Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strom-Spannungswandler oder Differenzverstärker


von Geier (Gast)


Lesenswert?

Hey liebe Mitglieder,

kurze Frage:
Ich will an einem ADC einen Strom von -20mA bis +20mA messen.
Ist es hier Vorteilhaft mit einem Strom-Spannungswandler OPV oder mit 
einem Differenzvertsärker mit Shut zu arbeiten?
Was sind denn die Vor- und Nachteile der Schaltungen?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Geier (Gast)

>Ich will an einem ADC einen Strom von -20mA bis +20mA messen.

Kann dein ADC bipolare Spannungen messen? Wenn nein, muss deine 
Schaltung einen Offset erzeugen, damit der unipolare ADC die bipolare 
Spannung messen kann.

>Ist es hier Vorteilhaft mit einem Strom-Spannungswandler OPV oder mit

Der bringt hier keine Vorteile. Ein einfacher Shunt, aka Widerstand, 
reicht aus. Aber dann braucht man ggf. noch einen OPV, um den Offset zu 
addieren.

>einem Differenzvertsärker mit Shut zu arbeiten?

Der kann den Offset von Haus aus addieren, siehe AD620 & Co.
Aber der braucht eine bipolare Versorgungsspannung, denn er kann keine 
Eingangsspannungen außerhalb seiner Versorgungsspannung verarbeiten.

von Geier (Gast)


Lesenswert?

Und wenn man jetzt sagen würde man misst 0 - 20mA
gäbe es dann irgendwelche Vorteile?

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

Nein

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Geier schrieb:

> Ich will an einem ADC einen Strom von -20mA bis +20mA messen.
> Ist es hier Vorteilhaft mit einem Strom-Spannungswandler OPV oder mit
> einem Differenzvertsärker mit Shut zu arbeiten?

Kommt drauf an. In manchen (vielen?) Fällen geht ein aktiver Strom-
Spannungswandler gar nicht. Und bei einem Shunt kommt es darauf an,
wieviel Spannung an ihm abfallen darf. Sofern es keine Gegenanzeigen
gibt, würde ich einfach davon ausgehen, daß +/-200mV Spannungsabfall
am Shunt tolerierbar sind.

Das ergibt dann für +/-20mA einen 10 Ohm Shunt.

Die +/-200mV andererseits reichen für viele ADC aus, um sie ohne
zusätzliche Verstärkung messen zu können. Also: Shunt und fertig.


Wenn dein Meßkreis oder ADC andere Anforderungen stellen, dann
hättest du das halt ansagen müssen.

von Geier (Gast)


Lesenswert?

Also nutzt man den Strom-Spannungswandler in dieser hinsicht eher 
selten?
wenn ich jetzt zb meinen Spannungsfall mit einem OPV verstärken müsste 
wäre es mit dem Shutn und dem OPV als Verstärker warscheinlich immer 
noch am besten oder?

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


Lesenswert?

Hi

Geier schrieb:
> zb meinen Spannungsfall mit einem OPV verstärken

Dafür brauchst Du gar keinen Shunt mehr, das macht der OPV mit 
'normalen' Widerständen als Spannungsteiler und verschaltet als 
Verstärker.

WAS bitte willst Du?
Bis jetzt hast Du in jedem Post das 'Haar in der Suppe' gesucht und eine 
neue Situation konstruiert.

Für Hausaufgaben ist's noch zu früh, Ostern dauert noch 'n paar Tage ...

von Lurchi (Gast)


Lesenswert?

Die Strom-Spannungswandler Schaltung nutzt man gerne für sehr kleine 
Ströme (also etwa < 1 µA). Da müsste man beim Shunt nämlich dann in der 
Regel sowieso einen Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz spendieren. 
Bei 20 mA vermeidet man den Aufwand und Stromverbrauch eher. Oft geht es 
da halt auch direkt mit dem ADC an den Shunt.

von Axel S. (a-za-z0-9)


Lesenswert?

Geier schrieb:
> Also nutzt man den Strom-Spannungswandler in dieser hinsicht eher
> selten?

Kommt drauf an. Wie oft muß man dir das eigentlich noch sagen?

Wenn deine Stromquelle eine Fotodiode oder sonst ein passiver Sensor
mit Stromausgang ist, dann verwendet man durchaus auch gerne einen
aktiven Strom-Spannungswandler. Den nennt man dann typischerweise
einen Transimpedanzverstärker.

von Geier (Gast)


Lesenswert?

Patrick J. schrieb:
> Dafür brauchst Du gar keinen Shunt mehr, das macht der OPV mit
> 'normalen' Widerständen als Spannungsteiler und verschaltet als
> Verstärker

Naja ich dachte ich braucht trotzdem einen Shunt mit Verstärker. Der 
Shunt ist doch dafür da, damit keine zu hohe Spannung durch den Strom 
erzeugt werden muss und vorallem der Widerstandwert recht genau ist um 
daraus über die Spannung auf den fließenden Strom zu schließen oder?
Bei einem normalen Widerstand wäre das doch zu ungenau bzw müsste ich 
viel höhere Spannungen erzeugen

von Wolfgang (Gast)


Lesenswert?

Geier schrieb:
> Naja ich dachte ich braucht trotzdem einen Shunt mit Verstärker. Der
> Shunt ist doch dafür da, damit ... vorallem der Widerstandwert recht
> genau ist um daraus über die Spannung auf den fließenden Strom zu
> schließen oder?
> Bei einem normalen Widerstand wäre das doch zu ungenau bzw müsste ich
> viel höhere Spannungen erzeugen

Wenn du einen Verstärker einsetzt, müssen die dort zur Festlegung der 
Verstärkung eingesetzten Widerstände genauso genau wie dein Shunt sein. 
Sonst versaust du dir alles.

Texas Instruments bietet Strommess-ICs mit Verstärker und integriertem 
Shunt an, bei denen der Shunt selbst eine Genauigkeit von 5% hat. Die 
Genauigkeit des Gesamtsystemes von 0.1% ergibt sich dadurch, das 
Verstärker und Shunt aufeinander abgestimmt und abgeglichen sind.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.