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.
Brauchst Du denn das Rechteck? Wie wird es ausgewertet? Welche Störungen liegen vor?
Verwende den OP als Tiefpass! Einen Kondensator vom Ausgang zum -Eingang.
Vielen Dank fuer die Antworten. Ich benoetige ja die Hoehe der Rechteckspannung, da ich daraus den Strom durch den Shunt Widerstand berechne.
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.
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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.
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