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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Amperemeter 100A bidirektional?


Autor: Marc H. (weirdmachine)
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Hallo zusammen!

Habe da eine knifflige Sache:
Wollte eine Strommessung im KFZ zwischen zwei verbauten Batterien 
vornehmen,
um zu überwachen wieviel Strom wohin fließt. Die erste Batterie ist die 
serienmäßig im Motorraum vorhandene, die zweite befindet sich im Heck 
des Fahrzeugs. Beide sind mit einem 20 qmm Kabel vebunden, jeweils am 
Pluspol mit 80 A abgesichert. Dazwischen ist eine Trennschaltung 
installiert, die im Stand die Batterien trennt und etwa 10 sek. nach 
Motorstart verbindet sowie etwa 20 sek. nach abstellen trennt.
Da ich im Cockpit bereits einige analoge Zusatzinstrumente eines 
Herstellers eingepaßt habe und nur noch ein Platz frei ist, soll es auch 
wieder so ein Instrument werden.
Wollte ursprünglich das Amperemeter von EQUUS nehmen und nur das innere 
Drehspul-Instrument verwenden. Messen wieviel Eingangsempfindlichkeit 
das Teil besitzt (z.B. 50mV) und dann einen dazu passenden 100A / 50 mV 
Shunt verwenden. Doch jetzt die Enttäuschung: Im Inneren ist noch nicht 
einmal ein Drehspul-Instrument vorhanden sondern nur ein 50A-Shunt und 
ein darüber montierter Ringmagnet der direkt mit dem Zeiger verbunden 
ist. Eine Bereichserweiterung mit einem anderen Shunt fällt also aus, da 
man den kompletten Strom unsinnigerweise direkt über das Instrument 
schicken muß.
Jetzt möchte ich ein anderes EQUUS-Instrument verwenden, wo der 
Vollausschlag bei 14V liegt und einen OpAmp als Meßverstärker für die am 
Shunt abgenommenen 50mV verwenden. Der funktioniert aber nur in einer 
Richtung und der Stromfluß ist aber je nach Ladung/Entladung 
bidirektional...
Wie kann ich das jetzt lösen?
Die Flußrichtung ist ja neben der Stromstärke das zweitwichtigste was 
ich angezeigt bekommen möchte...

Autor: Power (Gast)
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Autor: Marc H. (weirdmachine)
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Hallo Power.

Vielen Dank, das ist genau das, was ich brauche...
Jetzt nur noch ein paar Justierungen am Analog-Instrument und dann passt 
das.
Schön, daß es Menschen gibt, die sich auskennen!
Danke auch für die superschnelle Antwort,
bis später
                     der Marc

Autor: Marc H. (weirdmachine)
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Ich nochmal...

hab grad versucht den Baustein (ACS752SCA-100 von Allegro Micro Systems 
Inc.)
irgendwo zu bestellen, aber den gibt es nur direkt aus der USA und 
entweder
mit Mindestbestellmengen um die 5000 Stück oder nur als Geschäftspartner 
mit eigenem beauftragtem Versandunternehmen...
Und jetzt?

Wenn jemand weiß wo man diesen Baustein unkompliziert bekommt wäre ich
sehr dankbar.
Ich bleib trotzdem dran und werd mir mal die Nacht um die Ohren 
schlagen.

                                der Marc

Autor: Roland Praml (pram)
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Schau mal bei den üblichen Distributoren (Conrad, Reichelt, RS) nach 
Stromwandler. (Achtung es gibt da DC und AC)

Autor: Der Techniker (_techniker_)
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Das geht doch auch mit einer simplen OPV-Verschaltung! :)

Spannung am Shunt mit einem Instrumentenverstärker (INA...) messen und
auf eine Spannung -7...+7V umsetzen und mit einem Addierer 7V 
"dazuzählen".

Dann noch ein Impedanzwandler dran - fertich! :)

Noch ein Tipp: Nimm Automotive-Bauteile, sonst bekommst du im Hochsommer 
bzw. Tiefwinter toleranzprobleme.. ;)

Gruß,
Techniker

Autor: Der Techniker (_techniker_)
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Nachtrag: Ich hab hier noch einen Hallsensor von VAC für bis zu 250A 
(zum Messen von AC oder DC). Als Versorgung benötigt er +/- 12-15V. Am 
Ausgang muß nur noch eine Bürde nach Masse geschaltet werden und dort 
kann die Spannung abgegriffen werden. Bei Interesse melde dich nochmal!

Autor: Power (Gast)
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Hi Marc,
ich hatte mir das Teil als Sample übers Geschäft schicken lassen. Würde 
mich auch interessieren ob man die Dinger in D irgendwo kaufen kann. 
Sind prima, die Dinger.
Das mit AC und DC ist egal, die die AC können sind die bidirektionalen 
Teile, also z.B. -200...+200A, bis 100kHz glaube ich.

Autor: eProfi (Gast)
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http://www.allegromicro.com/en/Sales/index.asp#Europe
Habe meine beim Spoerle bekommen.
Bei genaueren Messung auf das nicht zu vernachlässigende Rauschen 
achten.

Schade, dass der ACS760 nur bis 20V Vcc geht, 80-100 wäre mir lieber.

Anstelle des Shunts kannst Du einfach die Leitung selbst nehmen. Einfach 
die Differenzspannung zwischen den beiden Polschuhen messen.

