Hallo Miteinander Ich habe nun schon Stunden damit verbracht und Kollegen befragt, keiner weiss die Antwort so recht. Es geht um eine Shunt-Strom-Messung welche sich im negativen Potential eines 10A-Netzteils befindet. Für die Auswertung dieser Messung kommen im Prinzip der Nichtinvertierende Verstärker oder ein Subtrahierer in Frage. http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Op-subtrahierer.png Unterscheiden tun sich die beiden durch den R7. Die Verstärkung ist in der Schaltung auf fast 200 (ja ich weiss das ist hoch) eingestellt. Es spielt also keine Rolle ob die Verstärkung 1 + R2/R1 oder eben nur R2/R1 beträgt. Ich habe das Gefühl dass es sinnvoll wäre einen Differenzverstärker einzusetzen da ich meine dass der genauer Arbeitet. Wissen tue ich es aber nicht. Kann mir jemand sagen welche Schaltung verwendet werden soll und warum sie besser arbeitet? Für eure Hilfe bedanke ich mich im Voraus bestens! Viele Grüsse Chris
Hallo, der wesentlichste Unterschied ist, daß der Subtrahierer seine Eingangsimpedanz gegenüber 0V hat, weil der Summenpunkt bei Offset 0V und V-> unendlich immer auf diesem Wert gehalten wird. Beim nicht-invertierende dagegen schwebt der Summenpunkt auf einer Spannung entsprechend der Eingangsspannung und dem Spannungsteilerverhältnis. Im Extremfall können also Eingangsströme auftreten, die nicht mehr der Eingangsspannung proportional sind. Vor allem wirken die Spannungen der Eingänge aufeinander ein, was dann zu Fehlern führt. Gruß, Michael
Im Prinzip reicht ein nichtinv. Verstärker. Der Widerstand R4 in deinem Bild muss direkt am Shunt auf Masse liegen. Das ist dann auch das Bezugspotential für die Ausgangsspannung des Verstärkers. (Spannungsabfälle in der Masse durch den Ausgangsstrom beachten.)
Besten Dank für eure Antworten. Kann man sagen wenn ich den R4 sehr nahe am Shunt anschliessen kann genügt ein invertierender Verstärker, wenn ich noch etwas auf dem Print herumfahren muss hilft der Einsatz von R7 um Störungen zu unterdrücken? Wie siehts mit Common-Mode-Empfindlichkeit der beiden Schaltungen aus? Gibt's da Unterschiede?
>Wie siehts mit Common-Mode-Empfindlichkeit der beiden Schaltungen aus? >Gibt's da Unterschiede? Ja natürlich gibt es dort Unterschiede! Das ist doch gerade einer seiner Hauptvorteile des Differenzierers, Gleichtaktstörungen wegzurechnen. Zeig uns doch mal einen Schaltplanauszug aus der Umgebung des Shunts, damit wir checken, was du überhaupt machen willst.
Vieleicht sagst du einfach mal welche Spannungen zu Masse genau auftreten, welche Spannung du am Ausgang brauchst und welche Genauigkeit/Auflösung du benötigst. Zahlen und Fakten Fang damit an: Welche Genauigkeitsklasse hat dein Shunt?
Dankeschön! Also rechnen kann ich die Sache dann schon selber, ich möchte einfach gerne wissen welche Schaltung besser geeignet ist. Die Schaltung soll in verschiedenen Geräten zum Einsatz kommen. Momentan sieht's etwa so aus dass ein Shunt von 2mR eingesetzt wird. Der nominale Strom ist 10A, die Spannung überm Shunt beträgt somit 20mV. Der Shunt ist im GND eingebaut. (Der Shunt ist mir zu klein, ich will einen Shunt mit rund 6mR haben, damit die Abweichung durch die Offsetspannung des OP's nicht so krass ins Gewicht fällt.) Als OP verwenden wir einen LM358A. Ich weiss dass es schöne Lösungen mit einem Curren Monitor z.B. INA202 geben würde, Problem ist die sind zu teuer, wir bleiben beim OP. Der OP ist wie schon erwähnt als nichtinvertiertender Verstärker beschaltet wobei R1 = 1.18k (Parallelschaltung von 2 Widerständen)und R2 = 220k sind. Die Verstärkung ist A = 1 + R2/R1 = 187. Die Ausgangsapnnung soll bei 10A so etwa 4V sein. Wissen will ich ob es schlau wäre am positiven Eingang des OP's noch einen R2 (220k) gegen Masse zu schalten, also die Schaltung als Differenzverstärker auszuführen. Soweit ich gehört habe bringt's eigentlich nur Vorteile, oder?
Ist der OPamp direkt beim Shunt? Also sieht er die echte Masse? Welche Bandbreite hast du?
Der OP ist ziemlich nahe beim Shunt, ist weniger als 1cm Print dazwischen. Die Bandbreite ist klein, die Schaltung darf träge sein.
@Chris Härtsch (Firma: Negal) (chrisleebear) >dass ein Shunt von 2mR eingesetzt wird. Der nominale Strom ist 10A, die >Spannung überm Shunt beträgt somit 20mV. Der Shunt ist im GND eingebaut. >(Der Shunt ist mir zu klein, ich will einen Shunt mit rund 6mR haben, >damit die Abweichung durch die Offsetspannung des OP's nicht so krass >ins Gewicht fällt.) >Als OP verwenden wir einen LM358A. Ich weiss dass es schöne Lösungen mit Mit dieser ollen Gurke? Die hat typisch 2, max. 7mV Offsetspannung und das bei 20mV Vollausschlag? Selbst 60mV wären da noch nicht so dolle. Nimm einen anderen OPV, die gibt es auch mit garantierten 1mV und weniger für gutes Geld. >schlau wäre am positiven Eingang des OP's noch einen R2 (220k) gegen >Masse zu schalten, 1K8, nicht 220K. also die Schaltung als Differenzverstärker >auszuführen. Soweit ich gehört habe bringt's eigentlich nur Vorteile, >oder? Eingangsstromkompensation. Kann man machen, bringt aber nicht so viel. 1k8*250nA(max) = 0,45mV, typisch eher 0,1mV. MFG Falk
@ Chris Härtsch (Firma: Negal) (chrisleebear) >Der OP ist ziemlich nahe beim Shunt, ist weniger als 1cm Print >dazwischen. Auch mit nur 1cm kann man sich ins Knie schießen, wenn die sternförmige Stromverteilung nicht stimmt. Stichwort Vierdrahtmessung.
Hallo Miteinander Das mit der Vierdrahtmessung ist klar, danke. Der OP ist gegeben, sorry da darf ich nicht mehr diskutieren, ausser man findet einen besseren der billiger ist. Ich meine tatsächlich 220k gegen Masse. Was ist besser, invertierender Verstärker oder Subtrahierer? Gruess Chris
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