Hallo zusammen, ich bin kein Schaltungsexperte, stehe aber umso mehr vor einem Problem. Mein INA118 hat am Ausgang (100mV) einen anderen Wert als die Spannungsdifferenz am Eingang (190mV). R21 ist nicht bestückt, daher sollte die Verstärkung 1 betragen. Hat jemand einen Tipp für mich? DANKE!!
Angehängte Dateien:
-
INA118_Problem.png
10 KB
:
Verschoben durch User
Wo liegt denn deine Eingangsspannung absolut? Nahe an +/-Ub funktionierts nicht so recht. Wandler sollte ein TMA2405D sein, aber das wird wohl ein Schreibfehler sein?
Die Eingangsspannungen liegen bei 0V und 190mV und die Differenz gemessen mit einem Multimeter stimmt und ist stabil. Allerdings sind die Eingangsspannungen nicht bezogen auf die Masse des INA118 sondern kommen aus einem eigenen Stromkreis. Ja ist natürlich ein TMA2405D
Konstantin schrieb: > Die Eingangsspannungen liegen bei 0V und 190mV und die Differenz > gemessen mit einem Multimeter stimmt und ist stabil. Allerdings sind die > Eingangsspannungen nicht bezogen auf die Masse des INA118 sondern kommen > aus einem eigenen Stromkreis. > > Ja ist natürlich ein TMA2405D Miss mal die Spannung von in+ und in- nach gnd des ina. Sollte im Common Mode Bereich liegen
Konstantin schrieb: > Allerdings sind die > Eingangsspannungen nicht bezogen auf die Masse des INA118 Das geht nicht, der ist kein Isolationsverstärker. Schau mal unter "Linear input voltage range", was einzuhalten ist.
Konstantin schrieb: > Die Eingangsspannungen liegen bei 0V und 190mV und die Differenz > gemessen mit einem Multimeter stimmt und ist stabil. Allerdings sind die > Eingangsspannungen nicht bezogen auf die Masse des INA118 sondern kommen > aus einem eigenen Stromkreis. Das geht natürlich gar nicht! Im Datenblatt http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina118.pdf steht unter 6.5 "Linear input voltage range" der Spannungsbereich, in dem sich die Eingangsspannungen gegenüder den INA118-Versorgungsspannungen bewegen dürfen. Also muss ein Teil der Schaltung dafür sorgen, dass die Spannung zwischen den GNDs der beiden Stromkreise klein genug ist.
Angehängte Dateien:
-
Bild.png
9,3 KB
Jetzt bin ich ziemlich verwirrt. Der Differenzenverstärker soll doch die Spannungsdifferenz an seinen Eingängen an seinem Ausgang bezogen auf seine Masse ausgeben oder nicht? Ich habe als Versorgungsspannung +-5,6V. Heißt meine Linear Input Vortage, dass an den Eingängen höchstens circa +-4V bezogen auf die Masse des INA anliegen dürfen? Wie bekomme ich die GNDs aufeinander bezogen? Nützt es einen nicht isolierten DC/DC Wandler zu nehmen?
Konstantin schrieb: > Nützt es einen nicht isolierten DC/DC Wandler zu nehmen? Kommt zuwar schwerstens auf den Rest der Schaltung an, aber wenn Du so fragst: Meine Glaskugel sagt nein.
Konstantin schrieb: > Ich habe als Versorgungsspannung +-5,6V. Heißt meine Linear Input > Vortage, dass an den Eingängen höchstens circa +-4V bezogen auf die > Masse des INA anliegen dürfen? Ja (wobei die von dir angegebenen Spannungen wirklich nur ca.-Werte sind) > Wie bekomme ich die GNDs aufeinander > bezogen? Nützt es einen nicht isolierten DC/DC Wandler zu nehmen? Nein. Ein isolierter DC/DC-Wandler trennt ja die GNDs, damit ist die Spannung zwischen beiden undefiniert und hängt ab von - Isolationswiderstände/Restströme zwischen den Schaltungteilen und der Umgebung - Erdungsverhältnisse der Schaltungsteile - kapazitive Einsteuungen - ... Man muss also geziehlt etwas einbauen, damit die GNDs nicht unkontrolliert auseinander driften. Oder gleich die beiden GNDs miteinander verbinden!
