Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromzange DC 0..50A Datenerfassung am PC 1kS/s


von Christopher G. (cbg)


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Hallo,
habe gerade ein für mich recht unlösbares Problem. Ich will einen 
Gleichstrom von 10..50 A Dauerlast, 100 A Spitzen über etliche ms (bei 
12 V) über einen Zeitraum von mehreren Stunden (also auf PC) mitloggen, 
mit einer Samplerate von minimal 1kS/s. Dazu wäre eine Stromauflösung 
von unter 1 A erwünscht, 1 A max. Messung über einen Shunt ist nicht 
möglich, da mir sonst der Spannungsabfall am Shunt zu hoch wird bei den 
Spitzen für den reibungslosen Betrieb. Also per Stromzange.
USB DAQ Boxen hab ich z.B. von NI mit einer Genauigkeit von 6 mV 
gefunden, das klingt schon mal ganz gut, dachte ich.
Stromzangen mit einem Messbereich bis 100 A geben dann nämlich 1 mV pro 
Ampere aus, womit ich +/-3 A Genauigkeit hätte. Diese Auflösung ist mir 
aber zu grob.
Um das ganze nochmal extra kompliziert zu machen, das ganze muss ohne 
Netzstrom funktionieren, also per Batterie.

Hat jemand eine Idee? Kosten unter 1000 EUR.

von Εrnst B. (ernst)


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50cent in einen OpAmp investieren, und die Spannung verstärken?

Wenn dein USB-ADC bis 5V am eingang geht, und du 100A (=100mV) Peaks 
messen willst, z.B. mit 50 Multiplizieren?

von Christopher G. (cbg)


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Ja, bin ich auch gerade selber darauf gekommen (ich sage lieber nicht 
nach welchem Zeitraum).
Wird wohl die beste Methode sein.

von MiWi (Gast)


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Christopher G. schrieb:
> Hallo,
> habe gerade ein für mich recht unlösbares Problem. Ich will einen
> Gleichstrom von 10..50 A Dauerlast, 100 A Spitzen über etliche ms (bei
> 12 V) über einen Zeitraum von mehreren Stunden (also auf PC) mitloggen,
> mit einer Samplerate von minimal 1kS/s. Dazu wäre eine Stromauflösung
> von unter 1 A erwünscht, 1 A max. Messung über einen Shunt ist nicht
> möglich, da mir sonst der Spannungsabfall am Shunt zu hoch wird bei den
> Spitzen für den reibungslosen Betrieb. Also per Stromzange.
> USB DAQ Boxen hab ich z.B. von NI mit einer Genauigkeit von 6 mV
> gefunden, das klingt schon mal ganz gut, dachte ich.
> Stromzangen mit einem Messbereich bis 100 A geben dann nämlich 1 mV pro
> Ampere aus, womit ich +/-3 A Genauigkeit hätte. Diese Auflösung ist mir
> aber zu grob.
> Um das ganze nochmal extra kompliziert zu machen, das ganze muss ohne
> Netzstrom funktionieren, also per Batterie.
>
> Hat jemand eine Idee? Kosten unter 1000 EUR.

Allegro ACS758xCB

die gibts in unterschiedlichen Empfindlichkeiten und kosten bei Farnell 
ein bischen.

der 100A-Sensor liefert Dir ca. 40mV/A, sollte also für Dein Messproblem 
mehr als ausreichend auflösen. Und BAndbreite ist auch ausreichend für 
Dich.....

Und netterweise auch galvanisch vom Messkreis getrennt, kann gerade bei 
100A durchaus sinnvoll sein da nix von der Starkstromseite 
einzufangen...

kommt auf max. 100€ wenn Du geschickt bist und die Zeit nicht rechnest, 
die Du zum Verkabeln des Sensors brauchst.

PS - und von der Art gibts viele, der ist nur einer, den wir hier in 
Stückzahlen einsetzen...

