Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Logger für Strom und Spannung im Selbstbau


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von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Hallo,

ich brauche einen einfachen Standalone Logger für Strom und Spannung 
im Bereich bis 30V= und 25A=. Verstehe nicht warum die käuflichen so 
teuer sind. Die Hardwarekosten dürften doch nur ein paar Euro betragen.

MiniLogger und MidiLogger sind zu sehr für den Modellflug gedacht und in 
BASCOM.

Hat hier schon jemand so etwas mit ATMEL AVR Mikrocontrollern in 
Assembler oder C realisiert und würde alles zum Nachbau hier 
veröffentlichen ?

Schön wäre auch eine Visualisierungssoftware hierzu oder das dieses 
Projekt mit LogView zusammenarbeitet.

Bernd_Stein

von Philippe B. (philippe27)


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Selbst ist der Mann

Selbstbau wird dich ohne Arbeitszeit ca. 20€ kosten.

Und wieso soll Bascom nicht gut sein? Bin Fan von der Programmiersprache 
für schnelle Projekte. Nur bei Zeitkritischen Anwendungen soll lieber 
Assembler gebraucht werden.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Philippe B. schrieb:
>
> Selbstbau wird dich ohne Arbeitszeit ca. 20€ kosten.
>
Das denke ich auch, fehlt nur noch der Bausatz samt Quellcode.
>
> Und wieso soll Bascom nicht gut sein? Bin Fan von der Programmiersprache
> für schnelle Projekte. Nur bei Zeitkritischen Anwendungen soll lieber
> Assembler gebraucht werden.
>
Da will ich nicht zu sehr drauf eingehen, aber der wichtigste Grund ist, 
das ich nur Assembler "übe". Soll heißen das ich auch in dieser Sprache 
meine Schwierigkeiten habe. Und C, weil ich es irgendwann auch mal 
lernen möchte.

Bernd_Stein

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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Bin ebenfalls daran mir sowas zu basteln. Schau dir mal das Teil an, das 
ist der Hammer:

http://www.ti.com/product/ina226

Hat schon alles drin, inkl. 16 bit A/D Wandler. Die Genaugkeit und 
Auflösung ist ebenfalls ausgezeichnet. Brauchst nur noch nen Shunt und 
einen kleinen Controller zum auslesen.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Malignes Melanom schrieb:
> Bin ebenfalls daran mir sowas zu basteln. Schau dir mal das Teil an, das
> ist der Hammer:
>
> http://www.ti.com/product/ina226
>
> Hat schon alles drin, inkl. 16 bit A/D Wandler. Die Genaugkeit und
> Auflösung ist ebenfalls ausgezeichnet. Brauchst nur noch nen Shunt und
> einen kleinen Controller zum auslesen.
>
Wenn ich das richtig verstehe, brauche ich das Ding nur über den I²C-Bus 
auslesen und könnte dann sogar einfach die abgegebene und aufgenommene 
Leistung ermitteln oder ?

Bei 25A wäre ein Shunt oder halt ein Stück Leitung mit 0,00324 Ohm 
nötig.
Weiß gar nicht ob man so etwas so genau dimensonieren kann.
Bei meinen üblichen Versandhändlern bekomme ich diesen IC leider nicht.

Habe eigentlich daran gedacht, das dies sowieso der ADC des µC übernimmt 
und außer diesem dann nur der Shunt bzw. der Spannungsabfall über der 
Leitung nötig ist.

Bernd_Stein

von Marko ⚠. (mos6502) Benutzerseite Flattr this


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Richtig, der INA226 wird per I2C angeschlossen. Er hat Register für 
Spannung, Strom und Leistung, ausserdem kann er automatisch den 
Durchschnitt von mehreren Werten berechnen, also muss der uC praktisch 
gar nichts mehr rechnen.

Wie du schon richtig gesehen hast liegt der Vollausschlag des INA226 bei 
+/- 80 mV, d.h. ein 75mV Shunt bietet sich an, die gibts fertig und 
günstig auf eBay, einfach mal nach 75mV Shunt suchen.

Den Chip kriegst du als kostenloses Sample von TI.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Finde das Teil ( Jun-si PowerLog 6s ) ganz interessant.
Kostet so um die 50 Euro. Leider ist mir das kleinste 
Aufzeichenungsintervall von 250ms zu lang.
Und die vielen anderen Features benötige ich auch nicht.

Siehe auch Hauptdaten im Anhang.


