Strom einer PWM messen

Gast #3712378
Lesenswert?

Hallo,

ich möchte mit einem Mikrocontroller den mittleren Strom messen, der per 
PWM in eine temperaturabhängige Last gespeist wird.

Die Messung sollte auf plus-minus 15% genau sein und die Messung ist 
nicht zeitkritisch (es kommt auf eine oder zwei Sekunden nicht an, wenn 
die Stromstärke sich ändert).

Habe mir gedacht, dass es günstig ist, die Spannung über einen Shunt 
mittels zweier ADCs zu bestimmen.

Für Gleichstrom würde es so sicher funktionieren, aber ist die Schaltung 
auch PWM-tauglich und wenn nein, was müsste man ändern?

Eventuell sind die beiden Siebkondensatoren 100nF an den ADC-Eingängen 
auch etwas spärlich und solten größer ausgeführt werden?!

Was meint ihr dazu?
Angehängte Dateien:
Gast #3712389
Lesenswert?

Danke für die schnelle Antwort!

Udo Schmitt schrieb:
> Wenn du den Shunt an Masse hängen kannst, dann sparst du dir einen A/D
> Wandler Eingang.

Das geht leider nicht!


> Alternativ hat dein µC evt. die Möglichkeit über 2 Pins einen
> differentiellen A/D Wandler zu konfigurieren.

"differentiellen A/D-Wandler" sagt mit leider im Moment nichts.


> Die Grenzfrequenz deines RC Tiefpasses kannst du selbst berechnen. Sie
> sollte möglichst 10 mal tiefer sein als deine PWM also hier bei 50Hz.

Danke! Muss der R parallel zum C auch noch eingerechnet werden?
#3712411
Lesenswert?

HaraldDräger schrieb:
> "differentiellen A/D-Wandler" sagt mit leider im Moment nichts.

Schau dir das Datenblatt deines µC an. Oft kann man 2 bestimmte A/D 
Wandler Eingänge als diffentiellen Eingang nutzen, das spart das 
doppelte Wandeln und das voneinander abziehen. Auch kann man dann ggf. 
interne Verstärker nutzen.

HaraldDräger schrieb:
> Danke! Muss der R parallel zum C auch noch eingerechnet werden?

Ja, der resultierende Widerstand ist beide parallel, also 5kOhm.
Gast #3712630
Lesenswert?

Ich habe mir folgendes dabei gedacht:

Die Uref vom µC ist 5V, die ADC-Eingänge sind hochohmig.

Mit den beiden Widerständen als Spannungsteiler halbiert man zuerst die 
PWM-Spannung von 10V auf ADC-verträgliche 5V.

Mit dem C parallel zum "unteren" 10k-Widerstand "speichert" man 
spannungsmäßig eine Art Mittelwert, den man dann mit dem µC 
weiterverarbeiten kann, um den Strom durch den Shunt zu ermitteln.
#3712669
Lesenswert?

HaraldDräger schrieb:
> Die Uref vom µC ist 5V, die ADC-Eingänge sind hochohmig.
Die Referenzspannung aus der µC Spannung zu beziehen ist meistens eine 
sehr suboptimale Idee, weil diese Spannung stark hurch hochfrequenze 
Schaltvorgänge "verseucht" ist und zudem in der Regel nicht besonders 
stabil ist.


HaraldDräger schrieb:
> Mit den beiden Widerständen als Spannungsteiler halbiert man zuerst die
> PWM-Spannung von 10V auf ADC-verträgliche 5V.

Und bei 10,1V hast du schon einen Überlauf.

Besser man wählt die Spannung etwas niedriger als der Max. Messwert, so 
daß man auch noch messen kann.

HaraldDräger schrieb:
> Mit dem C parallel zum "unteren" 10k-Widerstand "speichert" man
> spannungsmäßig eine Art Mittelwert, den man dann mit dem µC
> weiterverarbeiten kann, um den Strom durch den Shunt zu ermitteln.

Auf Deutsch einen Tiefpass, wie schon geschrieben. Passt
#3712683
Lesenswert?

HaraldDräger schrieb:

> Für Gleichstrom würde es so sicher funktionieren, aber ist die Schaltung
> auch PWM-tauglich?

Wenn Du einen PWM-Wert messen willst, musst Du normalerweise
den Effektivwert erst errechnen, was verhältnismäßig kompli-
ziert ist. Auch ein normales Multimeter wird da falsche Werte
anzeigen. Wenn aber Scheitelwert und Tastverhältnis der PWM-
Spannung bekannt sind bzw. gemessen werden können, ist die
Rechnung wesentlich einfacher.
Gruss
Harald

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

oder

Mit Google-Account einloggen

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren