Auswahl OPV für low-side Strommessung über Shunt

[Sebastian W. (wangnick)]

Liebe Leute,

wie manche wissen bastele ich seit letztem Jahr an einer zentralen 
Steuerung meiner 13 Gartenbewässerungsventile. Ich habe nun einen 
DRV8844 erhalten und eine Testschaltung wie im Bild aufgebaut (die 
grauen Komponenten sind erst noch vorgesehen).

Allerdings beobachte ich dass der LM358N während der Präsenzmessung 
(alle Ventile werden nacheinander für maximal 650ms mit Spannung 
beaufschlagt und dabei wird der Stromanstieg durch die Ventilspule 
gemessen) erst nach 60us (entsprechend 7mV) reagiert (siehe Bild).

Ich habe jetzt lange an der Masseführung laboriert und dabei aber keine 
Verbesserung erreichen können.

Nun sind diese unerkannten 7mV kein Beinbruch und Schaltung und Software 
funktionieren trotzdem.

Ich hatte auch einen TLC27L2C ausprobiert, der verhielt sich ganz nah an 
GND besser, reagierte aber ein wenig träge. Meine aktuelle Auswahl an 
Bastel-OPVs darüber hinaus ist zur Zeit minimal, ich habe hier nur noch 
TL072CN, TS272CN und OPA2340UA.

Leider habe ich immer noch Schwierigkeiten die Datenblätter der OPVs 
wirklich zu verstehen.

Ich frage daher hier interessehalber ob einer von den obigen, oder ein 
anderer OPV (oder auch ein komplett anderes Vorgehen) für eine schnelle 
und robuste low-side Strommessung noch besser geeignet wäre?

LG, Sebastian

PS: Bemerkungen zu Sinn und Unsinn einer solchen Präsenzerkennung, zur 
Qualität der Schaltplanzeichnung über die Lesbarkeit hinaus, zu nicht 
gezeichneten Abblockkondensatoren auf den Modulen und zur Sinnhaftigkeit 
genau dieser bistabilen Ventile sind alle schon reichlich in älteren 
Threads gemacht worden.

[mille miglia (Gast)]

Erst mal: Deine anderen Threads kenne ich nicht.

Dich auf dortige Infos zu stützen (und ohne Link(s)) geht also eh
schon mal nur bei den "Kennern".

Offenbar erfolgte Kritik hätte man evtl. beherzigen könnn/sollnnn...
der Schaltplan ist trotz seiner Einfachheit tatsächlich verblüffend
schwer zu erfassen (persönliche Ansicht, häng Dich nicht dran auf).

Sebastian W. schrieb:
> Ich habe jetzt lange an der Masseführung laboriert und dabei aber keine
> Verbesserung erreichen können.

Ob m.o.w. auch daran liegend, bleibt ganz ohne Infos freilich unklar.
(Teile, Aufbau, vglde. Messungen...)


Der TLC27 ist präzise aber sehr langsam, der LM358 könnte tatsächlich
(obwohl fixer) durch seinen hohen Offset ein vglb. Ergebnis bringen.
Gegen ersteres bist Du machtlos, zweiteres könnte man durch entspr.
Vorspannung des Eingangs kompensieren. Aber:

Es ginge sowohl mit dem OPA (der ist sicher schnell genug, und auch
präziser als der LM358 - in allen Belangen besser) bestimmt sehr gut,
sollte auch mit dem TS272 gehen. Beide wären eine brauchbare Option.

[Christian S. (roehrenvorheizer)]

Hallo,

für einen solchen Fall habe ich mir MCP6001 und Konsorten ausgespäht. 
Die 4,5 mV Eingangs-Offset müßte man durch Beschaltung noch 
kompensieren, wenn sie stören sollten.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/MCP6001-1R-1U-2-4-1-MHz-Low-Power-Op-Amp-DS20001733L.pdf

mfg

[2aggressive (Gast)]

Sebastian W. schrieb:
> Allerdings beobachte ich dass der LM358N während der Präsenzmessung
> (alle Ventile werden nacheinander für maximal 650ms mit Spannung
> beaufschlagt und dabei wird der Stromanstieg durch die Ventilspule
> gemessen) erst nach 60us (entsprechend 7mV) reagiert (siehe Bild).

mille miglia schrieb:
> könnte man durch entspr.
> Vorspannung des Eingangs kompensieren
Siehe Bild.

HTH

[Sebastian W. (wangnick)]

mille miglia schrieb:
> Es ginge sowohl mit dem OPA (der ist sicher schnell genug, und auch
> präziser als der LM358 - in allen Belangen besser) bestimmt sehr gut,
> sollte auch mit dem TS272 gehen. Beide wären eine brauchbare Option.

Danke für den Feedback. Ich hab jetzt beide probiert und tatsächlich 
folgt bei TS272 und OPA2340 der Ausgang des OPV dem Eingang "sofort".

Christian S. schrieb:
> für einen solchen Fall habe ich mir MCP6001 und Konsorten ausgespäht.

MCP6001, wegen auch 1MHz GBWP aber kleinem Iov, kleiner Bauform und 
kleinem Preis?

LG, Sebastian

[Sebastian W. (wangnick)]

2aggressive schrieb:
> Siehe Bild.

So geht es in der Tat auch, vielen Dank.

Ich habe allerdings den 10k auf 2k2 reduziert (die Ventilspulen sind in 
der Nähe) und dann auch den 2M2 auf 1M um dann genau so weit von GND weg 
zu kommen dass in der Ausgangskurvenform  am Beginn des Anstiegs keine 
Gaineinbruchdelle mehr sichtbar war.

LG, Sebastian

PS: Gerade gesehen dass bei Digikey alle 9000 DRV8844 von letzter Woche 
schon wieder weg sind. Und natürlich haben die Apotheken die Preise 
sofort wieder erhöht. Mist.

[2aggressive (Gast)]

Sebastian W. schrieb:
> Ich habe allerdings den 10k auf 2k2 reduziert
Suboptimal, beide Eingänge des OPVs sollten etwa den gleichen 
Innenewiderstand "sehen" um den temperaturabhängigen offsetstrom, und 
die damit entstehende fehlerhafte Offsetspannung über die 
Eingangswiderstände im Gleichlauf zu halten. Am invertierenden Eingang 
hast du 56k||12k, also etwa 10k.

Sebastian W. schrieb:
> und dann auch den 2M2 auf 1M um dann genau so weit von GND weg
> zu kommen dass in der Ausgangskurvenform  am Beginn des Anstiegs keine
> Gaineinbruchdelle mehr sichtbar war.
Sehr gut. Mit einem anderen Exemplar (Exemplarstreuung) des billigen 358 
brauchst du allerdings wieder einen anderen Wert. Den jeweils 
(Exemplar-)verschiedenen offset hätte ich lieber in der Hardware 
einigermassen hoch erzwungen, und danach den jeweiligen Wert in der 
Software runtergerechnet (Strom auf null stellen durch abschalten aller 
Relais, Wert messen, Wert merken, Wert in Zukunft immer subtrahieren), 
aber ok, ist geschmackssache.


Sebastian W. schrieb:
> die Ventilspulen sind in der Nähe
Störungen? Ein kleiner Kondensator (xx pF) vom Ausgang des OPVs gegen 
seinen invertierenden Eingang könnte wunder bewirken.