Hier noch ein paar gute Fotos von dem Ding

http://pintie.de/powerlog.html

µC = STM 32 F103C8T6

U1 = Winbond 25Q16BVS1G

U3 = LM358

U4 = MAX 4081 => 76V, High-Side, Current-Sense Amplifiers with
                 Voltage Output


Es gibt wohl welche die eine ähnliche Version oder sogar den Vorgänger 
mal richtig auseinander genommen haben.

Verstehe ich das dort richtig, das die ihre Eigene Firmware aufspielen 
konnten ?


http://endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=14&t=20142


Welche Teile aus dem PowerLog 6s ( PL ) müsste man verwenden um der 
Überschrift dieses Threads gerecht zu werden.


Bernd_Stein

: Bearbeitet durch User
von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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von Stefan (Gast)


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Das Passwort lautet: Anrufen bzw schreiben und ehrlich sein.

Ich habe schon viele IC's bekommen, nachdem ich drum gebeten habe. Ich 
gebe immer an, dass ich den Chip ausprobieren möchte, um zu lernen. 
Eventuell ergeben sich kommerzielle Einsatzmöglichkeiten.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Stefan schrieb:
>
> Das Passwort lautet: Anrufen bzw schreiben und ehrlich sein.
>
Danke.


Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Stefan schrieb:
> Das Passwort lautet: Anrufen bzw schreiben und ehrlich sein.
>
Na dann bin ich mal ehrlich :

" Für Privatpersonen ist dies nicht gedacht ",

     also hab ich es auch nicht gemacht !



Möchte halt auch Bausteine verwenden, die Privatleute auch beziehen 
können.
Ist halt Hobby.


Bernd_Stein

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Bernd Stein schrieb:
> Möchte halt auch Bausteine verwenden, die Privatleute auch beziehen
> können.
> Ist halt Hobby.

Wieviel Auflösung brauchst Du denn und wie schnell willst Du loggen?
Mit einem normalen ATMEGA kannst Du mit Oversampling weit höher als 10 
Bit auflösen, auf Kosten der Bandbreite selbstverständlich,dafür ohne 
zusätzliche Bausteine. Selbiges Prinzip wende ich zum Beispiel bei einem 
MPPT-Solarregler an.

http://www.atmel.com/images/doc8003.pdf

von Cyblord -. (cyblord)


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> Möchte halt auch Bausteine verwenden, die Privatleute auch beziehen
> können.

Den INA226 gibts bei Digikey für jedermann für ca. 3 Euro Netto. Als wo 
ist das Problem?

Aussagen wie:

> Verstehe nicht warum die käuflichen so
> teuer sind. Die Hardwarekosten dürften doch nur ein paar Euro betragen.

die dann von

> Hat hier schon jemand so etwas mit ATMEL AVR Mikrocontrollern in
> Assembler oder C realisiert und würde alles zum Nachbau hier
> veröffentlichen ?

gefolgt werden, finde ich immer besonders spannend.

Wenn es so einfach und billig ist, dann TU ES DOCH SELBER.

Natürlich sind die Bauteilkosten nicht der größte Posten. Lange nicht. 
Es kostet aber ZEIT so etwas zu entwicklen. Und Wissen ist auch nicht 
kostenlos. Der Teufel steckt im Detail. Und wenns aufm Steckbrett 
funktioniert reicht das noch nicht. Dann kommt noch das Layout, 
Absicherung der Eingänge, Konfigurieren sollte man auch noch können, 
auslesen via PC usw usw.


Also tu es selbst oder schreib nicht so einen Quatsch von wegen es sei 
alles so billig.

: Bearbeitet durch User
von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Knut Ballhause schrieb:
>
> Wieviel Auflösung brauchst Du denn und wie schnell willst Du loggen?
>
Auflösung 12-Bit.
Wie schnell weiss ich leider nicht.
Ich möchte den Ladeverlauf vom TRXCharger mitloggen.
Möglichst eine NiCd / NiMH Zelle. Der Signalverlauf ist im Anhang zu 
sehen.
Besonders wichtig ist mir der Entladeimpuls der so um die 200µs liegt.


Bernd_Stein

von Michael L. (nightflyer88)



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Hier habe ich genau was du suchst.

Habe bereits auch schon einen universellen Datenlogger entwickelt. Die 
Sensoren werden per I2C am Datenlogger angeschlossen, der Logger 
speichert die Werte in einem EEprom. Mit einer Computersoftware kann 
dann alles grafisch dargestellt werden.

Der Sensor im Anhang kann 16V und +/-25A messen. Durch eine kleine 
Anpassung kann der Spannungsmessbereich natürlich vergrössert werden.

