Strommessung am Solarpanel

[Micro (Gast)]

Hallo,
ich weis das es schon viele Beiträge gibt,doch hab ich nichts nützliches 
gefunden.
Ich wollte fragen, wie ich eine Strommessung über einen Microcontroller 
(PIC18F2550), an einem Solarpanel mit 17,8V und 0,315A max., anbringen 
kann ohne hohen Verbrauch ??

freue mich über Antworten

mfg

[Stefan (Gast)]

Du schaltest einen Widerstand mit geringem Ohm-Wert in Reihe zwischen 
Solar-Panel und Verbraucher, z.B. 1 Ohm. Dann fällt am Widerstand eine 
Spannung ab, die dem Strom entspricht. Bei 250mA bekommst Du 250mV.

Wenn Du den Widerstand in den Minus-Pol einschleifst, kann die Schaltung 
simpel ausfallen:


Solar + o------------------------------------------o Verbraucher +

Solar - o---+---[====]----+------------------------o Verbraucher -
            |             |
            |             +---o Mikrocontroller analog in
            |
            +----o Mikrocontroller GND

[MaWin (Gast)]

Der PIC hat einen 10 bit A/D-Wandler mit externer Referenzspannung deren 
minimalwert ich auf die Schnelle nicht gefunden habe (wohl 3V), ist also 
so ziemlich der ungeeignetste uC für ein genaue Messung.

Wenn man ihn aus einem PRÄZISEN Spannungsregler verdorgt, wie dem 
LP2950-5, dann löst der A/D-Wandler Spannungen bis 0.5V auf 1% genau 
auf, also auf unter 1mA.

  +---|>|----------------+
  |                      |
  +--2951-------------+  |
  |    |              |  |
  |+   |   +-------+  |  |
Panel  +---|GND VCC|--+ Akku
  |-   |   +-------+     |
  |    |       |RA0      |
  +----+--1R---+---------+

So könnte man das messen, Trick ist der versetzte Masse, wodurch 
allerdings der uC aus der Solarzelle versorgt werden muß (oder der Strom 
des uC mitgemessen wird). Bessere uC (wie ATmega88) würden 50x genauer 
messen, ganz ohne LP2950.

[Micro (Gast)]

Kann ich auch einen 0,3 OHM benutzen bzw. mit welchem Wert rechne ich 
dann, dem Spannungsabfall ???

[MaWin (Gast)]

0.3R bei 0.315A = 0.0945V

5V/1024 = 0.00488V

0.0945V / 0.00488V = 19.35 digits.

Auflösung also 17mA pro Schritt.

Die hohe Referenzspannung am PIC verdirbt dir die Auflösung.

[Micro (Gast)]

Danke für die Antworten, ich werde es nun mit einem INA 138 machen.

[B. L. (b8limer)]

MaWin schrieb:
> Der PIC hat einen 10 bit A/D-Wandler mit externer Referenzspannung deren
> minimalwert ich auf die Schnelle nicht gefunden habe (wohl 3V), ist also
> so ziemlich der ungeeignetste uC für ein genaue Messung.


# Vref+ darf nicht um mehr als 0,3V über der Betriebsspannung Vdd des 
PIC liegen.
# Vref+ darf nicht kleiner sein als Vdd - 2,5V (bei 5V Betriebsspannung 
also mindestens 2,5V)
# Vref- darf nicht um mehr als 0,3V unter Vss liegen.
# Vref- darf nicht größer sein als 2V (bezogen auf Vss)
# Zwischen Vref- und Vref+ sollte eine Differenz von mindestens 2V 
herrschen, um 10Bit Genauigkeit zu garantieren.
# Die Differenz zwischen Vref- und Vref+ darf nicht größer sein als 
Vdd+0,3V

Vdd Minimum ist im Übrigen 2.0V


MaWin schrieb:
> Bessere uC (wie ATmega88) würden 50x genauer
> messen, ganz ohne LP2950.

Könntest du das mal etwas genauer erläutern. Ich will jetzt hier keine 
der beliebten Diskussionen AVR vs. PIC anfangen, aber woher nimmst du 
diese Werte? Wo liegen denn genau die Unterschiede bei den ADCs zwischen 
AVR & PIC?

[MaWin (Gast)]

> Könntest du das mal etwas genauer erläutern.

Der ATmega hat eine Vref von 1.1V, gegenüber den 5V der externen 
Referenz durch den Spannungsregler des PIC.

Nutzt man die 1.1V für 315mA löst man 307uA auf.

Der PIC an 5V mit einem shunt von 0.3 Ohm konnte nur 17mA auflösen, also 
ca. 50mal schlechter.

Mit dem INA138 kann man die kleine Spannung am shunt natürlich auf volle 
5V aufblasen, damit ist durch den externen Baustein der PIC genau so 
präzise (nicht ganz, INA138 ist nur 0.5% präzise, der A/D-Wandler löst 
aber 0.1% auf, aber man wird das grösstenteils wegkalibrieren können). 
Allerdings kostet der INA138 mehr als ein ATmega88.

[B. L. (b8limer)]

Danke.