Wenn Du ein Instrument mit +-50mV mit Zeigernullstellung in der Mitte 
bekommen kannst...
Oder Du baust das 50A-Messgerät um: statt der einen Windung halt 10-100 
dünnere Windungen rein und daran die Polschuh-Differenzspannung 
angelegt.

Wo ist die Grenze zwischen einem Spannungs- und einem Strommessgerät?

Autor: gast (Gast)
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Hallo..
Parallelschaltung eines Shunts mit identischen Werten wie der im EQUSS 
Amperemeter sollte zumindest den Messbereich verdoppeln.

Gruss

Autor: Power (Gast)
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Habe mir gestern 3 st. ACS754SCB100PFF bei Spörle bestellt. Geht prima 
nach Anmeldung.

Autor: Marc H. (weirdmachine)
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Hallo allesamt!

Vielen Dank für die reichhaltigen Tips, möchte aber gern beim ACS752 
bleiben.
Der läuft mit 5V Versorgung und ich habe zufällig ein Instrument von 
EQUUS gefunden, das bei 5V den Vollausschlag hat: Das Öldruck-Manometer. 
Über den Sensor-Eingang kann ich mittels Darlington und Trimmer sogar 
eine gewisse "Eichung" vornehmen, denn der ACS752 liefert exakt 2,5V 
wenn kein messbarer Strom fließt. Das hat nämlich zur Folge, daß der 
Zeiger im Instrument genau
mittig steht und bei Stromfluß je nach Richtung entweder mit weniger 
oder mehr als 2,5V angesteuert wird. PERFEKT!
Dank an Power, probier das auch gleich mal, wenn das funzt hab ich noch 
einige Verwendungsmöglichkeiten für diese Teile...

Ich bleib dran und werd immer mal ´nen Status verlauten lassen.

Dank an Alle, bis später                     der Marc

Autor: Marc H. (weirdmachine)
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Tataa!

Hat doch wirklich geklappt mit Spoerle, jetzt sind 3 Stück unterwegs zu 
mir...
Muß mal gucken, der Ausgang des Bausteins ist nur bis 3mA belastbar, das 
Mess-Instrument lässt aber etwa 50 mA fließen.
Kann ich da einen BD137 als Stromverstärker nehmen?
Oder verfälscht diese Methode die Ausgangsspannung vom Baustein?
Quasi sollen die (angenommen) vom IC kommenden 2,5V auch 2,5V bleiben, 
nur halt mehr als 3mA...
Geringfügige Abweichungen sind egal, ist ja nur eine Grobanzeige mit 
einer Skalierung in 10A-Schritten in jede Richtung.
Falls einer ´ne Idee hat...
Special THX an Power,
                                            der Marc

Autor: Roland Praml (pram)
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Als Spannungsfolger verliest ca. 0,7V. Besser wär hier wohl ein 
Rail2Rail OPV der den entsprechenden Strom liefert.
Damit könnte man auch ne Nullpunktjustage machenund wenn man zus. noch 
an der Verstärkung des OPV's dreht, eine Bereichsumschaltung

Gruß
Roland

Autor: Power (Gast)
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Ich könnte den LMH6321TSX empfehlen, weiß aber mal wieder nicht woher 
kriegen?

Autor: nemon (Gast)
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nachtrag: schuricht verkauft einige dc-stromwandler, die man recht gut 
verbauen kann

Autor: Erik S. (erik_s)
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Marc H. wrote:
> Quasi sollen die (angenommen) vom IC kommenden 2,5V auch 2,5V bleiben,
> nur halt mehr als 3mA...
> Geringfügige Abweichungen sind egal, ist ja nur eine Grobanzeige mit
> einer Skalierung in 10A-Schritten in jede Richtung.
> Falls einer ´ne Idee hat...
>

____________________________________ +12V
    __       __             |
|--|___|-|---|___|------------|------|
|        |  ___             |      |
|        |--|-  |     _   |/       |
|           |   |----|___|--|        |
|  Signal --|+__|           |\_______|
|                             |
|                            | |
|                            | |
|                             |
|-----------------------------|------ GND

Bei Verstärkung = 1 sollte die Schaltung zur Ansteuerung des 
Instrumentes ausreichen.

Autor: Marc H. (weirdmachine)
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Hallo,

hab ein wenig recherchiert und verwende als OPV den L2722, der soll wohl
relativ stabil sein und einen Ausgangsstrom von 200mA (!) liefern 
können.



                        |\
          Signal In   --| \
                        |  \____   Signal Out
                        |  /  |
                      --| /   |
                      | |/    |
                      |_______|

Er wird an 8V betrieben, das Strom-Mess-IC an 5V.
Mal schauen, ob es so funktioniert, wie ich denke - das Thema OPV ist 
für mich
noch Neuland.
Schönen Tag Euch...
                           der Marc

Autor: Marc H. (weirdmachine)
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Nachtrag zum Output:

laut Datenblatt schafft der sogar 1A...
schön, schön.

                     der Marc

Autor: Marc H. (weirdmachine)
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Guten Abend!

Habe das jetzt mit besagtem OPV L2722 an 8V umgesetzt und es 
funktioniert tadellos...
Vielen Dank für die reichhaltigen Tips und daß Ihr Euch die Zeit 
genommen habt!
Bis später,
                                     der Marc

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