Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ESP8266 Strom und Spannung messen


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von [...] (Gast)


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Hallo,

ich würde gerne mit einem ESP8266 die aktuelle Spannung und den 
dazugehörigen Strom messen. Die Spannung wird im Bereich von 10V und 18V 
pendeln. Der maximale Strom wird 20A betragen.
Die Auslesezeit hätte ich gerne im Berich von 100ms bis 250ms.

Wie kann ich das diese Messung am Besten mit einem ESP durchführen?

Danke für eure Hilfe!
Grüße

von Brany (Gast)


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Zum Messen könnte man sich mal den INA219 ansehen.
Der geht bis 26V und bräuchte für 20A dann einen entsprechend kleinen 
Shunt-Widerstand.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Auf jeden Fall rate ich davon ab, dazu den analogen Eingang des ESP zu 
benutzen, weil der sich von den WLAN Teilen (im Chip) sehr stark 
beeinflussen lässt.

von Mathias H. (mathias)


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@Stefanus F.
Wie wirkt sich das aus?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Bis zu 20% Abweichung vom wahren Spannungswert. Das steht gut 
verklausuliert im Datenblatt, kaum zu entdecken.

Wirklich brauchbar ist der analoge Eingang nur, während WLAN deaktiviert 
ist. Aber zum ein/aus-schalten musst du die Firmware rebooten.

: Bearbeitet durch User
von [...] (Gast)


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Hallo,

vielen Dank für den Hinweis mit dem Analogpin vom ESP.
Das der ESP selber ungeeignet ist, habe ich schon befürchtet und habe 
mal im Netz nach Breakout Board für den Arduino geguckt, wo passende 
Sensoren verbaut sind.

Für den Strom bin ich auf folgenden Baustein gekommen: ACS712-20
und für die Spannung habe ich den ADS1115 gefunden. Wobei ich scheinbar 
die Spannung vorher reduzieren muss. In einigen Foren habe ich gelesen, 
das ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen für mein Vorhaben ehr 
ungeeignet ist. Es wurde immer auf einen Operationsverstärker verwiesen.

Wäre diese Kombination für mein Vorhaben und speziell für die angedachte 
Geschwindigkeit besser geeignet?

von Εrnst B. (ernst)


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[...] schrieb:
> Wäre diese Kombination für mein Vorhaben und speziell für die angedachte
> Geschwindigkeit besser geeignet?

warum nicht der obengenannte INA219 ? Gibt's ebenfalls auf billigen 
China-Breakout-Boards, und er kann Spannung&Strom gleichzeitig und 
High-Side sowie in beide Richtungen messen.

Nur den Shunt müsstest du ändern, da sind normalerweise 0.1 Ohm drauf, 
das ist zuviel.

und max. 100ms / Messung sind locker drinnen.

: Bearbeitet durch User
von [...] (Gast)


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@Ernst
ich habe den INA219 nicht ausgeschlossen. Ich muss mich aber mit dem 
Baustein erst einmal beschäftigen.
Die anderen Bausteine hatte ich in der Zeit raus recherchiert, wo noch 
keine weiteren Einträge hier existierten.

von Olaf (Gast)


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> Für den Strom bin ich auf folgenden Baustein gekommen: ACS712-20
> und für die Spannung habe ich den ADS1115 gefunden.

Kauf dir bei Reichelt einen MCP3911. Der ist fuer dich als Bastler gut 
verfuegbar, kostet nur 1.30Euro und hat zwei Eingaenge.

> Wobei ich scheinbar
> die Spannung vorher reduzieren muss.

Ja, musst du machen.

> In einigen Foren habe ich gelesen,
> das ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen für mein Vorhaben ehr
> ungeeignet ist. Es wurde immer auf einen Operationsverstärker verwiesen.

Naja, mit Foren ist das so eine Sache. Es spricht für die 
Spannungsmessung nichts dagegen einfach nur einen Spannungsteiler zu 
verwenden und wenn er fuer deine Anwendung relativ hochohmig sein muss, 
noch einen Kondensator dahinter zu machen damit der ADC einen 
ausreichend kleinen Innenwiderstand sieht. Aufwendiger ist dagegen die 
Strommessung dort brauchst du wirklich einen OPV weil du nur einen 
kleinen Spannungsabfall haben willst, anderseits hat der ADC den ich dir 
oben empfohlen habe schon einen PGA drin. Wenn du dir 100mV erlaubten 
kannst dann wirst da keine Probleme haben aber vermutlich gehen sogar 
10mV. Vorausgesetzt du kannst den Stromlowside messen. Andernfalls 
brauchst du idealerweise sowas wie einen MAX4080 um highside zu messen.


Olaf

von [...] (Gast)


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Die Möglichkeiten scheinen im preisgünstigen Segment doch besser zu 
sein, als ich dachte. Da alle Bauteile in der Anschaffung recht günstig 
ist, weder ich mir von allen Bauteilen ein Exemplar beschaffen und dann 
testen, was das Beste für mich ist.



@Ernst
Du hast geschrieben, das der Shunt auf den Boards für den INA219 zu groß 
ist. Welcher Shunt-Wert wäre hier besser geeignet?
>Nur den Shunt müsstest du ändern, da sind normalerweise 0.1 Ohm drauf, das ist 
zuviel.

Eine genau Formel zur Berechnung konnte ich jetzt im DB nicht finden. 
Nur die Formeln für die Register habe auf die schnelle gefunden.

von Sascha W. (sascha-w)


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[...] schrieb:
> @Ernst
> Du hast geschrieben, das der Shunt auf den Boards für den INA219 zu groß
> ist. Welcher Shunt-Wert wäre hier besser geeignet?
>>Nur den Shunt müsstest du ändern, da sind normalerweise 0.1 Ohm drauf, das ist
> zuviel.
>
> Eine genau Formel zur Berechnung konnte ich jetzt im DB nicht finden.
> Nur die Formeln für die Register habe auf die schnelle gefunden.
Der ADC für den Strom geht von +-40mV bis +-320mV in 4 Stufen 
einstellbar.
Für 20A sollte also er <=10mOhm sein, soll sich ja auch möglichst wenig 
erwärmen.

Sascha

: Bearbeitet durch User

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