:
Bearbeitet durch User
Ok ich formuliere mein Problem mal neu. Ich versuche mit der Schaltung (siehe ganz oben) in einem 1.Stromkreis mit Spannungsteiler die Spannung über dem 110k Widerstand differentiell zu messen, da hier keine Masse am Widerstand vorliegt. Hierfür habe ich mir den INA118 als Differenzenverstärker besorgt und dieser wir über einen isolierten DC/DC Wandler betrieben (->2.Stromkreis bzw 2.Masse). Wieso kann das nicht funktionieren? Und wie kann es funktionieren (am besten ohne die komplette Schaltung zu ändern)? Glaube ich habe einen schwerwiegenden Denkfehler :D
Dietrich L. schrieb: > Man muss also geziehlt etwas einbauen, damit die GNDs nicht > unkontrolliert auseinander driften. > Oder gleich die beiden GNDs miteinander verbinden! Würde das das Problem beheben? Oder töte ich damit den DC DC Wandler?
Konstantin schrieb: > Dietrich L. schrieb: >> Man muss also geziehlt etwas einbauen, damit die GNDs nicht >> unkontrolliert auseinander driften. >> Oder gleich die beiden GNDs miteinander verbinden! > > Würde das das Problem beheben? Oder töte ich damit den DC DC Wandler? Wenn die Funktion deiner Gesamtschaltung es erlaubt, die GNDs zu verbinden und die Spannungen an den beiden Messpunkten dann im erlaubten Bereich sind geht das. Den DC/DC-Wandler stört das nicht. Die Potentialtrennung des DC/DC-Wandler gibt dir nur die Möglichkeit, den GND des INA118 an einen (fast) beliebigen Punkt der Signalquelle anzuschließen, ohne dass unkontrollierte Ströme zwischen den Schaltungsteilen fließen und das Messsignal verfälschen.
:
Bearbeitet durch User
Dietrich L. schrieb: > Wenn die Funktion deiner Gesamtschaltung es erlaubt, die GNDs zu > verbinden und die Spannungen an den beiden Messpunkten dann im erlaubten > Bereich sind geht das. Die Messpunkte können bis zu 48V betragen, somit würde ich aus dem Bereich des INA118 rausfallen. Könnte ich alternativ den INA149 nehmen? So wie ich das Datenblatt verstehe, kann dieser bei +-15V Versorgungsspannung bis zu 275V an den Eingängen aushalten. Ist dies richtig?
Konstantin schrieb: > Könnte ich alternativ den INA149 nehmen? Schau mal ins Datenblatt, der hat Spannungsteiler am Eingang, um die Spannung in den Arbeitsbereich runter zu teilen, d.h. er belastet mit je 400kΩ. Für sinnvolle Hilfe braucht man die Gesamtschaltung, also was Du an beiden Seiten abgeschnitten hast. Irgendwie müssen beide Seiten miteinander verbunden werden, daran führt kein Weg vorbei.
In meiner Schaltung kommt links nichts mehr, da dort der Abgriff der Elektroden ist. Ich möchte also die Spannung, die zwischen den Elektroden (bzw Lichtbogen dazwischen) ist, messen können. Die Elektroden werden variabel innerhalb eines DC-Netzes verschaltet, ich kann aber die 0V des DC Netzes mit dem GND des DC/DC Wandlers verbinden. Für meine Messung kommt zunächst der Spannungsteiler, an dem ich über einen Differenzenverstärker abgreifen möchte. DC Spannung im Netz sind 48V, somit können die Messpunkte auch bis zu 48V haben. Daher die Frage nach dem INA149 als Alternative.
