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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strom 10A bis 300A messen mit Tiny26


Autor: Schorschl (Gast)
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Hallo Leute,

ich möchte mir nen kleinen Amperemeter für Gleichstrom von ca. 10A bis 
300A bauen. Soll dann von nem µC ausgewertet werden und auf nem Display 
angezeigt.
Die µC Seite ist kein Problem. Mit gehts in erster linie darum wie ich 
die messung anstellen soll.

Gemessen soll:
Strom: 10A (ev. bis 0A runter) bis 300A Genaugkeit +- 1A
Spannung: 0V bis 70V +- 0,5V


Meine Überlegungen:

- Strommessung mittels eines Hallsensors. Nur welcher?? Messverstärker 
zur Skallierung.
- Spannungsmessung an nem 1% Widerstand ev. mit Spannungsteiler 
skallieren parallel zur Quelle.

Was sagt ihr dazu bzw. welche Vorschläge für Hallsensor und 
Messchaltungen habt ihr noch?

Gruss und Danke,
schorschl.

Autor: Marco Beffa (Gast)
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Ich denke ein solcher Stromsensor wäre am komfortabelsten:

http://www.distrelec.com/ishopWebFront/catalog/pro...

Autor: Tom (Gast)
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Hallsensor wird schwierig wegen der Genauigkeit. Der Abstand 
Sensor-Leiter muss konstant sein, und die Sensoren sind oft schwer 
temperaturabhängig. Denk dran, Du brauchst 0,3%.

Die Lösung mit dem 1% Widerstand geht eher. Natürlich reicht 1% nicht 
aus, aber die Widerstände gibt es auch genauer. Guck einfach mal unter 
Shunt in den Katalogen nach.

Einen Spannungsteiler für die Spannung am Shunt wirst Du nicht brauchen 
- eher einen Verstärker. Wenn der Shunt z.B. 1 Milliohm hat, dann siehst 
Du bei 1 A nur 1 Millivolt. Andererseits bei 300 A hast Du 300 Millivolt 
und damit eine Leistung von U * I = 90 Watt, das ist richtig viel.

Machst Du den Shuntwiderstand größer, hast Du noch mehr Leistung bei 300 
A. Machst Du ihn kleiner, hast Du noch weniger Spannung bei 1 A. So ist 
das mit Systeme mit hoher Dynamik...

Möglicherweise sind Deine 300 A nur pulsweise vorhanden, dann könnte man 
die Wärmeentwicklung ignorieren und mit dem Shuntwiderstand raufgehen.

Autor: Robert S. (razer) Benutzerseite
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Schau mal auf www.lem.com
Vielleicht ist ja was passendes dabei

Autor: Schorschl (Gast)
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Hallo,


zu Marco Beffa:
Die Sensoren sind an sich nicht schlecht. Nur dass die ne 
Versorgungspannung
von 12V brauchen. Die Schaltung soll in ein Modellboot rein. Da müsste 
man schauen wass die Teile an strom verbrauchen. Denn als 
Spannungsquelle kann ich da nicht noch nen grossen akku reinlegen. Da 
müsste so ne kleine Zelle mit 12V für die ganze Schaltung genügen.
Der Preis von den teilen ist auch nicht ohne. Aber mit sowas habe ich 
schon gerechnet.

zu  Tom:
Die Leistung die am Shung abfällt ist genau der Grund warum ich nen 
Hallsensor nehmen möchte. Gepulst ist die auf jeden fall. Aber trotzdem
wird dass nicht reichen.


Was die Auflösung angeht. Ich könnte die Skalierung umschaltbar machen 
so dass ich je nach Bereich ne andere Skallierung wählen kann.

Gruss,
schorschl

Autor: Tom (Gast)
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Also dann muss es ja nicht so supergenau sein. Such Dir ein Stückchen 
Draht, wo die 300 A sowieso durchfliessen, und miss den Spannungsabfall 
darüber.

Nur mal als Beispiel: 10 cm Draht mit 4 mm2 haben ca. 0,4 Milliohm. Das 
verstärkst Du dann ein bisschen und gibt es Deinem AVR.

Autor: Schorschl (Gast)
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hi,

dass mit dem Draht ist ne gute Idee. Nur dass es nicht überall
funktionieren wird da verschiedene Drahtquerschnitte vorhanden sind und 
ich
nicht überall die Drahtlänge habe. Sollte schon einigermassen universell 
bleiben. Will das Teil ja auch für meinen Motorprüfstand und die 
Modellflieger nutzen können.

gruss,
schorschl.

Autor: Link (Gast)
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Autor: Michi (Gast)
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>ich möchte mir nen kleinen Amperemeter für Gleichstrom von ca. 10A bis
>300A bauen. Soll dann von nem µC ausgewertet werden

Ich denke da brauchst du nen zweiten µC und einen Foto/IR-Sensor. Je 
nachdem wieviel Strom durch den ersten µC fließt, kann der zweite dann 
auswerten, mit welchem Farbspektrum der erste glüht.

Autor: Timur Yigit (smokingslim)
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Hi da ist eine Tabelle dabei mit vor und Nachteilen von Shunts und 
Stromwandlern.
Ich denke eine Stromwandler wäre das richtige für dich.

Autor: Uwe Bonnes (Gast)
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Stromwandler und Sigma-Delta wie ADS1112 oder LTC2440 kommen mit 
geringsten Spannungsabfall am Shunt aus. Der ADS1112 haengt am I2C Bus 
und ist einfach anzusteuern.

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Falls 200A reichen, könnte das was für dich sein.
Das Problem sind nicht die 300 A sondern die 70V. Es gibt eine Reihe
Stromsensor-ICs,aber die können meist maximal 36V ab.

