Strommessungsproblem INA126

Hey keiner eine Idee ??

Ben B. schrieb:
> Ungenauigkeit des Shunt-Widerstands?

mmhhh ja aber wäre der nicht recht linear ?

F. F. schrieb:
> Wo gemessen?

Wie wo gemessen ?

F. F. schrieb:
> Du musst doch erstmal wissen, ob es am INA liegt oder am ADC/uC.
> Deshalb, überm ADC oder am INA?

Also übern Shunt bei 100mA sinds 0,01V, die Differenz kommt auch am INA 
an und am Ausgang des INA's sinds dann auch wiederum 0,1V.

Was mir halt auch aufällt, obwohl 0V am Ausgang des INA's anliegt, 
bekomme ich einen Wert angezeigt halt diese 20mA obwohl selbst am 
Eingang des µC 0V anliegen. Im Simulator die Berechnung mehrere male 
geprüft und kann es nicht richtig einorden wie sich das zusammensetzt.

Mit dem ADC des M8 hab ich schon gute Erfahrungen gemacht aber um es 
evtl auszuschließen werd ich mal den 33er einseitig abnehemen und mal 
das Poti von PC5 dranhalten was fürn Wert rauskommt. Mich beschleicht 
eher das Gefühl das ich irgend ein Kleinigkeit beim INA126 übersehe da 
ich das erste mal mit diesen arbeite.... vllt ungünstige 
Widerstandskombinationen....

geh doch einfach mal systematisch vor:

Mach eine Tabelle mit
- Spannungsabfall am Shunt
- Ausgangsspannung INA
- Ausgangswert ADC

Das ganze misst du für 6-10 verschiedene Ströme (inkl. 0 und 
Maximalstrom).
Dann trägst du die Werte gegeneinander auf, und kannst sofort 
unterscheiden, ob was nichtlinear ist, ob für eins der Elemente (INA, 
ADC) die Verstärkung nicht stimmt, ob eins der Elemente einen 
Offsetfehler hat, ....

Mit den isolierten Einzelwerten, die du hier jeweils postest (und bei 
denen man erst auf Nachfrage rauskriegt, wo sie gemessen wurden) ist es 
ungleich schwerer, die Quelle der Ungenauigkeit zu bestimmen.

chris schrieb:
> wenn ich bei Is = 0A die Anzeige mit
> R16/R17 auf 0 Abgleiche

Na ob das ne gute Idee war? Mit R16 und R17 verstellst du zwar auch den 
Offset des INA, vor allem aber auch dessen Verstärkung und 
Gleichtaktunterdrückung (weil auch die Shuntspannung damit runtergeteilt 
wird). Und die Empfindlichkeit, Gleichtaktunterdrückung und den Offset 
des Analogverstärkers falsch einzustellen, um einen Offsetfehler des ADC 
zu kompensieren, ist - eher ungeschickt.

Falls der INA einen Offsetfehler haben sollte (kriegst du mit der 
vorgeschlagenen Messung leicht raus), dann korrigiere ihn, indem du Ref 
am INA verstellst (wie auch von K. Hegy angerissen). Wenn der ADC einen 
Offsetfehler hat, dann schau dass du ihn am ADC loswirst (durch bessere 
Beschaltung oder - wenn es nicht anders geht - durch Subtraktion des 
Offsetwerts vom ADC-Ergebnis).

M. K. schrieb:
> Ich würde noch ein oder zwei Spalten hinzufügen:

Stimmt: die Eingangsspannung des INA muss man auf jeden Fall mit 
aufzeichnen, weil die beiden Spannungsteiler ja bei irgendwelchen 
undefinierten Werten stehen.

Bei der Eingangsspannung des ADC darf man vielleicht hoffen, dass sie 
mit der Ausgangsspannung des INAs übereinstimmt. Aber das 
nachzukontrollieren kann tatsächlich auch nicht schaden.

Achim S. schrieb:
> chris schrieb:
>> wenn ich bei Is = 0A die Anzeige mit
>> R16/R17 auf 0 Abgleiche
>
> Na ob das ne gute Idee war? Mit R16 und R17 verstellst du zwar auch den
> Offset des INA, vor allem aber auch dessen Verstärkung und
> Gleichtaktunterdrückung (weil auch die Shuntspannung damit runtergeteilt
> wird).

