Durchgangsmessung

Markus Gast #3735899
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Hallo,

ich habe folgendes Problem.

Es soll ein elektrischer Durchgang zwischen 2 Verbindungen bestimmmt 
werden.
Ein Widerstandswert kleiner 3ohm kann als Durchgang gewertet werden. Das 
ganze wird über einen Digital Analog Wandler an einen µ-Controller 
übertragen und ausgewertet.

Das Problem ist, dass das Messsystem in der Lage sein muss den 
Widerstandswert mit einer Genauigkeit von 0,1% zu messen. Außerdem
soll der Strom der beim Durchgangstest fließt nicht größer als 200mA 
sein. Die Spannungsversorgung ist beliebig wählbar.

Ich hoffe ihr könnt mir helfen, da ich aufgrund der gewünschten 
Genauigkeit etwas ratlos bin.

Vielen Dank.
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Udo S. #3735925
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Dir ist schon klar, daß 0,1% eine recht hohe Anforderung ist. Vor allem 
bei so niedrigen Widerständen wie 3 Ohm (3mOhm max. Fehler!)
Es würde sich hier eine ratiometrische Messung mit einem 
Referenzwiderstand anbieten. Der Referenzwiderstand, der A/D Wandler und 
die Spannungsreferenz des A/D Wandlers sollten allerdings einen 
geringeren Fehler als 0,1% haben, und die verwendete Stromquelle muss 
ebenfalls kurzzeitig (während der Messungen) entsprechend genau genug 
sein.
Auch solltest du beide Widerstände über eine 4 Leiter Messung messen.
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MaWin Gast #3736035
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Markus schrieb:
> Das Problem ist, dass das Messsystem in der Lage sein muss den
> Widerstandswert mit einer Genauigkeit von 0,1% zu messen.

3 Ohm bei 200mA sind 0.6V, auf 0.1% sind 600uV.

Ein AVR hat 10 bit A/D und könnte damit auf 0.1% auflösen, aber keine 
auf 0.1% genaue Referenzspannungsquelle und man muß ihn aufwändig 
programmieren (sleep) damit er sich selbst nicht die letzten bits stört. 
Technisch wäre es mit ihm aber möglich, da, wie unten erklärt, die 
absolute Genauigkeit der Referenzspannung für die Messgenauigkeit keine 
Rolle spielt wenn man ratiometrishc misst.

Besorgt man sich einen MCP3428 hat man 2.048V mit 16 bit, also 32uV 
Auflösung bei 0.05% Genauigkeit, also ausreichend um es direkt an den 
Widerstand anzuschliessen, netterweise auch noch mit differentiellen 
Eingängen. An dessen REFOUT schliesst man eine Howland Stromquelle an. 
Da alle Leistungs-OpAmps zu ungenau sind, wird sie aus einem präzisen 
OpAmp wie LT1013 und einem NPN Transistor bauen.

Da der Strom aus der Referenzspannung abgeleitet ist, spielt dessen 
Genauigkeit und Drift nicht mal eine Rolle.
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