Hallo Forum,
ich waere sehr dankbar, wenn Ihr mir bei meinem Projekt zur Strommessung
Hilfestellung geben koenntet.
Hierzu verstaerke ich mit einem OP AMP die Spannungsdifferenz, die ueber
einen Shunt-Widerstand anliegt.
Es handelt sich hierbei um ein PWM Signal 2kHz.
Der OP AMP gibt dementsprechend das PWM Signal verstaerkt am Ausgang
aus.
Am Ausgang wuerde ich gerne ein RC-Glied verwenden, um evtl. auftretende
Stoersignale zu filtern.
Nun habe ich Probleme bei der Auslegung:
Es ist mir klar wie ich die Grenzfrequenz des RC-Gleides berechne. MMn
waere es ausreichend, wenn diese einfach nur groesser als die PWM
Frequenz von 2kHz ist, so dass die PWM ungehindert passieren kann,
wogegen noise mit hoeherer Frequenz gefiltert wird.
Liege ich damit falsch?
Denn in der Simulation erhalte ich damit leider eine stark veraenderte
Ausgangsspannung.
Vielen Dank im Voraus
Daniel
Daniel schrieb:> Denn in der Simulation erhalte ich damit leider eine stark veraenderte> Ausgangsspannung.
Das liegt daran, dass ein Rechtecksignal aus theoretisch unendlich
vielen Frequenzen besteht. Wenn du ein paar Oberwellen wegfilterst ist
es kein Rechteck mehr.
http://de.wikipedia.org/wiki/Rechteckschwingung#Fouriersynthese
Vielen Dank fuer deine Antwort.
Wenn ich aber R und C so auslege, dass ich eine sehr geringe
Grenzfrequenz erhalte, dann ist die Ausgangsspannung fast identisch zur
Eingangsspannung.
Ich moechte im Grunde genommen die PWM weitergeben und ggf auftretende
Stoersignal filtern.
Die Auslegung fuer R und C ist mir in dem Sinne unbekannt.
Dann muss dein Filter deutlich oberhalb der Eckfrequenz der PWM erst
wirksam werden.
Ich bezweifle, dass du das wirklich willst. Was ist falsch daran, das
Signal zu glätten und den Wert mittels ADC einzulesen? Er ist
gleichbedeutend mit dem Tastverhältnis deiner PWM, sollte dir also alle
notwendigen Informationen liefern.
Du kannst auch ein LEB machen ....
-> Leading Edge Blanking
Bedeutet nur das Du im Einschaltmoment der PWM nicht misst, sondern an
einem definierten Punkt dahinter, wenn die Peaks schon wieder vorbei
sind.
Bei Ohmschen Lasten hast Du den Strom, bei Induktiven die Steigung.
Das ist ganz leicht wenn man einen IRQ bei counter hit bekommt und dann
mit Verzögerung die AD Wandlug auslöst.
Daniel schrieb:> Ich benoetige ja die Hoehe der Rechteckspannung
Dann musst du einfach nur im richtigen Augenblick messen. Dann nämlich,
wenn das Signal gerade ruhig und stabil ist...
Danke fuer den Tipp. Ich werd das im Hinterkopf behalten.
Ich wuerde aber trotzdem erst einmal gerne versuchen die HW anzupassen.
Nur durch Anpassung von R und C muesste ich die Grenzfrequenz
wahrscheinlich so hoch waehlen, dass die Stoersignalfilterung
wahrscheinlich gar nicht greift, oder?!
Lothar Miller schrieb:> Daniel schrieb:>> Ich benoetige ja die Hoehe der Rechteckspannung> Dann musst du einfach nur im richtigen Augenblick messen. Dann nämlich,> wenn das Signal gerade ruhig und stabil ist...
Du meinst, keinen Filter verenden und die Messung des AD Wandlers
anpassen?
Daniel schrieb:> Denn in der Simulation erhalte ich damit leider eine stark veraenderte> Ausgangsspannung.
Dann ist Deine Grenzfrequenz zu niedrig.
Erhöhe fg solange bis Du wieder am Ausgang ein Rechteck siehst.
Dann musst Du selber einen Kompromiss finden zwischen noch akzeptablem
Rechteck und Störfilterung.
Mindestens die 2. oder 3. Oberwelle sollte Dein RC Glied noch ungedämpft
durchlassen. Je nachdem wieviel % Fehler Du der Strommessung zugestehst.
Yoschka schrieb:> Daniel schrieb:>> Denn in der Simulation erhalte ich damit leider eine stark veraenderte>> Ausgangsspannung.>>> Dann ist Deine Grenzfrequenz zu niedrig.> Erhöhe fg solange bis Du wieder am Ausgang ein Rechteck siehst.> Dann musst Du selber einen Kompromiss finden zwischen noch akzeptablem> Rechteck und Störfilterung.> Mindestens die 2. oder 3. Oberwelle sollte Dein RC Glied noch ungedämpft> durchlassen. Je nachdem wieviel % Fehler Du der Strommessung zugestehst.