Konstantin schrieb: > In meiner Schaltung kommt links nichts mehr, da dort der Abgriff der > Elektroden ist. ... Dennoch wäre es eifacher, du zeichnest mal einen Schaltplan, das ist die Sprache der Elektronik. Er darf auch einfach auf Papier sein. Dann gibt es weniger Spekulationen, wie das "Netz" aussieht und wo da die Elektroden sind bzw. sein können. Konstantin schrieb: > Die > Elektroden werden variabel innerhalb eines DC-Netzes verschaltet, Was ist im Stromkreis +48V -> Elektrode -> GND sonst noch verschaltet? Was ist da variabel? Welche Ströme fließen da? Es kann ja durchaus sein, dass man einfach den GND des INA118 mit dem Signal ELEKTRODE- verbinden kann. Was dann ein Problem werden könnte, wären die hochfrequenten (?) Wechselspannungen / Ströme, die durch den Lichtbogen erzeugt werden, wodurch ELEKTRODE- gegenüber dem "Netz"-GND "herumspringt". Da kommen dann die Erdungsverhältnisse des "Netzes" und die kapazitive Kopplung der INA-Seite zur Umgebung ins Spiel. Also auch: wie geht es hinter dem INA weiter? Unabhängig von der Kopplung an den Verstärker ist in dem Zusammenhang auch die Frage zu beantworten, in welchem Frequenzbereich soll der Verstärker das Messsignal abbilden und ist er dazu auch in der Lage? Oder ist nur der Mittelwert interessant, den man mit einem Tiefpass einfach erzeugen könnte.
Dietrich L. schrieb: > Es kann ja durchaus sein, dass man einfach den GND > des INA118 mit dem Signal ELEKTRODE- verbinden kann. Da er einen isolierten DC/DC-Wandler benutzt, braucht er eigentlich auch keinen Instrumentationsverstaerker. Einfacher OPV würde genügen.
Angehängte Dateien:
-
IMG_1034.jpg
210 KB
Dietrich L. schrieb: > Konstantin schrieb: >> In meiner Schaltung kommt links nichts mehr, da dort der Abgriff der >> Elektroden ist. ... > > Dennoch wäre es eifacher, du zeichnest mal einen Schaltplan, das ist die > Sprache der Elektronik. Er darf auch einfach auf Papier sein. > Dann gibt es weniger Spekulationen, wie das "Netz" aussieht und wo da > die Elektroden sind bzw. sein können. Siehe Anhang (nicht schön aber selten) > Konstantin schrieb: >> Die >> Elektroden werden variabel innerhalb eines DC-Netzes verschaltet, > > Was ist im Stromkreis +48V -> Elektrode -> GND sonst noch verschaltet? > Was ist da variabel? Welche Ströme fließen da? Ströme bis zu 100A, sonst nur Lasten. Die Elektroden können überall im Netz positioniert werden (Pos.1-3) > Es kann ja durchaus sein, dass man einfach den GND des INA118 mit dem > Signal ELEKTRODE- verbinden kann. > Was dann ein Problem werden könnte, wären die hochfrequenten (?) > Wechselspannungen / Ströme, die durch den Lichtbogen erzeugt werden, > wodurch ELEKTRODE- gegenüber dem "Netz"-GND "herumspringt". Da kommen > dann die Erdungsverhältnisse des "Netzes" und die kapazitive Kopplung > der INA-Seite zur Umgebung ins Spiel. Also auch: wie geht es hinter dem > INA weiter? Ich könnte nur den GND des INA mit 0V des 48V Netzes verbinden. Sonst ist durch die variable Positionierung keine Verbindung möglich. > Unabhängig von der Kopplung an den Verstärker ist in dem Zusammenhang > auch die Frage zu beantworten, in welchem Frequenzbereich soll der > Verstärker das Messsignal abbilden und ist er dazu auch in der Lage? > Oder ist nur der Mittelwert interessant, den man mit einem Tiefpass > einfach erzeugen könnte. Genau die hochfrequenten Anteile möchte ich auch erfassen können. Daher sollte der Frequenzbereich bis zu 500kHz reichen.
Beitrag #5568657 wurde von einem Moderator gelöscht.
Konstantin schrieb: > Ich könnte nur den GND des INA mit 0V des 48V Netzes > verbinden. Sonst ist durch die variable Positionierung > keine Verbindung möglich. Quatsch. Du legst die Masse Deiner Messschaltung auf die eine Messleitung und verwendest einen stinknormalen OPV, keinen Instrumentationsverstärker. Dessen Plus-Eingang kommt (über den Spannungsteiler) auf die anderen Messleitung. U.u. brauchst Du noch Kompensations- kapazitäten, aber das kommt später.
