LM358 Current Sense

[Markus (Gast)]

Hallo allerseits,

ich bin dabei für einen µC Stromwerte zu liefern, scheitere aber dabei.
Es soll der Strom an einem Shuntwiderstand gemessen, dieser mittels dem 
LM358 verstärkt und zum µC geführt werden.

Bei der Simulation, im Anhang, funktioniert alles tadellos und die Werte 
stimmen mit den Berechnungen überein. Jedoch scheitere ich beim Aufbau 
auf dem Steckbrett. Bei Vcc(10V) bekomme ich beispielsweise 10.5V am 
Ausgang obwohl etwa 4V zu erwarten wäre.

Am liebsten würde ich den LM358 mit 5V betreiben wollen. Nur es 
funktioniert nicht wie er soll.

Hat jemand eine Idee, woran der Fehler liegen kann?

Bin für jeden Tipp dankbar.
LG

[Εrnst B. (ernst)]

Markus schrieb:
> Hat jemand eine Idee, woran der Fehler liegen kann?

R2..R5 müssen bei deiner Schaltung Super-Genau sein. Das ist in der 
Simulation kein Problem, in der Realität muss nur das Drähtchen schief 
im Steckbrett stecken, um das Ergebnis zu versauen.

--> Wenn möglich lass den OpAmp "Highside mitlaufen", nimm einen "Over 
the Top"-Fähigen OpAmp, und bringe das Ergebnis per Transistor nach GND 
runter.

Oder halt gleich einen INA126 o.Ä.

[Harald W. (wilhelms)]

Markus schrieb:

> Am liebsten würde ich den LM358 mit 5V betreiben wollen. Nur es
> funktioniert nicht wie er soll.
>
> Hat jemand eine Idee, woran der Fehler liegen kann?

Der LM358 ist für eine solche Schaltung nicht geeignet.
Siehe Datenblatt.

[karadur (Gast)]

Deine Eingänge liegen oberhalb der Versorgung deines ICs!!!

[Εrnst B. (ernst)]

Εrnst B. schrieb:
> Oder halt gleich einen INA126 o.Ä.

Falscher Typ. --> INA138 passt besser.

[Markus (Gast)]

karadur schrieb:
> Deine Eingänge liegen oberhalb der Versorgung deines ICs!!!

Ist dass denn eine Voraussetzung? Tut Leid für die Frage, bin noch ein 
blutiger Anfänger ..

Und wie gehe ich es an, wenn ich beispielsweise nur 0-10V 
Versorgungspannung zu Vergüng habe, aber dennoch diese den Strom durch 
RSense dieser Schaltung auswerten möchte?

[Andrew T. (marsufant)]

Die wesentlichen Scahltungs-Fehler wurden schon genannt. Wenn es 
unbedingt der 358 sein muß:


R sense im low side Zweig statt wie jetzt im highside Zweig: Und schon 
wird das Ergbenis auch mit LM358 besser und Du kommst ins Ziel.

[Εrnst B. (ernst)]

Markus schrieb:
> Und wie gehe ich es an, wenn ich beispielsweise nur 0-10V
> Versorgungspannung zu Vergüng habe, aber dennoch diese den Strom durch
> RSense dieser Schaltung auswerten möchte?

Es gibt spezielle OpAmps, die Eingangsspannung > Versorgungsspannung 
erlauben. --> "Over the top"

der LM358 kann das nicht.
d.H. Per Spannungsteiler die Eingangsspannungen in den erlaubten Bereich 
bringen.
der geht beim LM358 übrigens nicht bis 5V, wenn er an 5V betrieben wird.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

karadur schrieb:
> Deine Eingänge liegen oberhalb der Versorgung deines ICs!!!
Und verletzen damit den Gleichtakteingangsbereich (Input Common Mode 
Voltage Range), der im Datenblatt angegeben ist. Ein überaus beliebter 
Anfängerfehler...

Ein Tipp: nimm für die Highside-Messung einfach fertige Verstärker, die 
für solche Anwendungen hergestellt werden:
https://www.google.de/search?q=high+side+current+measurement

Ich nehme gern den LTC6101.

[Andrew T. (marsufant)]

Markus schrieb:
> Ist dass denn eine Voraussetzung? Tut Leid für die Frage, bin noch ein
> blutiger Anfänger ..

Das ist keine Vorraussetzung, sondern der Fehler Deiner Schaltung.

>
> Und wie gehe ich es an, wenn ich beispielsweise nur 0-10V
> Versorgungspannung zu Vergüng habe, aber dennoch diese den Strom durch
> RSense dieser Schaltung auswerten möchte?


z.B. indem Du es so machst, wie ich es Dir beschrieben habe.

[Mikrowilli (Gast)]

Schau mal in das Datenblatt des LM358 und suche dort nach dem Begriff 
"Common Mode Range" bzw. "Gleichtaktaussteuerung". Dann siehst Du, daß 
die Spannung an den beiden Eingängen nicht kleiner als die negative 
Versorgungsspannung sein darf und mindestens 1,5V unter der positiven 
Versorgungsspannung bleiben muß. Diese zweite Bedingung hält Deine 
Schaltung nicht ein.

[Mikrowilli (Gast)]

verflixt - zu lange gebraucht...

[Christian K. (Gast)]

Ist ein prima Beispiel, wie man durch schlechte Modelle in die Irre 
geführt werden kann. Gibt nur wenige “over the top” Opamps die deine 
obige Applikation können. Z.B LT1490.

Ground Sense geht einfacher. Notfalls im GND Zweig der einen SEPIC 
Induktivität.

[Markus (Gast)]

Vielen Dank liebes Community,

habe es jetzt Verstanden. Herzlichen Dank an ALLE!

[Herbert B. (herbert_b)]

Markus schrieb:
> Bei der Simulation, im Anhang, funktioniert alles tadellos und die Werte
> stimmen mit den Berechnungen überein.

Ja, das ist das Schöne an Simulationen: Sie haben fast immer nichts 
mit der Realität gemein.

Herbert

[batman (Gast)]

Kann ich so nicht bestätigen.

[Eulenspiegel (Gast)]

> Ja, das ist das Schöne an Simulationen: Sie haben fast immer nichts
> mit der Realität gemein.

Auch die Realität ist eine Simulation.-)

[M. K. (sylaina)]

Herbert B. schrieb:
> Ja, das ist das Schöne an Simulationen: Sie haben fast immer nichts
> mit der Realität gemein.

Wenn mans falsch macht, ja. Und falsch machen kann man bei Simulationen 
sooo viel.