MfG Spess

Autor: Tom (Gast)
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Cool, der Allegro Sensor. Laut Datenblatt kann der kV auf der 
Sense-Leitung ab.

Wie hängt denn die Ausgangsspannung von I ab? Ist bei negativem Strom 
auch die Ausgangsspannung negativ? Wohl kaum. Oder hat er "Null in der 
Mitte"? Das wäre ja Mist, gerade wegen des ratiometric output, weil man 
dann nie genau weiss wo Null ist. Jeder Supply-Ripple schlägt dann auf 
die gemessene Größe durch.

Sonst aber ein nettes Ding. Preis würde mich interessieren.

Autor: Preis (Gast)
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$6.63

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Da muss ich leider passen. Ich hatte nur mal schnell in meiner 
Datenblattsammlung nach gesehen ob was passendes dabei ist.
Eigentlich hatte ich eine Schaltung gesucht, mit der ein Sensor-IC
an einer höheren Spannung betrieben werden kann.
Bin leider auf meinem Rechner nicht fündig gworden. Ich sehe aber morgen
noch mal auf meinem Firmenrechner nach.

MfG Spess

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Ich hoffe, der Link funktioniert:

http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbe...

Da steht was von Samples.

MfG Spess

Autor: Obelix (Gast)
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Was setzt ihr für Motoren in euren Modellen ein? 70V * 300A? 21kW ???

Autor: Schorschl (Gast)
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hi,

die alegro scheinen mal nicht schlecht zu sein.

Mei die Motoren sind schon etwas Leistungsstärker. In kleineren Modellen
sind Motoren die bei 20V gute 80A ziehen und in den grossen sind locker 
mal
2 Motorren drinne die bei 50V knapp über 200A wollen. Sind alles 
Brushless DC motorren.

Die Leistungsaufnahme ist schon gewaltig. Die Abgabe aber auch ;)

hier mal ein paar videos:
Youtube-Video "Hydro Brushless with over 90km/h speed"

Youtube-Video "Cool Running Boot with up to 91,4 km/h speed"

Gruss,
Schorschl.

Autor: Power (Gast)
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Autor: Manuel Stahl (thymythos) Benutzerseite
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Ich benutz den Allegro schon länger um den Strom durch einen Brushless 
Motor zu messen. Das Signal ist in der Mitte der Versorgungsspannung bei 
0A. Das ist auch gut so. Einfach die Versorgungsspannung des Sensors mit 
AREF des µC oder Wandlers verbinden und 0A sind immer mittig!

Autor: anonymous (Gast)
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Schorschl,
die Videos sehen hammer aus!
Welchen Regler verwendest du denn? Es gäbe noch die Möglichkeit den 
Spannungsabfall über dem Mosfet zu meßen. Der Mosfet hat ja einen 
angegebenen Innenwiderstand, an dem Mosfet fällt so oder so eine 
Spannung ab. Die abfallende Spannung kannst im leitenden ZUstand mit 
einem Opamp verstärken und auf den µC geben. Damit er nur den leitenden 
ZUstand übernimmt, musst du das Signal noch "und"-verknüpfen, z.B. mit 
einem (kleinleistungs-)mosfet.

Hätte den Vorteil, dass du den Strom für jeden Strang einzeln meßen 
kannst und auf eine sehr feine zeitliche Auflösung kommst. Außerdem wird 
keine Antriebsleistungs vergeudet.
Nachteil ist natürlich die Ungenauigkeit durch Bauteiltoleranzen, Wärme, 
etc. Aber für eine relative Analyse (Motor B zeiht 35% mehr als Motor A) 
reicht es mit Sicherheit.

Möglichkeit 2 wäre eine Leiterbahn als shunt. Dabei gibt es das Problem 
mit der Wärme, der Widerstand nimmt zu, so dass er das Meßergebnis stark 
verfälscht. Weiter die Ausformung der Leiterbahn. diese ist nicht 
überall 35µm dick. Und dann muss diese auch noch relativ lang sein, um 
bei dem Strom nicht einfach zu verglühen. Wendel sind schlecht wegen 
Induktivität, das kannst du überhaupt nicht gebrauchen.
Alternativ Konstantandraht. Der behält seinen Widerstand auch bei 
höheren Temperaturen, hält mehrere 100°C aus und ist ausreichend 
niederohmig bei kurzen längen. Eventuell mehrere paralell und dafür 
etwas länger, damit die "Anlötefehler" nicht so sehr ins gewicht fallen. 
Das wäre mit sicherheit eine sehr kostengünstige Möglichkeit.

Aber das ist alles nur Theorie bzw. die Meinung anderer Leute. Leider 
konnte ich das bis jetzt noch nicht testen :(

Kannst du vielleicht einen link für deinen Regler posten? 300A ist kein 
pappenstiel, ich wüsste gerne wie der aufgebaut ist.

Autor: Schorschl (Gast)
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hi,


die Videos von den 2 kleinen Booten sind von ein paar Kumpels.
Da steht in der Beschreibung glauch ich drinne was dass für regler sind.
Sind allerdings soweit ich weiss nur 120A Regler.
Ein Video von dem Grossen Boot hab ich auch noch irgnedwo. Da sind 2 
solcher Mega Regler drinne. Ansich werden da einfach mehrere Endstufen 
parallel geschalten um den Strom auf zu teilen. Schau mei Lehner und BK 
die Vertreiben so Powermotörchen und Regler.

zu  Manuel Stahl:
das mit dem allegro hört sich super an.
wie hast du denn deinen Messaufbau realisiert?
Kannst mich gerne auch per mail matery@web.de kontaktieren.

Gruss,
schorschl.

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