... ach so, Nachtrag: Wenn "Osz." für "Oszilloskop" steht, dann bleibt nur das Rätsel, warum Du die gewünschte Messung nicht einfach direkt mit dem Oszi ausführst. Das setzt natürlich voraus, dass die 48V-Quelle ihrerseits potenzialfrei ist -- aber davon, dass eine Seite der 48V auf Erdpotenzial liegen, hast Du ja bisher nichts geschrieben.
Egon D. schrieb: > Du legst die Masse Deiner Messschaltung auf die eine > Messleitung und verwendest einen stinknormalen OPV, > keinen Instrumentationsverstärker. Dessen Plus-Eingang > kommt (über den Spannungsteiler) auf die anderen > Messleitung. U.u. brauchst Du noch Kompensations- > kapazitäten, aber das kommt später. Aber ich will doch die Spannung über dem Lichtbogen haben. Dafür muss ich doch differentiell messen solange nicht die eine Elektrode auf Masse liegt.. denke ich da falsch?
Konstantin schrieb: > Egon D. schrieb: >> Du legst die Masse Deiner Messschaltung auf die eine >> Messleitung und verwendest einen stinknormalen OPV, >> keinen Instrumentationsverstärker. Dessen Plus-Eingang >> kommt (über den Spannungsteiler) auf die anderen >> Messleitung. U.u. brauchst Du noch Kompensations- >> kapazitäten, aber das kommt später. > > Aber ich will doch die Spannung über dem Lichtbogen > haben. Dafür muss ich doch differentiell messen solange > nicht die eine Elektrode auf Masse liegt.. denke ich > da falsch? Und wo -- denkst Du -- ist im 48V-Stromkreis "Masse"?
Egon D. schrieb: > Und wo -- denkst Du -- ist im 48V-Stromkreis "Masse"? Bei 0V meiner 48V Spannungsversorgung?
Konstantin schrieb: > Egon D. schrieb: >> Und wo -- denkst Du -- ist im 48V-Stromkreis "Masse"? > > Bei 0V meiner 48V Spannungsversorgung? Und warum ausgerechnet dort? Was ist an den 0V so grundsaetzlich anders als an 48V?
Egon D. schrieb: > Konstantin schrieb: >> Egon D. schrieb: >>> Und wo -- denkst Du -- ist im 48V-Stromkreis "Masse"? >> >> Bei 0V meiner 48V Spannungsversorgung? > > Und warum ausgerechnet dort? > Was ist an den 0V so grundsaetzlich anders als an 48V? Die vergisst das Problem, dass ich die Elektroden an verschiedene Positionen im Netz verschalten möchte. Somit gibt es auch den Fall (Pos.2), dass ich weder die 0 noch die 48V an einer Elektrode anliegen habe.
Was noch nicht beantwortet wurde: Ist die 48V-Versorgung potenzialfrei? Wenn ja, könntest du den Anschluss ELEKTRODE- auf Masse (Erde) legen zusammen mit dem GND des Verstärkers. Dann bezieht sich auch der Ausgang des Verstärkers auf Erde und du kannst mit einen üblichen Oszi (Tastkopf-Masse mit PE verbunden!) einfach messen.
Konstantin schrieb: > Egon D. schrieb: >> Konstantin schrieb: >>> Egon D. schrieb: >>>> Und wo -- denkst Du -- ist im 48V-Stromkreis "Masse"? >>> >>> Bei 0V meiner 48V Spannungsversorgung? >> >> Und warum ausgerechnet dort? >> Was ist an den 0V so grundsaetzlich anders als an 48V? > > Die vergisst das Problem, dass ich die Elektroden an > verschiedene Positionen im Netz verschalten möchte. Du machst mich wahnsinnig. Welche "Elektroden"? Welches "Netz"? Du hast, wie Du bisher geschildert hast, in dem 48V-Stromkreis eine Reihenschaltung aus vier Elementen: Der 48V-Quelle, einer Funkenstrecke und zwei Last- widerstaenden. Die genaue Position der Funkenstrecke in der Reihenschaltung soll variabel sein. Gut. Bisher ganz einfach. > Somit gibt es auch den Fall (Pos.2), dass ich weder > die 0 noch die 48V an einer Elektrode anliegen habe. Ja und? Warum beantwortest Du nicht einfach meine Frage, die da lautet: Warum glaubst Du, dass die "Masse" in dem 48V- Stromkreis ausgerechnet bei 0V liegt?