Jeder Sensor besitzt einen eigenen AVR der die Kommunikation per I2C 
bereitstellt.

Sollte Interesse am Quellcode und weiteren Details bestehen, so meldet 
euch.

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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AVRs haben ein eingebautes I2C Modul, das sollte man vllt auch mal 
nutzen.

von chris (Gast)


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Wurde hier schonmal gemacht, einfach suchen.
Ansonsten, an der TX bekommst du die Sensorwerte raus, daraus kannst du
dir dann graphisch die Ladekurve anzeigen lassen, brauchst einfach einen
ttl zu rs232/usb converter. Als quick und dirty kannst du gnd vom rs232 
an
vcc anschliessen und rx verbinden, ohne jedliche zusaetzliche schaltung.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Michael L. schrieb:
> Hier habe ich genau was du suchst.
>
> Sollte Interesse am Quellcode und weiteren Details bestehen, so meldet
> euch.
>
Leider weiß ich nicht, ob das genau das ist was ich suche, denn ich weiß 
nicht ob I2C schnell genug für mein Vorhaben ist.

Beitrag "Re: Logger für Strom und Spannung im Selbstbau"

Falls ja besteht natürlich weiteres Interesse.
Aber vielleicht kannst Du oder Ihr mir sagen was der feine Unterschied 
zwischen Low-Side und High-Side Sense ist ?


Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Bernd Stein schrieb:
>
> Aber vielleicht kannst Du oder Ihr mir sagen was der feine Unterschied
> zwischen Low-Side und High-Side Sense ist ?
>
Hab nun selbst zufällig was gefunden, aber ob das wirklich die Gründe 
dafür sind oder ob es noch andere gibt - weiß ich nicht.

Beitrag "High-side current monitoring, Vorteile?"


Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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chris schrieb:
> Wurde hier schonmal gemacht, einfach suchen.
>
Was meinst Du jetzt genau, meine Suchmaschine qualmt schon ;-)
Du meinst mich doch oder ?


Bernd Stein schrieb:
> Ich möchte den Ladeverlauf vom TRXCharger mitloggen.
> Möglichst eine NiCd / NiMH Zelle.


Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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> chris schrieb:
>> Wurde hier schonmal gemacht, einfach suchen.
>>

Frohes Neues !!!

Du hast aber ein gutes Gedächnis ;-).
Das Einzige was ich nach stundenlagen suchen gefunden habe ist auch 
schon sehr alt - über 10 Jahre.

Mit dem damals bekannten 68HC11.

Mit so alten Klamotten möchte ich nicht arbeiten.

Beitrag "Re: ext. 16bit - ADC über SPI einlesen"

Ich denke bei einem DC-Strombreich von  +/- 25A ist eine Auflösung
von 1mA nicht machbar. 5mA schon eher und 10mA bestimmt.

Wie mache ich es aber die +/- 0,25V die der Stromsensor LT1787
bei einem 0,01 Ohm Shunt bei +/- 25A rausgibt, mit einem ADC so zu 
Wandeln, das man erkennt in welcher Richtung der Strom fließt
( Laden / Entladen ) und wieviel Bit muss dieser ADC haben ?

Reichen 12-Bit, weil auch der Stromsensor nur 12-Bit macht ?

Gibt es ADCs die mit so hohen Versorgungsspannungen wie 30VDC
direkt arbeiten können ?

Wenn ja, dann müsste es ja mindestens ein 16-Bit ADC sein oder ?

Wenn ich ein 200µs langes Signal erfassen möchte reichen dann 10kHz 
Abtastrate ?


Bernd_Stein

von Frank (Gast)


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von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Frank schrieb:
> nur Strom:
> http://www.watterott.com/de/ACS711EX-Current-Sensor-Carrier-31A-to-31A
>
> mit Modifikation (Shunt):
> http://www.watterott.com/de/INA169-Analog-DC-Current-Sensor-Breakout
>
Danke, aber das war ein Schnellschuß.
Ich brauche Bidirektional also für Strom in beiden Richtungen.

Bernd_Stein

von GeGe (Gast)


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Bernd Stein schrieb:
> Ich brauche Bidirektional also für Strom in beiden Richtungen.

