Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strommessung mit Hallsensor bis 100A


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von Kurt H. (Firma: KHTronik) (kurtharders)


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Hallo,
ja, ich habe das Forum schon durchsucht :-).
Für die Strommessung bei Elektroantrieben in Modellflugzeugen suche ich 
ein praktikables Messverfahren bei <30V und <100A. Bedingungen sind:
- Keine Unterbrechung des Leiters. Plus und Minus sind einzelne Kabel, 
also "separierbar". Unterbrechung, Löten, Shunt sollte bei den Strömen 
vermieden werden.
- Betrieb des Sensors mit 3,3V oder wenn es sein muss ca. 5V
- einfache Erfassung im Mikroprozessor (STM32F051K)
- Pitch >= 0,65mm bei SMD, weil danach mein Ausschuss zu groß wird :-(
Durch die Forderung, ohne Leiterunterbechung auszukommen scheiden 
Lösungen mit INA168 o.ä. oder auch fertigen Hall-ICs z.B. von Allegro 
aus.Ich habe erste Versuche mit einem SS490 von Honeywell gemacht. Dabei 
habe ich den Sensor direkt an das Kabel gehalten und bekomme ca. 3mV/A. 
Das wäre mechanisch eine schöne Lösung, aber 300mV für den vollen 
Messbereich wird bei Strömen um 1A schon schwierig zu realisieren sein 
(Rauschen, Einstreuungen...).
Als Ansätze zur Verbesserung der Empfindlichkeit fallen mir Sensoren im 
Gegentakt, also an beiden Leitern für eine Verdoppelung oder eine 
Schleife mit dem Leiter um einen Kern ein. Hat da schon jemand 
Erfahrung? Welcher Kern und welcher mechanische Aufbau? Und nicht 
vergessen: das Ganze soll klein sein und nichts wiegen :-).
Grüße, Kurt

von spess53 (Gast)


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von Kurt H. (Firma: KHTronik) (kurtharders)


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Hallo,
danke, das war genau das gesuchte Teil! Bei rs-components zwar nicht 
mehr im Programm, aber bei distrilec erhältlich.
Grüße, Kurt

von MiWi (Gast)


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Kurt Harders schrieb:

> Erfahrung? Welcher Kern und welcher mechanische Aufbau? Und nicht
> vergessen: das Ganze soll klein sein und nichts wiegen :-).
> Grüße, Kurt

Das mit dem Gewicht... wenn Du 100A durch die Gegend schickst dann sind 
10Gramm nicht wirklich ein Thema, oder?

Aber egal, Allegro ACS756SCA-100B-PFF-T oder ACS758LCB-100U-PFF-T oder 
sonst was aus der Familie...


Grüße

MiWi

von F. F. (foldi)


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MiWi schrieb:
> Das mit dem Gewicht... wenn Du 100A durch die Gegend schickst dann sind
> 10Gramm nicht wirklich ein Thema, oder?

Denke ich auch. Von LEM gibt es sehr viele verschiedene, bei denen du 
das Kabel durch den Ring führst. Sicher auch kaum schwerer.
In unseren Fahrzeugen messen wir auch ein paar hundert Ampere mehr 
damit.

von Kurt H. (Firma: KHTronik) (kurtharders)


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MiWi schrieb:
> Aber egal, Allegro ACS756SCA-100B-PFF-T oder ACS758LCB-100U-PFF-T oder
> sonst was aus der Familie...
Die hatte ich schon im Visier, aber bei denen muss mindestens der Leiter 
unterbrochen werden, eventuelle sogar ein eher ungewöhnliches Layout 
erfolgen.
Grüße, Kurt

von Kurt H. (Firma: KHTronik) (kurtharders)


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Hallo,
MiWi schrieb:
> Das mit dem Gewicht... wenn Du 100A durch die Gegend schickst dann sind
> 10Gramm nicht wirklich ein Thema, oder?
Wenn Du für ein Modell um Gewicht zu sparen viel Geld ausgibst, dann 
zählen auch 10g. Wichtiger aber noch ist die Größe, denn in den 
Besenstiel-Rümpfen ist kaum Platz und mehr Platz kostet auch wieder 
Gewicht. Die Modelle wiegen bei 3m Spannweite 1500g (inkl. Motor und 
Akku) und erreichen Steigleitungen von >30m/s. Die hohen Ströme fließen 
also ca. 10 Sekunden (Sichtgrenze :-)).
Die Lösung mit dem FHS40 werde ich weiter verfolgen.
Grüße, Kurt

von Kurt H. (Firma: KHTronik) (kurtharders)


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Hallo,
erstes Ergebnis:
fliegender Aufbau mit FHS40-P-S600 von LEM:
Betriebsspannung 5V keine weitere Beschaltung ausser Output :-). Ohne 
Feld 2,5V mit einem aufliegendem Leiter (ca. 1mm Abstand) 30mV/A bei 
Platzierung zwischen Hin- und Rückleiter ca. 50mV/A. Das ist für die 
geplante Anwendung absolut OK. Bei 2V Ausgangshub wären das ca. 40A bzw. 
66A. Höhere Ströme können durch eine größere Messentfernung erfasst 
werden.
Der gewaltige Vorteil dieses ICs und des Messverfahrens ist, dass die 
Verkabelung nicht unterbrochen werden muss. Damit entsteht keine neue 
Schwachstelle in der Verkabelung, von der die gesamte 
Spannungsversorgung des Flugmodells abhängt.
Die Platine zur Auswertung und Integration in die Telemetrie der 
Fernsteuerung geht kommende Woche in Produktion :-).
Danke für alle Anregungen, Kurt

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