Dietrich L. schrieb: > Was noch nicht beantwortet wurde: Ist die 48V-Versorgung > potenzialfrei? > > Wenn ja, könntest du den Anschluss ELEKTRODE- auf Masse (Erde) legen > zusammen mit dem GND des Verstärkers. Dann bezieht sich auch der Ausgang > des Verstärkers auf Erde und du kannst mit einen üblichen Oszi > (Tastkopf-Masse mit PE verbunden!) einfach messen. Was heißt denn in diesem Zusammenhang potenzialfrei? Welche Erde meinst du denn?
Egon D. schrieb: > Du machst mich wahnsinnig. Tut mir wirklich Leid. Aber ich verstehe die Materie anscheinend nicht tief genug. > Du hast, wie Du bisher geschildert hast, in dem > 48V-Stromkreis eine Reihenschaltung aus vier Elementen: > Der 48V-Quelle, einer Funkenstrecke und zwei Last- > widerstaenden. Die genaue Position der Funkenstrecke in > der Reihenschaltung soll variabel sein. > > Gut. Bisher ganz einfach. > >> Somit gibt es auch den Fall (Pos.2), dass ich weder >> die 0 noch die 48V an einer Elektrode anliegen habe. > > Ja und? > > Warum beantwortest Du nicht einfach meine Frage, die da > lautet: Warum glaubst Du, dass die "Masse" in dem 48V- > Stromkreis ausgerechnet bei 0V liegt? Das hatte ich nur so angenommen. Bitte nicht steinigen, aber bisher erkenne ich noch nicht die Lösung für mein Problem.
Konstantin schrieb: > Egon D. schrieb: >> Du machst mich wahnsinnig. > > Tut mir wirklich Leid. Aber ich verstehe die Materie > anscheinend nicht tief genug. Ja :) Das geht aber vielen Leute so (falls Dir das ein Trost ist.) >>> Somit gibt es auch den Fall (Pos.2), dass ich weder >>> die 0 noch die 48V an einer Elektrode anliegen habe. >> >> Ja und? >> >> Warum beantwortest Du nicht einfach meine Frage, die da >> lautet: Warum glaubst Du, dass die "Masse" in dem 48V- >> Stromkreis ausgerechnet bei 0V liegt? > > Das hatte ich nur so angenommen. Okay. Es bestehen gute Chancen, dass diese Annahme falsch ist. > Bitte nicht steinigen, aber bisher erkenne ich noch > nicht die Lösung für mein Problem. Nun ja, wenn ich Recht habe, dann GIBT es einfach kein Problem.
Egon D. schrieb: > Nun ja, wenn ich Recht habe, dann GIBT es einfach kein > Problem. Da wäre ich super froh! :) Dann schildere mir bitte nochmal auf einer einfachen Ebene was, wo, wie mit was.
Konstantin schrieb: > Was heißt denn in diesem Zusammenhang potenzialfrei? Welche Erde meinst > du denn? Diese unsere Erde, auf der wir stehen. Bei 230V-Steckdosen ist das PE (Schutzerde). Und mit dieser PE ist bei üblichen Oszis [1] die Masse des Tastkopfes verbunden. Und das ist dann wichtig, wenn du den Oszi an den Verstärker anschließen willst. Denn wenn der GND des Verstärkers fest auf einem anderen Potenzial liegt als PE, machtst du einen Kurzschluss. Und abhängig davon, ob die 48V des "Netzes" bereits mit PE verbunden sind (nicht potenzialfrei), sind einige Schaltungsmöglichkeiten ausgeschlossen. Im anderen Fall (potenzialfrei) hast Du die Freiheit, einen beliebigen Punkt des Netzes auf ein gewünschtes Potenzial zu legen, z.B. den Anschluss ELEKTRODE- auf Masse (Erde). Dann ist eine Potenzialtrennung des Verstärkers und/oder des Oszis unnötig. Edit: Unter Umständen kannst du in dem Fall auch ganz auf einen Verstärker verzichten, wenn dir die Oszi-Empfindlichkeit ausreicht. [1] Es gibt aus Oszis mit potenzialfreien Eingängen oder Differenztastköpfe, die einige 100V Gleichtaktspannung gegenüber Masse / PE erlauben.