Der erstgenannte (ACS711EX) ist doch ein bidirektionaler.
Wenn kein Strom fliesst, beträgt die Ausgangsspannung VCC/2.
Also genau das was ein uC am Eingang erwartet falls er auch mit der 
gleichen Versorgung betrieben wird.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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GeGe schrieb:
> Der erstgenannte (ACS711EX) ist doch ein bidirektionaler.
> Wenn kein Strom fliesst, beträgt die Ausgangsspannung VCC/2.
> Also genau das was ein uC am Eingang erwartet falls er auch mit der
> gleichen Versorgung betrieben wird.
>
Oh, ja Danke - stimmt. Irgendwie hatte ich wohl bei der Bezeichnung 
gedanklich abgeschaltet, weil ich schon einige Threads gelesen habe wo 
dieser Typ vorkam, aber dieser kommt für mich nicht in Frage.
Strommessungen auf dem Hallprinzip haben nicht solch eine Genauigkeit,
wie die Shuntmethode. Und diese soll das Grundprinzip sein.

Ich habe nun einen Stromsensor gefunden, der nach den von Dir erwähnten 
Prinzip arbeitet, nämlich die Ausgangsspannung auf VCC/2 bei 0A zu 
setzen.

Es setzt den Strom in eine Spannung von *0,05V* bis *4,9V* um.
Denke diese Spannung werde ich dann direkt mit einem AVR-µC wandeln der 
einen 12-Bit ADC besitzt. Das ergäbe dann eine Stromauflösung von ca. 
1,2mA.

Jetzt habe ich eine Frage.
Würde dies auch dieser 16-Bit ADC im Anhang können oder erwartet er eine 
bipolare Spannung an seinem Eingang ?


Bernd_Stein

von Daniel W. (Gast)


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Michael L. schrieb:
> Sollte Interesse am Quellcode und weiteren Details bestehen, so meldet
> euch.

Hallo,

ja hätte ich. Ich wollte sowas nämlich auch bauen und den hall sensor 
habe ich auch hier liegen. Erfassen möchte ich damit den Strom der von 
meiner Solarzelle in den Akku fließt und wieder raus. Ich würde mir das 
auch etwas anpassen, so dass die Daten per Ethernet in eine DB 
geschrieben werden.

Die Trennung zwischen Sensor und Datensammler bräuchte ich eigentlich 
nicht, aber die Idee finde ich trotzdem gut.

Wie sieht es mit der Auflösung aus?

Gruß
Daniel

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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Bernd S. schrieb:
> Denke diese Spannung werde ich dann direkt mit einem AVR-µC wandeln der
> einen 12-Bit ADC besitzt. Das ergäbe dann eine Stromauflösung von ca.
> 1,2mA.
>
Dachte bisher das nur die AT*X*mega's 12-Bit ADC-Wandler haben.
Gut der ATmega406 macht nur 1Mhz, aber dafür 4,0-25,0V 
Versorgungsspannung.
Ist wohl ein µC für BMS ( Batterie Management Systems ).
Preislich zu den Xmega's gesehen im unteren Mittelfeld ( nur Preise 
verglichen, keine Features ).

Ein 16-Bit ADC ist für mich praktisch nur sehr schwer in den Griff zu 
bekommen, wenn man auch das LSB ( Least Significant Bit ) gebrauchen 
will.

Und hier ist er unter anderem zu bekommen :

https://csd-electronics.de/ICs/Mikrocontroller/ATTINY-90-MEGA/ATMEGA406-1AAU::2971.html?pk_campaign=google_shopping&pk_kwd=ATMEGA406-1AAU&gclid=EAIaIQobChMIhMCW5ujI2wIVWIwZCh1V7wi5EAkYASABEgKQ6fD_BwE


Bernd_Stein

: Bearbeitet durch User
von c-hater (Gast)


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Bernd S. schrieb:

> Dachte bisher das nur die AT*X*mega's 12-Bit ADC-Wandler haben.

Falsch gedacht. Nix schlimmes, man kann immer dazu lernen.

Ehrlich gesagt: ich wusste bis eben auch nicht, dass dieses Teil 
existiert. Bin aber erfreut, dass ich es nunmehr weiss. Für manche 
Aufgabenstellung ist es halt genau die passende Basis zur 
Implementierung.

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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c-hater schrieb:
> Ehrlich gesagt: ich wusste bis eben auch nicht, dass dieses Teil
> existiert. Bin aber erfreut, dass ich es nunmehr weiss.
>
Schön, dann hat sich die kleine Mühe dies hier zu posten ja schon 
gelohnt.


Bernd_Stein

von Bernd S. (Firma: Anscheinend Corner-Cases ;-)) (bernd_stein)


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18Bit Auflösung dürfte sicherlich noch schwerer in den Griff bekommen zu 
sein aber hier mal was schön gemachtes. Ist zwar für Temperatur aber ... 
:

http://www.dl2khp.de/18-bit-datenlogger.html


Bernd_Stein

: Bearbeitet durch User
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