Hallo,
ich würde gerne mit einem 0,05Ohm Shunt und einem ADC einen Strom
zwischen 0,2A und 0,8A messen. Nun ist es so, dass ich ganz gerne jene
Bauteile verwenden würde, die ich in meiner Bastelkiste liegen habe. Das
heißt:
ADC: MCP3008
OPV: LT1006
externe Spannungsreferenz (für ADC): LP2950
Folgendes hab ich mir dabei gedacht: Wenn 0,8A durch den 0,05 Ohm Shunt
fließen, dann fällt daran eine Spannung von 0,04V ab. Da meine externe
Spannungsreferenz 3V liefert, muss ich das Signal um den Faktor 3V /
0,04V = 75 verstärken. Wenn ich den OPV als nichtinvertierenden
Verstärker betreibe, dann heißt das: V = 1 + R1/R2 = 75
Nun gleich meine erste Frage: Ist es egal wie groß/klein ich die
Widerstände wähle, solange das Verhältnis der beiden passt?
Als nächstes ist es ja so, dass der LT1006 kein Rail to Rail OPV ist.
Wenn ich das richtig verstanden habe, dann kann dieser nicht bis zur
(positiven und negativen) Versorgungsspannung aussteuern? Im positiven
Bereich sollte mir das ja egal sein, da ich den OPV mit 5V versorge, ich
für den ADC aber maximal 3V benötige. Ist das richtig?
Desweiteren weiß ich, dass meine zu messende Last mindestens 180mA
zieht. Theoretisch sollte ich dann ja mit der negativen
Versorgungsspannung auch keine Probleme bekommen, da der OPV ohnehin
nicht bis GND aussteuern muss. Oder bin ich da schief gewickelt?
Ich hab im Anhang mal meine Schaltung angehängt und würde mich freuen,
wenn ihr da mal drüber schauen könntet. Hab leider mit analoger
Schaltungstechnik kaum Erfahrung.
Hi Bernhard,
also mit R1 und R2 hast Du dich vertan. R1 ist bloss ein Lastwiderstand.
Kein Nutzen, ausser du willst n"aher and GND kommen, vielleicht.
R2 ist kurzgeschlossen. Kannst dann auch weglassen.
Ich nehme an, Du wolltest einen nichtinvertierenden Verst"arken aufbauen
mit V=1+R1/R2. Schau Dir nochmal an wie das geht und was genau deine
Eingangsspannung zum Verst"arker sein soll (am Shunt).
Hallo Marc,
danke für die Hinweise, da ist mir in der Tat gestern ein Fehler
unterlaufen...war wohl doch etwas spät ;)
Ich hab das mal ausgebessert. Wie sieht es nun aus?
Hi Bernhard,
ja, ich denke so passt's.
Ich k"onnte mir vorstellen, dass Du noch aufpassen musst, dass der ADC
nicht "ubersteuert wird?
R1 und R2 aber nicht unn"otig klein machen, so'n paar KiloOhm oder par
zig KiloOhm w"urd ich sagen. Im grunde h"angt das vom OP-Eingang und
deinen Frequenzganganforderungen ab.
Hallo,
hab jetzt die Schaltung, wie sie im Anhang zu sehen ist, aufgebaut, doch
leider kommt es dabei zu einer Schwingung am Ausgang des OPVs. (siehe
Bild)
Hinweise zum Aufbau:
Eigentlich wollte ich als Shunt einen 0,05 Ohm Widerstand einsetzen, von
dem ich fest der Meinung war, dass sich davon einer in meiner
Bastelkiste befindet. Da ich den aber nicht finden konnte, hab ich
stattdessen 3 Stk. von den 1 Ohm Widerständen mit jeweils 1% Toleranz
parallel geschalten und mir somit einen 0,3 Ohm Shunt gebaut. R2 und R1
hab ich so dimensioniert, dass ich in etwa eine Verstärkung von 10
bekomme. Mit meinem 0,3 Ohm Shunt sollte ich somit einen Strom bis ca.
1A messen können.
Die 100nF Keramikkondensatoren hab ich ganz nah an die Versorgungspins
der ICs gelötet.
Hab ich bei meinen Überlegungen einen gravierenden Fehler gemacht?
Hat jemand eine Idee was ich gegen die Schwingungen am Ausgang machen
könnte?
Hallo,
könntest du vielleicht noch ein wenig auf die Funktion der Schaltung
eingehen bzw. erläutern welcher Teil der Schaltung das Schwingen am
Ausgang des OPVs verhindern soll? Ich tu' mir gerade etwas schwer, das
nachzuvollziehen...kann aber auch daran liegen, dass meine analogen
Schaltungskentnisse nicht sehr gut sind.
Hmmm. Hab mir das Datenblatt vom LTC nicht angeschaut.
Das Ergebnis best"atigt mal wieder die Regel: wenn man einen Oszillator
bauen will schwing die Schaltung nicht, wenn man einen Verst"arker bauen
will kommt ein Oszillator raus, hehe!
Schalte mal zum R1 einen Kondensator parallel, damit die Bandbreite
runter geht. 27MHz ? Was hast Du da f"ur ein TIER von OP....
Allgemeiner Tipp fürs Zeichnen von Schaltplänen:
Positivere Spannungen oben, negativere unten. Es ist also besser, den
Shuntwiderstand umzudrehen. Das ist nur für die Lesbarkeit, die
Schaltung bliebt gleich.
Hallo Marc,
Marc P. schrieb:> Schalte mal zum R1 einen Kondensator parallel, damit die Bandbreite> runter geht.
danke für den Tipp! Hab jetzt parallel zum R1 einen 4,7nF Kondensator
geschalten. Das Schwingen ist nun weg!
Leider hab ich nun ein weiteres Problem und zwar stimmt die Spannung
nach dem OPV nicht mit der Spannung überein, die ich dort erwarten
würde. Ich weiß, von dem Gerät (es handelt sich dabei um einen
Einplatinencomputer) dessen Stromverbrauch ich messen möchte, dass es im
Idle Zustand etwa 300mA braucht. Da ich einen Shunt mit 0.3 Ohm habe,
würde ich erwarten, dass dort eine Spannung von 0.3 Ohm * 300mA = 0.09V
abfällt. Da mein OPV eine Spannungsverstärkung von 10 hat, würde ich
erwarten, dass ich am OPV Ausgang eine Spannung von 0.9V messe. Wenn ich
am OPV Ausgang mit dem Oszilloskop messe, dann messe ich dort allerdings
nur 60mV.
Als nächstes hab ich mal die Spannung direkt am Shunt gemessen (siehe
Bild). Der Einplatinencomputer wird über ein herkömmliches
Steckernetzteil betrieben. Die Masseleitung hab ich aufgetrennt und
führe sie über meinen Shunt, sodass ich dort den Spannungsabfall messen
kann. Kann es sein, dass das Steckernetzteil soviel "Dreck" verursacht,
dass das meine komplette Messung versaut? Wenn ja, was kann man da am
effektivsten machen?
Der schrieb:> Allgemeiner Tipp fürs Zeichnen von Schaltplänen:> Positivere Spannungen oben, negativere unten. Es ist also besser, den> Shuntwiderstand umzudrehen. Das ist nur für die Lesbarkeit, die> Schaltung bliebt gleich.
Danke für den Hinweis, werd ich das nächste Mal berücksichtigen! :)