Grüße

MiWi

von Markus H. (traumflug)


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Christopher G. schrieb:
> Messung über einen Shunt ist nicht
> möglich, da mir sonst der Spannungsabfall am Shunt zu hoch wird bei den
> Spitzen für den reibungslosen Betrieb.

Die Zu-/Ableitung selbst als Shunt verwenden?

von MiWi (Gast)


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Markus H. schrieb:
> Christopher G. schrieb:
>> Messung über einen Shunt ist nicht
>> möglich, da mir sonst der Spannungsabfall am Shunt zu hoch wird bei den
>> Spitzen für den reibungslosen Betrieb.
>
> Die Zu-/Ableitung selbst als Shunt verwenden?

Ah ja genau.

Das schöne daran ist: es besteht kein reproduzierbarer Zusammenhang 
zwischen Strom und Spannungsabfall. Also gut für eine kleine Demo weil 
unschlagbar billig und - bei ahnungslosem Publikum auch gut für einen 
netten Aha-effekt.

Aber ausgesprochen schlecht für seriöse Langzeitmessungen...

Grüße

MiWi

von Christopher G. (cbg)


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MiWi schrieb:
> Allegro ACS758xCB
>
> die gibts in unterschiedlichen Empfindlichkeiten und kosten bei Farnell
> ein bischen.
Danke für den Tipp, die sehen wirklich brauchbar aus.

von Markus H. (traumflug)


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MiWi schrieb:
>> Die Zu-/Ableitung selbst als Shunt verwenden?
>
> Das schöne daran ist: es besteht kein reproduzierbarer Zusammenhang
> zwischen Strom und Spannungsabfall.

Jetzt würde mich aber doch interessieren, was da den Unterschied 
zwischen dem Widerstand des Kupfers und dem Widerstand eines expliziten 
Widerstands ausmacht.

von Εrnst B. (ernst)


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Markus H. schrieb:
> Jetzt würde mich aber doch interessieren, was da den Unterschied
> zwischen dem Widerstand des Kupfers und dem Widerstand eines expliziten
> Widerstands ausmacht.

https://de.wikipedia.org/wiki/Temperaturkoeffizient#Temperaturkoeffizient_des_elektrischen_Widerstands

Man könnte spaßeshalber einen Temperaturfühler an die Zuleitung kleben, 
und das wieder rausrechnen :)

: Bearbeitet durch User
von MiWi (Gast)


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Markus H. schrieb:
> MiWi schrieb:
>>> Die Zu-/Ableitung selbst als Shunt verwenden?
>>
>> Das schöne daran ist: es besteht kein reproduzierbarer Zusammenhang
>> zwischen Strom und Spannungsabfall.
>
> Jetzt würde mich aber doch interessieren, was da den Unterschied
> zwischen dem Widerstand des Kupfers und dem Widerstand eines expliziten
> Widerstands ausmacht.


Temperatur.... Temperatur und nochmals Temperatur. Durch Eigenerwärmung.

Vor 30 Stunden (gestern früh) hat es zB. noch Minusgrade, nun sind`s ca. 
16° und heute wird es noch wärmer....

Wie gesagt, es geht, keine Frage. Aber da ist nix ausreichend stabiles 
für eine reproduzierbare(!) Messung....


Grüße


MiWi

von Markus H. (traumflug)


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MiWi schrieb:
> Temperatur.... Temperatur und nochmals Temperatur. Durch Eigenerwärmung.

Ach sooo. Ich dachte schon, ich hätte eine ernsthafte Wissenslücke. 
Besten Dank für die Aufklärung.

von Harald W. (wilhelms)


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Εrnst B✶ schrieb:

> Man könnte spaßeshalber einen Temperaturfühler an die Zuleitung kleben,
> und das wieder rausrechnen :)

Da gabs mal einen Bausatz für ein Autoamperemeter von ELV, der nach
diesem Prinzip arbeitete.

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