Danke, ich sehe das genauso.
Ich muss nur noch herausfinden, in welchem Zusammenhang hier dann die
Grenzfrequenz zum PWM Signal steht.
Lothar Miller schrieb:> Dann nämlich,> wenn das Signal gerade ruhig und stabil ist...
Um zu wissen, wann das st, muss man aber permament messen und filtern
...
Analog opa schrieb:> Lothar Miller schrieb:>> Dann nämlich,>> wenn das Signal gerade ruhig und stabil ist...>> Um zu wissen, wann das st, muss man aber permament messen und filtern> ...
Nein: wenn der uC selbst die PWM erzeugt, dann weiß man ja genau, wenn
der Treiber umschaltet. Dann sollte man mit dem Wandlungsstart ein Stück
vom Einschalten des Treibers wegbleiben: ein Compare-Interrupt kommt zum
Einschaltzeitpunkt, danach ein paar us warten, dann die Wandlung
starten. Klappt mit ein bisschen Messen (Oszilloskop) und ausprobieren
tadellos. Ich habe das vor Kurzem selber so realisiert.
Dann ist aber die ganze Herangehensweise absoluter Unsinn.
Welche Information bringt denn der Peak-Strom, die ich nicht auch aus
einer Effektivwertmessung erhalte? Ganz im Gegenteil, die
Effektivwertmessung bei bekanntem Tastverhältnis bringt mir deutlich
mehr Information als eine reine Auswertung von Ipeak, weil ich nämlich
neben dem Peakwert auch die umgesetzte Leistung berechnen kann.
Frank Bär schrieb:> Dann ist aber die ganze Herangehensweise absoluter Unsinn.
Nein, beim Leading Edge Blanking wird genau der Teil ausgeblendet der
keine sinnvolle information für mich hat, nämlich der Kapazitive Anteil
meines Aufbaus der zu diesen hohen Peaks führt.
Bei Ohmschen Lasten ist es egal wie oft ich messe.
Ist der Strom erst mal stabil ist er es für die ganze Pulsdauer.
Bei Induktivitäten erhalte ich bei Zeit X nach Einschalten die Steigung
des Stromes.
Ich kann unterstellen das die Spule nicht in Sättigung getrieben wird
also der Strom Sägezahnförmig ist. Da ich nun die Steigung kenne kann
ich mir auch ausrechnen bei welcher Zeit Y ich meinen Sollstrom erreicht
haben werde.
Hohe Samplingraten bringen ganz eigene Probleme mit sich und verbessern
das Ergebniss nicht unbedingt.
Bei der permanenten AD Wandlung kann ich nur auf Ereignisse reagieren
die bereits stattgefunden haben bevor ich mit der ganzen Auswertung
angefangen habe.
Bei der oben skizzierten Methode weiß ich wann in der Zukunft etwas
passieren wird und kann mich darauf vorbereiten.
Bedingung ist natürlich ein stabiles System das sich vorhersehbar
verhält.
Michael Knoelke schrieb:> Nein, beim Leading Edge Blanking
Ist aber nach meinem Verständnis nicht das, auf was der TO hinaus
wollte.
Über die Art der Last wurde hier noch gar nicht gesprochen, bisher
klingt aber alles sehr nach ohmscher Last.
Er will das Überschwingen an den Flanken der PWM befiltern, weil er eben
NICHT genau festlegen will, wann er misst. Und das ist dann eben Unsinn.
Dann muss ich entweder festlegen, wann ich messe (dein Vorschlag), oder
eben das Signal entsprechend befiltern und eine Effektivwertmessung
durchführen (mein Vorschlag). Alles andere ist Nonsens.
Frank Bär schrieb:> Ist aber nach meinem Verständnis nicht das, auf was der TO hinaus> wollte.
Ich bin mir nicht sicher ob der TO weiß worauf er hinauswollte.
Ich gehe von einer Srommessung einer Ohmschen Last aus weil seine
Beschreibung auf nichts anderes passt.
Das kann ich mit Befilterung und Effektivwertmessung machen, was eine
echte Kopfnuss ist oder ich nutze die Möglichkeiten und Tricks der
digitalen Signalverarbeitung was dann zu einer Messung und einer
simplen Berechnung führt.
Frank Bär schrieb:> Alles andere ist Nonsens.
Oh, das hängt davon ab.
Ich habe auch schon Leistungsmessungen über einen auf den Shunt
geklebten NTC gemacht. Ist immer die Frage was man braucht.