Warum wird die Verstärkung verändert ?? Das DB sagt doch eindeutig bei 
Widerstand X ist Verstärkung Y Seite 12.... G = 5+ (80K/Rg). Die 
Rückkopplungswiderstände  sind im IC ja schon enthalten. o.0


Achim S. schrieb:
> Und die Empfindlichkeit, Gleichtaktunterdrückung und den Offset
> des Analogverstärkers falsch einzustellen, um einen Offsetfehler des ADC
> zu kompensieren, ist - eher ungeschickt.

mmhh was meinst du denn jetzt mit falsch ? Wo ist denn jetzt was falsch 
eingestellt ? R16/R17 soll nur die Eingänge schützen das diese nicht 
über die Ub kommen das ist alles. Würden sich Festwiderstände eher 
anbieten wäre meine Frage ? Oder aber denk ich falsch und brauch die 
gesamten Widerstände im Eingangskreis nicht ?

Achim S. schrieb:
> Falls der INA einen Offsetfehler haben sollte (kriegst du mit der
> vorgeschlagenen Messung leicht raus), dann korrigiere ihn, indem du Ref
> am INA verstellst (wie auch von K. Hegy angerissen).

7.4.1
Single-Supply Operation The INAx126 can be used on single power supplies 
of 2.7 V to 36 V. Use the output REF pin to level shift the internal 
output voltage into a linear operating condition. Ideally, connecting 
the REF pin to a potential that is midsupply avoids saturating the 
output of the amplifiers.
See Application Information for information on how to adequately drive 
the reference pin.

Dieser Text bezieht sich zwar auf SingleSupply wobei auch hier nur kurz 
der Ref -Pin angerissen wird, welcher bei mir auf GND liegt. 
Letztendlich ist es doch die typische Beschaltung die ich gewählt habe: 
SplitSupply mit REF = GND

> Wenn der ADC einen
> Offsetfehler hat, dann schau dass du ihn am ADC loswirst (durch bessere
> Beschaltung oder - wenn es nicht anders geht - durch Subtraktion des
> Offsetwerts vom ADC-Ergebnis).

Joar würd ich ja machen wolln siehe

chris schrieb:
> Wenn es immer 20mA wären würde ich es per SW ja rausrechnen.

Achim du hast es ja schon erwähnt das die Eingangsbeschaltung vllt 
beschissen ist, nun ist es denn Sinnvoll die Eingangspins eher 1:1 
anzuschließen ?
Wobei dann wiederum das Problem besteht, dass die Uin > Ub des INA126 
wird und ich ihn dann wharscheinlich in die Begrenzung fahre.


Daten werden in nächster Zeit nachgereicht das ist ja nun an und 
Pfirsich kein Problem aber kann ein wenig dauern.... ist nur n Hobby von 
mir welches ich ungern komplett aufgeben möchte... aber habt Geduldt...

chris schrieb:
> Warum wird die Verstärkung verändert ??

Die Verstärkung des INA wird nicht geändert. Aber wenn du vor dem INA 
die Eingangssignale herunterteilst (und zwar um unterschiedliche 
Faktoren), dann wird dadurch die Gesamtverstärkung des Systems natürlich 
geändert. Die ergibt sich aus deinem Teilerfaktor mal der Vertärkung des 
INA. Von beiden Parametern macht mir nur dein Teilerfaktor Sorge, die 
Verstärkung des INA passt schon.

Besonders ungeschickt ist, dass du mit den beiden Teilern nicht nur die 
Differenzverstärkung änderst, sondern dass du vor allem eine Verstärkung 
der Gleichtaktspannung erzeugst, wenn deine Teiler nicht exakt gleich 
eingestellt sind. Wenn der "linke" Teiler mit R1 die 15V um den Faktor 
6,5 runterteilt, der "rechte" Teiler mit R17 aber um 6,6, dann sieht der 
INA an seinen Eingängen eine Differenz von 35mV wenn überhaupt kein 
Strom fließt. Und wenn die Spannung mal nicht 15V beträgt sondern 14V, 
dann siehst du einen anderen Fake-Wert des Stroms. Willst du das?

chris schrieb:
> ist es denn Sinnvoll die Eingangspins eher 1:1
> anzuschließen ?
> Wobei dann wiederum das Problem besteht, dass die Uin > Ub des INA126
> wird und ich ihn dann wharscheinlich in die Begrenzung fahre.

