Hallo allerseits, Über einen Shuntwiderstand messe ich Ströme. Die abfallende Spannung wird über einen Subtrahierer mit Faktor 5 verstärkt. Mein Strommessbereich liegt bei bis zu 1µA. Messe ich jetzt Ströme von ungefähr 20nA fällt dementsprechend eine Spannung von 20mV ab. Diese Spannung wird nicht mit Faktor 5 auf 100mV, sondern auf ca. 200mV verstärkt. Bei höhreren Spannungen, ab 40mV funktioniert der Subtrahierer ok. Ich benutze den OVP LMC6084 mit Single-Supply. Im Datenblatt steht er kann sich am Ausgang der Masse bis auf 20mV nähern (Rail to Rail). Daran liegt es also nicht, oder? Alternativ könnte ich sicherlich einen anderen Shunt-Widerstand wählen und damit meinen Messbereich verkleinern, aber für eine Lösung für obiges Problem währe ich schon dankbar. Besten Dank...
>Die abfallende Spannung wird über einen Subtrahierer mit Faktor 5 >verstärkt Wie sieht das Mess-Ergebnis aus, wenn Du den Eingang des Subtrahierers mit einer Kurzschluss-Brücke versiehst? Und wenn Du einen hochohmigen Shunt verwendest und kein externer Strom diesen durchfließt ?
Ich konnte das Problem etwas eingrenzen: Ich habe nun keine Last angeschlossen und benutze einen 10M Shunt. Am Ausgang des Subtrahierers messe ich 0,1V. Verwende ich einen nierderohmigeren Shunt, z.B. 18k, messe ich 3mV, das ist ok. Ich weißt jetzt wo das Problem liegt, habe mir mit dem Ozsilloskop den Ausgang angeschaut: ein halbförmiger Sinus mit einer Frequenz von 50Hz, Amplitude ca. 0,4V. Scheint wohl das Problem zu sein Wenn ich den Eingang des Subtrahieres kurzschließe messe ich am Ausgang übrigens 3mV, ist also in Ordnung. Stellt sich die Frage wie ich diese 50Hz da raus bekommen?!
>Stellt sich die Frage wie ich diese 50Hz da raus bekommen?! Vielleicht hilft ein einfacher Kondensator parallel zum Shunt, ich vermute bei einem "10M Shunt" (ziemlich hochohmig) wird ein Netzbrummen empfangen. Abhilfe: Gute Schirmung der Eingangsschaltung und Messleitungen >z.B. 18k, messe ich 3mV, das ist ok. sieht wie ein Offset aus
was ist das für ein Shunt??? Normalerweise liegen die doch im Milliohmbereich, nicht Kilo oder Megohm. Das kann nicht stimmen.
>Milliohmbereich, nicht Kilo oder Megohm. Das kann nicht stimmen.
Doch, Localhorst misst im µA Bereich, da brauchst Du hochohmige Shunts
(R=U/I),
im Ampere-Bereich, da hast Du natürlich recht, da gehts dann in den
mOhm-Bereich
stimmt, das Ohmsche Gesetz läßt sich nicht überlisten. so einen großen Wert noch als Shunt zu bezeichnen, wie groß ist dann erst der Arbeitswiderstand? Der Meßfehler durch den Spannungsabfall am Shunt muß ja auch berücksichtigt werden. Solche Bereiche findet man eher in der Hochspannungstechnik, wo auch Megohmwiderstände noch Leistungen vertragen müssen.
der Eingangsoffset des LMC6084 ist ausgezeichnet, 150 uV typ. sagt das Datenblatt, das hab ich uch als erstes verdächtigt. Aber der Eingangswiderstand des Differenzverstärkers muß ja auch deutlich über den 10 MOhm liegen, wie sieht es damit aus?
> so einen großen Wert noch als Shunt zu bezeichnen....
Stell Dir, Du möchtest der Sperrstrom einer Diode messen,
der liegt bei manchen Exemplaren im µA...nA Bereich,
durch einen hochohmigen Shunt und nachgeschalteter
"Spannungs-Messung" erhältst Du diesen Wert.
Miss doch mal spassenshalber den Innenwiderstand (Shunt) Deines
Messgerätes im kleinsten DC-Strombereich
und ..... auch relativ hochohmig, oder ?
Also, zunächst einmal das 50Hz Problem. Ich habe meine Schaltung auf einem Steckbrett aufgebaut. An diesem ist ein Kabel befestigt (Erde) welches ich "Spaßeshalber" mit meiner Masse verbunden habe und schwups war das Rauschen "fast" weg. Wenn ich das Steckbrett vom Tisch anhebe ist es übrigens komplett weg. Vermutlich sollte ich später beim Layout auf große Massefläche achten oder?! Dann habe ich noch ein paar Kondensatoren verteilt welche ebenfalls etwas Besserung brachten. Mein Körper ist übrigens die größte Antenne, wenn ich den 10M-Shunt anfasse gehts gar nicht mehr. Habe dann mal eine 80M Last angeschlossen und konnte auch relativ sauber (je hochohmiger die Last, desto größer ist ebenfalls das Rauschen) 30nOhm messen. Die Schaltung wird später übrigens Ruhe- und Betriebsströme messen, deshalb habe ich auch noch Shunts von 18Ohm, 18KOhm und 1MOhm. Werden dann mit Reed-Relais entsprechend umgeschaltet. Zum Offset: Schließe ich zwei Eingänge kurz messe ich ca. 3mV. Im Datenblatt seht zwar etwas von typical 0,15mV, aber ich denke dass ist weil der Ausgang nicht exakt 0V sein kann. (Single Supply Betrieb). Zum Eingagnswiderstand des Subtrahierers: Zwischen Shunt und Subtrahierer habe ich zwei LMC6084 als Impedanzwandler eingesetzt, deren Eingangswiderstände müssten hoch genug sein, max. 1nA Eingangsstrom, wenn überhaupt.
Unbedingt beim Anschluss der Last ein geschirmtes Kabel verwenden, wirkt Wunder!!
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