Hallo, ich möchte gerne ein sehr großen Messbereich abdecken für eine Ent/Ladungsmessung von Batterien. Dafür brauch ich leider schon 24-Bit. Ich hab mich für das Delta-Sigma Verfahren entschieden da dies sehr genau ist und sogar kurze Stromspitzen "mitbekommt". Die im Vergleich langsame Messung ist mir hierbei nicht wichtig. Mein Problem ist aktuell hierbei, dass die Batterien halt nicht dauerhaft in einem Zustand sind wo sie grade geladen oder entladen werden, sondern dieser kann sich stetig wechseln. Also es wird nicht einfach umgeschaltet das nun geladen oder entladen wird. Ich hab mir z.B. schon den DS2740 angeschaut. Genau dieser wäre perfekt (in der Funktion) für mich. Misst "genau", liefert Werte über die Ladung (akkumuliert sie sogar gleich in einem Register usw.) und misst auch die negativen Ströme. Allerdings ist die Auflösung von 16 bit (signend) nicht genug für mich. Ich suche schon seit einiger Zeit, allerdings gehen mir nun langsam die Suchbegriffe aus. (Couloumb Couter, Battery Fuel Gauge usw). Bei maxim hab ich quasi auch schon so gut wie jedes potenzielle Bauteil angeschaut, aber nichts gefunden. Hat jemand ein Idee, welcher Chip so etwas kann? oder vlt sogar einen anderen Lösungsansatz? Auch Suchwörter, würden mir da schon helfen :D Gruß M.
wie viele nV willst Du denn mit den 24 Bit messen ? Ich denke Du hast da einen grundsätzlichen Denkfehler !!
Miau schrieb: > Ich hab mir z.B. schon den DS2740 angeschaut. Genau dieser wäre perfekt > (in der Funktion) für mich. Misst "genau", liefert Werte über die Ladung > (akkumuliert sie sogar gleich in einem Register usw.) und misst auch die > negativen Ströme. > Allerdings ist die Auflösung von 16 bit (signend) nicht genug für mich. Angenommen der unwahrscheinliche Fall, daß Deine Batterie nominal 96V Klemmspannung hat.. kann ja sein, Du sagst ja nix konkretes. Dann kommt da noch ein Sicherheitzuschlag dazu... 120V sollten also ausreichend sein. Dann ist das LSB Deines verschmähten Wandlers immer noch nur 1,8mV schwer.... Was um Himmels willen ist da nicht ausreichend aufgelöst? Da siehst Du quasi schon die Gasblasen blubbern wenn es ein Pb-Akkuverbund sein sollte... MiWi
Miau schrieb: > Bei maxim hab ich quasi auch schon so gut wie jedes potenzielle Bauteil > angeschaut, aber nichts gefunden. Wenn du feststellst, dass du ein Problem hast, dass außer dir niemand hat, dann solltest du aufhören über die Lösung des Problems nach zu denken, sondern lieber darüber nachdenken warum du ein Problem hast, dass außer dir niemand hat!
Schau Dir mal den hier an: http://www.ti.com/product/msp430f67641 Dieser Prozessor ist eigentlich für intelligente Stromzähler gedacht. Der hat unter anderem drei 24 Bit SD ADCs. Es gibt aus dieser Serie eine ganze Latte von Typen mit einem bis zu sieben 24 Bit SD ADCs. Such Dir was aus. PS: Das ist nicht ein ADC mit Multiplexer davor, sondern das sind n separate ADCs, die parallel arbeiten. fchk
Moin, es geht ihm wohl um dem Strom, nicht die Zellspannung. Da gibt es tatsaechlich den Wunsch bei einem Messbereich von ZB +-1000A auf wenige mA genau zu messen. Aber das hat seinen Preis, den dann aber seltsamerweise doch immer niemand bezahlen moechte. So ein 100µOhm Shunt liefert eben keine grossen Spannungen. Aber gibt es da nichts integriertes? Mir war so, als gab es da Zell Monitoring ICs die sowohl Zellspannung als auch Strommessung machen koennen. Letzteres ziemlich genau. Die haben dann wohl regelbare Input gains. Aber damit da was gescheites rauskommt, muss das wohl schon komplett integriert sein. Also ich wuerde mal empfehlen bei den Zell-Monitoring ICs zu suchen.
