieser OPV wird in anderen Schaltungsteilen öfter verwendet. Eine 
Current Sense Amp wäre ein neues Bauteil und an sich teurer. Von der 
Performace her, denke ich sollte er auch für diese Anwendung gehen

>da sparst Du Dir den Aerger mit den Widerstaenden.
Wie gesagt, die messung wird kalibriert. Systematische lineare Fehler 
durch Widerstände sollen weggerechnet werden.

>Der Shunt ist hier jedoch einseitig
>auf GND und die verbleibenden Spannungsabfälle auf GND sind bei weitem
>nicht so dramatisch.
>Der Fehler hat eine strenge Abhängigkeit vom Common-Mode Potential.
Ja, die Spannungsabfälle sind nur vom Layout. Da kann auch einduktiver 
abfall dabei sein, doch dieser sollte gefiltert werden.

>und musste feststellen, das meine Messsignale zu gut
>gefiltert sind und der ADC zu wenig rauscht. Auflösungsgewinn gleich
>Null. Und das in einem Schaltnetzteil, wo man doch Rumgeseuche
>schlechthin erwartet.
Ein interesannter Hinweis. Die Strommessung findet auch in einem SMPS 
statt und da dichte ich auch, dass der gefilterte Strom noch genaucht 
rauscht. Dachte nur an Oversampling weil der ADC schnell genaug wäre und 
die Möglichkeit da wäre. Wenn nicht notwendig, ist es natürlich besser.

>Nun, wenn Du Spannungen mit der Genauigkeit von ca. 10µV messen
>willst, ist das eben nicht mehr "simpel".
Ja, dachte anfangs das sein einfacher.

Mark

von Fralla (Gast)


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Da hier eine Messung mit DSP in Zusammenhang mit Schaltnetzteil 
vorkommt, besteht die Möglichkeit, dass das SMPS digital geregelt wird.
In diesem Zusammenhang würde ich von Oversampling abraten, wenn das 
PWM-Modul und der ADC-Takt von der gleichen Taktquelle kommen (was ja in 
der Regel der Fall ist).
Vielmehr würde ich die Messung auf einen Schaltfreien Zeitpunkt 
synchroniseren, womit man Filteraufwand sparen kann. Schneller als die 
PWM-Frequenz wirst du ohnehin nicht sampeln wollen (vermute ich).


MFG Fralla

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Harald Wilhelms schrieb:
> Mark schrieb:
>
>> Dachte für viele hier ist ein simple Shunt Messung + einfacher
>> OP-Schaltung kein Problem.
>
> Nun, wenn Du Spannungen mit der Genauigkeit von ca. 10µV messen
> willst, ist das eben nicht mehr "simpel".

DAS hier ist ein Stammtisch. Der Mark scheint neu zu sein. Wollmer 
reulasse?

Wer länger dabei ist, kennt bereits den Teufel im Detail. Dann wenn die 
Stunden wie Sekunden verrinnen...

Florian schrieb:
>Zum Thema Oversampling und Auflösungsgewinn: Da stand ich auch gerade in
>einem Projekt und musste feststellen, das meine Messsignale zu gut
>gefiltert sind und der ADC zu wenig rauscht. Auflösungsgewinn gleich
>Null. Und das in einem Schaltnetzteil, wo man doch Rumgeseuche
>schlechthin erwartet.

Oversampling und netzsynchron habe ich vor kurzem durchgezogen und mich 
gewundert, wieso die Werte dann auf einmal deutlich besser waren als 
erwartet. Danach bin auf die AppNote von Dave van Ess gestoßen und ich 
denke, das ist der Schlüssel. Aus 2 mach 2,7.

von Harald W. (wilhelms)


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Abdul K. schrieb:

> Oversampling und netzsynchron habe ich vor kurzem durchgezogen und mich
> gewundert, wieso die Werte dann auf einmal deutlich besser waren als
> erwartet. Danach bin auf die AppNote von Dave van Ess gestoßen und ich
> denke, das ist der Schlüssel. Aus 2 mach 2,7.

