Stromsensor-OP-Amp LMS321 auch als high-side einsetzbar?

[Lys A. (jazz_89)]

Guten Morgen,

um den Stromverbrauch und dessen zeitlichen Verlauf in ein 
Modellbauservo aufzuzeichnen (1A bis 10A), habe ich einen 
0.01-Ohm-Shuntwiderstand besorgt. Da der Widerstand sehr gering sein 
muss, muss der Spannungsabfall mit einen LM-321 OpAmp verstärkt werden 
bevor das Signal in den A/D-Wandler geht.
Laut Datenblatt ist die Common Mode Range des LM321 Vcm=30V, was relativ 
hoch ist. Heisst es, dass ich bei einer Servoversorgungsspannung von nur 
8.4V, auch zwischen positiver Spannung und der Last den Strom messen 
kann, oder muss ich zwischen der Last und der negativen Spannung (GND) 
messen.
Soweit ich weiss, werden für low-side-Messungen Op-Amps eingesetzt und 
für high-side-Messungen Instrumental-Amps eingesetzt.

Auf eine Erläuterung würde ich mich freuen
VG, Lysandros

[Sebastian K. (sek)]

Die Vor- und Nachteil der Messmethode sind finde ich hier ganz gut 
dargestellt: http://www.ti.com/lit/ml/slyb194a/slyb194a.pdf

Ob du den Strom auf der High- oder Low-Side misst ist in deiner 
Anwendung also mehr oder weniger egal. Auf Grund der geringen Common 
Mode Spannung würde ich aber die High-Side Messung bevorzugen.

Je nachdem was du an Genauigkeit brauchst bietet sich der Einsatz eines 
Current Shunt Monitor OpAmps mit fixer Verstärkung an. Damit hättest du 
auch weniger Verschaltungsaufwand, da die Feedback Widerstände 
entfallen. Wenn du nur bist 10A max. messen willst zudem ein Shunt mit 
höherem Widerstand. Z.B. 5mOhm. Der Spannungsabfall bei 10A über dem 
Shunt dürfte damit immer noch geringer ausfallen als der Verlust auf den 
dünnen Litzen eines Servos.

[MaWin (Gast)]

Lys A. schrieb:
> Heisst es, dass ich bei einer Servoversorgungsspannung von nur 8.4V,
> auch zwischen positiver Spannung und der Last den Strom messen kann,

Nein, LM321 misst maximal bis VCC-1.5V, er hält zwar Spannungen am 
Eingang bis 36V aus auch wenn er mit weniger versorgt wird, funktioniert 
aber dabei nicht.

> oder muss ich zwischen der Last und der negativen Spannung (GND) messen.

Ja, oder einen over-the-top Instrumentenverstärker wie INA117 benutzen, 
oder die Stromsensoren wie LT787 oder LTC6101

[Lys A. (jazz_89)]

MaWin schrieb:
> Lys A. schrieb:
>> Heisst es, dass ich bei einer Servoversorgungsspannung von nur 8.4V,
>> auch zwischen positiver Spannung und der Last den Strom messen kann,
>
> Nein, LM321 misst maximal bis VCC-1.5V, er hält zwar Spannungen am
> Eingang bis 36V aus auch wenn er mit weniger versorgt wird, funktioniert
> aber dabei nicht.


Aber die Versorgung ist doch irrelevant. Wichtig ist doch wie hoch die 
Hälfte der Summe der am Eingang anliegenden Spannungen dachte ich...Wenn 
am Shunt Widerstand die Common Mode ca. 8,4 ist, dann kann ich mit z.B. 
10V den OpAmp versorgen und so ist 10V-1.5V höher als 8.4

[Manfred (Gast)]

Lys A. schrieb:
> um den Stromverbrauch und dessen zeitlichen Verlauf in ein
> Modellbauservo aufzuzeichnen (1A bis 10A), habe ich einen
> 0.01-Ohm-Shuntwiderstand besorgt. Da der Widerstand sehr gering sein
> muss, muss der Spannungsabfall mit einen LM-321 OpAmp verstärkt werden
Verwende ein fertiges IC, z.B. den ACS712. An dessen Genauigkeit wird 
gerne herumgemäkelt, aber schlechter als ein LM321 an 10mOhm wird der 
kaum sein.