Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strom Messung


von Paul (Gast)


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Moin,

Ich würde gerne mittels Mikrocontroller einen DC Strom messen. 0-5A, 
Genauigkeit auf so +/-25mA reicht eigentlich ;)

Genauer gesagt geht es um Lade und Entladeströme für Akkus, aber das ist 
hier eigentl nebensächlich...glaube ich.

Ursprünglich dachte ich sei das ganz einfach.

Shunt Widerstand, (evtl Verstärkung der Spannungsdifferenz), ADC 
Messung, Ohmsches Gesetz, fertig...

Leider scheitert das an der Realisierbarkeit des Shunts. :/

gedacht habe ich an irgendwas mit 10-100mOhm. Aber solche Widerstände 
gibts ja nicht , zumindest habe ich sie nicht gefunden :P

Und größere Widerstände sind ja leider nicht nutzbar wegen der 
entstehenden Verlustleistung...

Bin ich ganz auf dem Holzweg? Jmd ne idee?

Sonst habe ich irgendwas von IC gehört die Strom mittels Hall Sensor 
messen.
Klingt interessant, gibts da ne Empfehlung, messen die auch DC Ströme?

von Shunt (Gast)


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Paul schrieb:
> Aber solche Widerstände
> gibts ja nicht , zumindest habe ich sie nicht gefunden :P

Wo hast Du denn gesucht?

von Praktiker (Gast)


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Hallo

https://www.google.de/search?q=messwiderstand&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b&gfe_rd=cr&ei=PBZ5V5bdObTb8Af90qOACA

Google hilft halt nur mit den richtigen Suchbegriff ;-)
Messshunt (ist wohl so richtig geschrieben...) ist ein weiterer 
Suchbegriff

Wenn es dir nicht so auf Genauigkeit ankommt (inbesondere durch den 
Einfluss bei Ewärmung durch den Messtrom) kannst du auch einfach zehn 
normale 1 Ohm Widerstände (Metallfilm) prallell schalten und bekommst so 
einen sehr preiswerten 0,1 Widerstand.

Praktiker

von Paul (Gast)


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o.O

Ich bitte um Entschuldigung :(

Das hätte ich selber finden müssen...normalerweise bin ich da nicht so 
unfähig.

Danke erstmal

von Shunt (Gast)


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Praktiker schrieb:
> zehn
> normale 1 Ohm Widerstände (Metallfilm) prallell schalten und bekommst so
> einen sehr preiswerten 0,1 Widerstand.

Aber auch einen Spannungsabfall von 500mV.
10mOhm und verstärken ist wohl besser.

von MaWin (Gast)


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Paul schrieb:
> Shunt Widerstand, (evtl Verstärkung der Spannungsdifferenz), ADC
> Messung, Ohmsches Gesetz, fertig...
>
> Leider scheitert das an der Realisierbarkeit des Shunts. :/
>
> gedacht habe ich an irgendwas mit 10-100mOhm. Aber solche Widerstände
> gibts ja nicht , zumindest habe ich sie nicht gefunden :P

Natürlich gibt es die.

http://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2050601.m570.l1313.TR0.TRC0.H0.X0.1+ohm.TRS0&_nkw=0.1+ohm&_sacat=0

Auch 10 x 1 Ohm parallel in SMD ist sinnvoll, denn schliesslich schafft 
ein Widerstand nicht die Leistung,

Aber egal wie, du wirst einen Spannungsabfall von deutlich unter 5V 
haben und musst daher die Spannung am Widerstand verstärken.

Sagen wir 0.1 Ohm mit 0.5V und 2.5 Watt um das 5-fache damit du die 2.5V 
interne Referenzspannungshöhe erreichst. Da du auf 25mA genau sein 
willst (nach Abgleich) brauchst du Widerstände die, obwohl sie durch die 
Verlusstleistung locker um 100 GradC heisser werden, trotzdem auf 0.5% 
genau bleiben, also einen TC temperature coeffizient von 50ppm haben.

Immerhin: Gibt es.
http://de.rs-online.com/web/p/widerstande-durchsteckmontage/2358165/

Wenn 5A 0.5V sind, sind 25mA nur 2.5mV, dein Verstärker muss also 
genauer sein, sagen wir um maximal 1mV abweichen. Ein OpAmp wie TS507 
wäre ok.

Wenn du nun 0.01 Ohm statt 0.1 Ohm nehmen würdest, müsste der OpAmp 
schon auf 100uV genau sein, wie OPA192/OPA188. 100uV ist schon in 
Gefahr, daß leichte Abweichungen der Massebezugs Fehler bringen, man 
sollte also mit nicht glauben, Masse wöre überall 0V sondern mit der 
Leiterbahn genau dort hin gehen, wo man auch die Spannung sehen will, 
also am Widerstandsanschluss.

Achso, und die beiden Widerstände mit denen du die Verstärkung des 
OpAmps einstellst düfen auch nicht mehr als 50ppm haben. Reichelts 0.1% 
Metallfilmer haben glücklicherweise 25ppm.

von Wolfgang (Gast)


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MaWin schrieb:
> Achso, und die beiden Widerstände mit denen du die Verstärkung des
> OpAmps einstellst düfen auch nicht mehr als 50ppm haben. Reichelts 0.1%
> Metallfilmer haben glücklicherweise 25ppm.

Die Verstärkung bei so einer Op-Amp Beschaltung hängt zum Glück nicht 
vom Absolutwert der Widerstände ab. Ein mittler TK von 25ppm/K - das 
meinst du doch wohl mit "25ppm" - relativiert sich da etwas, solange man 
dafür sorgt, dass die Eigenerwärmung der Widerstände zu vernachlässigen 
ist und die beiden für die Festlegung der Verstärkung relevanten 
thermisch gut gekoppelt sind.

von Lurchi (Gast)


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Für Ströme bis 5 A sollte der Shunt so im Bereich 5 - 40 mOhm liegen. 
Mit 100 mOhm würde man immerhin schon 0,5 V verlieren und auch die 
Erwärmung wäre unpraktisch hoch.

Shunts mit 10 mOhm gibt es relativ häufig, etwa für den 10 A Bereich 
beim billigen DMM.

Ein thermisch Kopplung der Widerstände für die Verstärkung bringt nur 
etwas wenn der TK gleich ist, etwa bei einem fertigen Netzwerk. Mit 2 
Verschiedenen Widerstandswerten (etwa für eine 10 fache Verstärkung) 
kann der TK der beiden Widerstände auch gegenläufig sein. So hoch sind 
die Anforderungen aber hier noch nicht. Das Problem ist eher der TK des 
Shunts (mit der Eigenerwärmung) und die Offset-drift des Verstärkers / 
ADC.

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