:
Bearbeitet durch User
Hallo, > Konstantin schrieb: > Ich versuche mit der Schaltung (siehe ganz oben) in einem 1.Stromkreis > mit Spannungsteiler die Spannung über dem 110k Widerstand differentiell > zu messen, Da deine Messschaltung galv. getrennt vom der Meßspannung ist, brauchst du das gar nicht. Du willst eigentlich nur die Spannung über der Meßwiderstand messen. > da hier keine Masse am Widerstand vorliegt. Masse ist kein exponiertes Potential! Masse ist das, was du als solches festlegst. In deinem Fall kannst du die Masse auf das Common des DCDC-Wandlers legen. > Hierfür habe ich > mir den INA118 als Differenzenverstärker besorgt und dieser wir über > einen isolierten DC/DC Wandler betrieben (->2.Stromkreis bzw 2.Masse). > Wieso kann das nicht funktionieren? Es wird wohl funktionieren. > Und wie kann es funktionieren (am > besten ohne die komplette Schaltung zu ändern)? Verbinde einfach Common vom DCDC-Wadnler mit Pin3 und Pin5 vom INA. Damit hast du deine Schaltungsmasse definiert. Der anderen Seite mit dem Messwiderstand wird es egal sein, weil Common auch nur in der Luft hängt. Gruß Öletronika
:
Bearbeitet durch User
U. M. schrieb: >> da hier keine Masse am Widerstand vorliegt. > > Masse ist kein exponiertes Potential! Masse ist das, > was du als solches festlegst. Leider stimmt das nur bei Kleinspannung. In anderen Fällen legen manchmal andere Leute irgendwas fest, ohne mich zu fragen :) Bei allem, was direkt oder indirekt mit Niederspannung (=Netzspannung) zu tun hat, muss man damit rechnen, dass "Masse" = "Erde" gilt. Die bekannteste Falle dieser Art ist der Schirm an den BNC-Buchsen vom Oszi, der nicht einfach nur auf Masse, sondern auf Schutzleiter (=Erde) liegt. > In deinem Fall kannst du die Masse auf das Common > des DCDC-Wandlers legen. Ja. Falls aber seine 48V-Quelle sekundärseitig nicht erdfrei ist (was unwahrscheinlich, aber möglich ist), gibt es trotzdem einen Kurzen, wenn er den Oszi anklemmt. Alles nicht so einfach.
Also noch ein paar mehr Infos zu meinem Problem. Mein Oszi ist ein PicoScope, was ja über USB am PC hängt. Meine 48V Spannungsquelle wird ein Standard DC Spannungsquelle sein (also potenzialfrei, wenn ich es richtig verstehe). Somit verstehe ich, dass ich den Common meines DCDC Wandlers als Bezugspunkt für meinen INA nehmen kann. Wenn ich PIN3 und PIN5 des INA auf Common lege, definiere ich also die eine Seite meines 110k Widerstands auf Masse. Damit laufe ich dann auch nicht Gefahr außerhalb meiner Linear Input Vortage Range zu laufen, da der Spannungsteiler meine max. 48V immer noch teilt bzw es nur auf den Strom ankommt der durch die 110k fließt. Ergo dem INA ist es egal was für ein Potential gegenüber 48V Stromkreis am Widerstand herrschen, weil er sich nur auf Common bezieht. Liege ich damit richtig? Damit wäre mein Problem ja recht "simpel" gelöst :D
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte 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
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.