Miau schrieb: > und misst auch die > negativen Ströme. Jeder ADC kann positiv und negativ messen, das ist nur eine Frage der Beschaltung. Stephan H. schrieb: > Ich denke Du hast da einen grundsätzlichen Denkfehler !! Einer kommt oft nicht allein... Georg
Ich hatte auch mal einen 24 Bit AD-Wandler. Anwendung waren Dehnungsmesstreifen. Von dem Wandler habe ich die letzten 6 Bit gleich gelöscht, weil die nichts mehr brachten. Nur noch Rauschen. Überlege noch mal das Konzept und deine Elektronik.
Miau schrieb: > Hallo, > > ich möchte gerne ein sehr großen Messbereich abdecken für eine > Ent/Ladungsmessung von Batterien. Ein großer Messbereich wird typischerweise mit einem kleinem Shunt realisiert, so dass große Ströme keinen zu großen Spannungsabfall am Shunt bewirken. >Dafür brauch ich leider schon 24-Bit. Nein, für einen großen Messbereich brauchst Du einen niederohmigen Shunt. Selbst 32 Bit nützen Dir nichts: Wenn der Shunt zu hochohmig ist, bleibt der Messbereich klein, bezogen auf die begrenzte maximale Eingangsspannung am ADC. > Ich hab mich für das Delta-Sigma Verfahren entschieden da dies sehr > genau ist und sogar kurze Stromspitzen "mitbekommt". Die im Vergleich > langsame Messung ist mir hierbei nicht wichtig. > > Mein Problem ist aktuell hierbei, dass die Batterien halt nicht > dauerhaft in einem Zustand sind wo sie grade geladen oder entladen > werden, sondern dieser kann sich stetig wechseln. Also es wird nicht > einfach umgeschaltet das nun geladen oder entladen wird. > > Ich hab mir z.B. schon den DS2740 angeschaut. Genau dieser wäre perfekt > (in der Funktion) für mich. Misst "genau", liefert Werte über die Ladung > (akkumuliert sie sogar gleich in einem Register usw.) und misst auch die > negativen Ströme. > Allerdings ist die Auflösung von 16 bit (signend) nicht genug für mich. Das riecht ja geradezu danach, als ob Du einen niederohmigen Shunt verwenden willst, obwohl die zu messenden Ströme richtig klein sind. Dieses Missverhältnis willst Du nun mit zusätzlicher Auflösung kompensieren. Ich mache so etwas auch gerne und messe mit einem 0,01Ohm-Shunt kleine Ströme an einem hochauflösendem Multimeter. Dank der hohen Auflösung sehe ich immer noch genügend "signifikante Stellen" für mich. Du hast hoffentlich auch nicht übersehen, dass Dein IC auch noch einen externen niederohmigen Shunt (z.B. 20 mOhm) benötigt. Den müsstest Du auch noch ausmessen, sonst ist Deine geforderte Genauigkeit am ... hinüber. :) Eine Lösung bestünde darin, die Spannung am Shunt zu verstärken. So etwas als Fertigprodukt verkauft Herr D.J., ansässig auf der Gefängnisinsel, unter dem Namen µCurrent. Letzten Endes ist Dein Coulomb-Zähler nichts anderes als ein Spannungslogger über einem Shunt. Überleg' mal, ob Du das nicht über ein stinknormales Multimeter mit serieller Schnittstelle im mV-Messbereich mit etwa 2 Samplen pro Sekunde ausreichend genau aufzeichnen kannst. Ich habe von µ-Controllern keine Ahnung! Die nächste Stufe wäre bei mir ein Messinterface a la Labjack oder so, teurer und schöner wär es dann mit dem ct-lab. Denk mal darüber nach, ob Du für das Aufsummieren von Messwerten wirklich einen Spezialchip verwenden willst. Verrate doch mal den Strommessbereich, den Du anstrebst und warum Du so hoch auflösen willst!