Oversampling habe ich früher bei einem "normalen" 12 Bit AD-Wandler
benutzt, um mir ein Antialaisingfilter zu sparen. Durch die 16-fache
Abtastfrequenz hat die normale Bandbegrenzung des Vorverstärkers
als Filter gereicht. Ich habe zwar mit den 16 Bit weitergerechnet,
weil das im PC sowieso keinen Unterschied machte, aber mir war schon
klar, das die Messung keine 16Bit Genauigkeit hatte. Die dem
Meßergebnis angemessene Rundung auf 10 E-03 habe ich dann ganz zum
Schluss gemacht. Aber so war ich mir zumindest sicher, das das
Endergebnis keine zusätzlichen Fehler durch die Auflösung hatte.
Gruss
Harald

von David (Gast)


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Hallo Mark,

> Verstärkt wird mit einem Differenzverstärker mittels AD8629.

Eine sehr gute Wahl.

> natürlich fließt jetzt ein Strom über den 1k Widerstand welcher einen
> offset, jedoch einen linearen und somit wegkalibrierbaren Offset
> verursacht.
>
> Ist die Schaltung bzw Wahl des OP-Amps ok? Sonst jemand Tipps?
>
> MFG

Wenn das untere Ende des Shunts (GND) auch GND des OPV ist, würde ich 
das  untere Ende des Shunts direkt mit dem positiven Eingang des OPV 
verbinden.
Eventuell den 1KOhm Widerstand zum Schutz der Eingangsstrukturen des 
OPVs drinlassen.
Damit sparst Du Dir den zusätzlichen Offsetfehler durch die 
Widerstandstoleranzen.
Da der OPV typisch 1uV Offsetspannung hat und Du hundertfach verstärkst, 
hast Du dann 100uV Offsetspannung, die der 10Bit ADC (>2,5V 
ADC-Referenzspannung / 1024 (10Bit) -> >2,45mV pro Bit ) nicht merkt.

David

von Hauspapa (Gast)


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Hab ähnliches schon mit 1mOhm Vierleitershunts von Isabellenhütte 
gemacht (ebenfalls SMD), für die Auswertung allerdings einen 
Instrumentenverstärker spendiert. Geht gut.
Beachte aber das Du:
1. eine negative Versorgungsspannung zur Verfügung haben musst.
2. jetzt 2 verschiedene Minuspotentiale hast, eines vor dem Shunt, eines 
danach. Also keine Schleifen bauen. Habe es selbst schon geschafft: 
Verteilte Relais mit Signal versorgt und immer lokal auf Masse gehängt. 
Und plötzlich hab ich 3 Steuerströme von Relais mitgemessen...

viel Erfolg
Hauspapa

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Geht es eigentlich um DC oder AC?

von Mark (Gast)


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>Geht es eigentlich um DC oder AC?
Der Strom fließt nur in eine Richtung, die Amplitude ändert sich nur 
langsam mit wenigen 100Hz.

>1. eine negative Versorgungsspannung zur Verfügung haben musst.
Das habe ich nicht...

>> Verstärkt wird mit einem Differenzverstärker mittels AD8629.
>Eine sehr gute Wahl.

JA dieser OPV ist echt klasse, vor allem wenn auch den Preis betrachtet. 
Deshalb möcht ich keinen Instrumentenverstärker oder extra Sense IC, da 
dieser OPV mehrfach in der Schaltung vorkommt.

>hast Du dann 100uV Offsetspannung, die der 10Bit ADC (>2,5V
>ADC-Referenzspannung / 1024 (10Bit) -> >2,45mV pro Bit ) nicht merkt.
So hab ich mir das auch gedacht. Ist 1k mit 100k richig? Oder wäre 
500Ohm und 50k besser? Stromverbrauch der OPVs ist völlig egal.

Grüße,
Mark

von David (Gast)


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Hallo Mark,

> Ist 1k mit 100k richig? Oder wäre 500Ohm und 50k besser?

Ich würde eventuell sogar 100Ohm/10KOhm nehmen. Je kleiner die 
Widerstände, desto geringer ist das Rauschen und der Einfluss von den, 
in den Gegenkopplungszweig eingekoppelten, Störungen.

David

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