Nein: wenn du Uin>Ub auf den INA126 gibst, dann geht er nicht in 
Begrenzung, sondern er geht kaputt!

Es gibt andere Shunt-Verstärker, die du so betreiben kannst. Aber den 
INA126 nicht. Wenn du mit dem INA126 arbeiten willst, dann achte darauf, 
dass die Teiler an seinen Eingängen exakt gleich eingestellt sind und 
missbrauche sie nicht, um einen Offset zu kompensieren, der an einer 
ganz anderen Stelle deiner Schaltung entsteht.

chris schrieb:
> Letztendlich ist es doch die typische Beschaltung die ich gewählt habe:
> SplitSupply mit REF = GND

Ich sag auch nicht, dass du unnötig mit Ref rumspielen sollst. Ich sage 
nur: wenn du den Offset des INA verändern wolltest, dann wäre der 
Ref-Eingang die richtige Stelle, um das zu tun (und die Spannungsteiler 
am Eingang sind die schlechteste Stelle, um das zu tun).

Aber der von dir beobachtete Fehler entsteht aller Wahrscheinlichkeit 
nach nicht durch den INA, sondern entweder wegen deiner falsch 
abgestimmten Spannungsteiler oder durch ADC und digitale 
"Nachbearbeitung" der Stromwerte. Mach die vorgeschlagene Messtabelle, 
dann siehst du wo der Fehler herkommt, und dann weißt du auch, wo du ihn 
"abstellen" kannst.

K. H. schrieb:
> Der ADC könnte insofern die Ursache sein, weil irgendwo im Datenbladl
> geschrieben steht, dass der erste Wert einer DA-Konversion für die Tonne
> ist und erst der 2. Wert brauchbar ist. Ob das in diesem Fall zutrifft,
> k. A. Deswegen nur als Hinweis.

nope wurde berücksichtig.

Hallo ich nochmal,

hab nochmal alles nachgemessen die Werte passen soweit und der INA126 
verrichtet sein Job solide.

Ua = 5V -->> an R17/R16 eingestellt das 0,5V am INA anliegen (ohne Last)

RLast = 100Ohm
Ia = 50mA
Udiff = 0.5mV - 0,6mV


jetzt kommt der Knackpunkt
Rg = 1,8kOhm / Vu = 50
Macht am Ausgang des INA126 25-30mA dies mit 2 multipliziert ergibt mein 
richtigen Stromwert.


Hab mich wohl irgendwie im Widerstand vergriffen bei der Bestückung.... 
0.o
Bei Vu = 10 sollten es ja 16kOhm sein

Mit den angesprochnen Abweichung des ADC's usw kann ich leben. Bleibt 
konstant bei 5mA die zu wenig zum realen Wert sind.

Du hast Gain und Offset. Zumindest wenn du nur Fehler 1. Ordnung hast.

Den Offset bekommst du raus, indem du den Ausgang bei I=0 misst. Den 
brauchst du nicht abzugleichen, den kann man einfach herausrechnen. Du 
musst lediglich die Last ausschalten können. Kann man z.B. bei jedem 
Hochlauf machen.

Den GAIN bekommst du, indem du die Differenz zwischen zwei Werten 
nimmst. Nehmen wir z.B. I = 0 und I = max. Der Gain ist die Steigung. In 
der Schaltung kann man dazu eine bekannte Last zuschalten (wie eine 
Stromquelle, oder, wenn die spannung genau bekannt ist, einen 
Widerstand)).
Auch das kann man herausrechnen.

Dann musst du halt die Rohwerte so behandeln:

Wert = (Rohwert - Offset) * GAIN

Um den Fehler zu finden:
Miss eine Übertragungsfunktion der Schaltung: Erhöhe dazu den Strom 
mittels Poti oder Stromsenke und miss den Strom und die 
Ausgangsspannung.
- Ist das linear?
- Entspricht das der Erwartungshaltung?
- Sind Gain und Offset realistisch?
Gleiche GAIN und Offset ab - mit den gemessenen Werten ist das möglich.
Wie groß ist dann die Abweichung?

Man kann sagen: Potis sind nicht nötig, ein Abgleich in Software ist 
genauso genau, aber möglicherweise besser, weil man den oft zumindest 
teilweise zur Laufzeit machen kann und so Drift in den Griff bekommen 
kann.