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Es geht vor allem um Ströme von 100nA bis ca. 100mA. Wobei die 100nA definitiv das Minimum ist. Messungen an Spannungen von 1,5V bis ca. 9V. Ich würde natürlich auch eine Vorverstärkung direkt am Shunt nutzen wie z.B. hier erklärt ist. Eine Messumschaltung kommt btw nicht in Frage... http://www.smarterworld.de/smart-automation-iot/messtechnik-sensorik/artikel/124191/ Mein Problem aktuell ist, aber wie ich das mit den negativen Strömen mache... Die negative Verstärkung natürlich nicht, sondern über den Delta Sigma.... Die Probleme mit 100nA und rauschen usw. sind mir auch bekannt, die werde ich dann im Griff bekommen müssen, wenn ich erstmal eine Idee habe wie ich überhaupt soetwas messen könnte... Ich hab mir auch schon einiges angeguckt, aber keine Lösung wo der Strom auch mal in die andere Richtung fliesst.... Ich möchte von euch auch keine fertigen Lösungen, sondern Ideen wie man sowas theoretisch umsetzen könnte...
Miau schrieb: > Mein Problem aktuell ist, aber wie ich das mit den negativen Strömen > mache... Das ist ja nun wirklich simpel: Du addierst zu der Eingangsspannung des Wandlers eine konstante, positive Spannung und schon ist alles im postiven Bereich. Das Hauptproblem: Genauigkeit ist ungleich Auflösung wird Dir wesentlich mehr Schwierigkeiten bringen. Ich könnte mir vostellen, das der Preis eines Shunts mit einer Genau- igkeit im ppb-Bereich im hohen, vierstelligen Bereich liegt.
Sieh dir mal "Gas Gauges" oder "Battery fuel gauges" an. Der Schaltungstechnische Aufwand ist sehr gering. Folgende ist ein gutes Beispiel: http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/2941fb.pdf Da das IC analog integreiert bekommt das Bauteil auch kurze Spitzen mit. Die Frage ist, ob eine solche Lösung deinen Anforderungen genügt. Jedenfalls gibt es von solchen IC eine ausreichende Auswahl. Es könnte sich lohnen, das durchzusehen.
Harald W. schrieb: > Mein Problem aktuell ist, aber wie ich das mit den negativen Strömen Eigentlich kein Problem. Wie hoch darf Spannung über Shunts abfallen?
100nA ? Das ist ja schon im Bereich des Batterie-Selbstentladestromes. Sinnlos. Ein 24bit SD ADC sollte eigentlich immer differentiell sein so dass positive und negative Ströme kein Problem sind.
Miau schrieb: > Es geht vor allem um Ströme von 100nA bis ca. 100mA. Wenn Du sowohl 100nA als auch 100mA ohne Bereichsumschaltung messen willst, brauchst Du eine Auflösung von mindestens einer Million "Counts". Dafür gibt es schicke 6-stellige Multimeter, gebraucht für dreistellige Eurobeträge zu erstehen. Wenn es keine Fertiglösung sein soll, kannst Du Dir z.B. das ct-lab DIV angucken um zu sehen, wie man negative Spannungen messen kann. Der 100mA-Messbereich eines typischen Geräts hat übrigens eine Genauigkeit über 24h und 23+-1 Grad von 0,01% des Messwerts + 0,004% des Messbereichs. > Wobei die 100nA definitiv das Minimum ist. > > Messungen an Spannungen von 1,5V bis ca. 9V. Unklar: Entweder ist Dein Shunt jetzt maximal unglaubliche 9V/100mA=90 Ohm groß, oder Du willst noch zusätzlich Spannung messen. Das Ganze richt ja nach Batterieentladung. Zu der Frequenz Deiner Samples hast Du übrigens gar nichts gesagt.
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