Hi Leute,
ich habe folgendes Problem: Für eine Strommessung (bis 20A, 20V) werden
3 Messwiderstände in den Stromkreis eingebaut. An Ihnen wird über einen
Differenzverstärker die abfallende Spannung und damit der Strom
gemessen.
Die jeweils nicht verwendeten Messwiderstände werde durch MOSFETS
kurzgeschlossen. Die Umschaltung (Schalten der MOSFETS) wird mit einem
uC vorgenommen. Diese dauert maximal 100uS.
Bei meinem Einsatzfall kann es zu schnellen Stromimpulsen kommen (von
wenigen mA kurzzeitig auf 20A). Hier bin ich mir jetzt bei der
Dimensionierung des 5ohm Messwiderstands nicht sicher. Dieser ist bei
einm solchen Impuls maximal 100uS der hohen Last ausgesetzt. In den
Datenblättern finden ich leider keine genauen Angaben darüber wie hoch
die Last maximal sein darf und in welchen Abständen diese Impulse
maximal auftreten dürfen um den Widerstand nicht zu zerstören.
Als Widerstand käme der folgende in Frage:
http://www.caddock.com/Online_catalog/Mrktg_Lit/MP9000_Series.pdf
Vielleicht könnt Ihr mir hier weiterhelfen. In einem alten Thema habe
ich leider nicht die passende Antwort gefunden.
Vielen Dank schon einmal!
hanswerner schrieb:> maximal 100uS.> maximal 100uS der hohen Last ausgesetzt.
Bist Du sicher das Du Micro Siemens meinst?
Irgenwie macht Deine Darstellung damit keinen Sinn.
> Mikrosekunden
Das wusste Mikel, er hat nur einen schlecten Tag,
(in der Firma, bei Muttern zuhause, an der Uni)
und wollte mal wieder rumstänkern
denn man tritt andere, wenn man getreten wurde,
typisch deutsche Mentalität.
> Die jeweils nicht verwendeten Messwiderstände> werde durch MOSFETS kurzgeschlossen.
Kurzgeschlossen ? Das klingt eher merkwürdig
und erfordert KLärung durch einen Schaltplan.
Aber so weit konnte Mikel nicht denken.
Das Datenblatt kann ich nicht downloaden, aber
in besseren Datenblättern steht Impulsbelastung
drin, aber 2000 Watt impulsbelastung scheint mir
zu hoch.
Die Mosfets nehmen die Widerstände aus der Schaltun, also überbrücken
sie.
Der Schaltplan ist ähnlich wie der von Christian aus dem folgenden
Thema:
Beitrag "Re: Strommessung uA -> Shunt + INA333"
Der Mosfet wird bei mir nur durch einen uC und nicht durch einen
Komparator gesteuert und ich habe mehr "Messstufen"
Das Datenblatt nochmal im Anhang...
Die Belastung für die großen Widerstände ist wie gesagt nur maximal
100us
danach schaltet der Mosfet und überbrückt den Widerstand
Hallo Hans-Werner,
Ich habe noch zwei Fragen welchen Widerstand aus dem Datenblatt willst
du genau verwenden den MP915, MP930 oder MP 9100?
Wie hoch is dein Messrate für den jeweiligen Widerstand. Wenn er alle
0,5s die 100us die Last aushalten muss oder alle 5 Minuten macht das
einen Unterschied.
mfg Hannes
Hallo Hannes,
danke für deine Antwort! Genau um deine Fragen geht es mir. Ich wüsste
gerne wie ich berechnen kann welchen Widerstand (15W, 30W, 60W oder
100W) ich benötige. In welchen Abständen diese Impulse kommen kann ich
nicht voraussagen, da es auf den jeweiligen Anwendungsfall ankommt.
Falls es eine Formel gibt wäre es schön auch diesen Wert Variable
einzusetzen und damit einen Zusammenhang zwischen maximale Leistung
Widerstand und Abstände der Impulse zu ermitteln.
Die Messwiderstände werden zusätzlich Tempteraturüberwacht um bei
Überhitzung abschalten zu können.
Das Datenblatt als Anhang an meinen Beitrag sollte auf jeden Fall
funktionieren. Sonst scheint was mit der Bordsoftware nicht zu
stimmen...
Bei mir funktioniert es.
Warum ist der Schaltplan nicht ausreichend. Die Stromquelle kannst du
als Spannungsquelle 20V sehen und dann hängt noch ein Verbraucher (der
kurzzeitig 20A benötigt -> Widerstand also im Schema ca 1ohm) in Reihe
zu den Messwiderständen. Anstelle der 2 Messwiderstände gibt es bei mir
mehrere und alle können mit einem Mosfet überbrückt werden. Nur einer
ist zum messen Aktiv. Die Umschaltung erfolgt automtisch. aber um diese
Messchaltung geht es hier ja eigentlich auch gar nicht. es geht nur
darum, was mit den widerständen passiert bzw wie ich sie auslegen muss
wenn kurzzeitig ansatt xx mA plötzlich 20A "verbraucht" werden und ich
dann ca 100us benötige um auf den richtigen Messwiderstand umzuschalten.
> bis 20A, 20V
Wenn du so eine schnelle Stromspitze hast, dann reicht die Zeit nicht,
um die eingebrachte Energie an den Widerstandkörper oder gar Kühlkörper
weiterzugeben. D.h. die Widerstandsbahn selber muss diese Energie
aufnehmen können. Eine "Dickschicht" im Dickschichtwiderstand ist
trotzdem noch recht dünn und kann da nicht so viel ab, wie z.B. ein
Draht.
Aber dein Impuls ist tatsächlich sehr kurz, ich würde einfach ein paar
Versuche und Tests machen. Der Hersteller wird dir diese Überlast eh'
nicht erlauben:
1
Momentary Overload:
2
1.5 times rated power with applied voltage not to exceed 1.5 times
3
maximum continuous operating voltage for 5 seconds.
Ich würde aber einfach einen Drahtwiderstand nehmen. Der kann das sicher
ab...
> Warum ist der Schaltplan nicht ausreichend.
Welcher Schaltplan?
Naja.
Ich weiß ja nicht was mit deiner Spannung passiert wenn der Strom auf
20A hochschießt. Aber wenn wir jetzt annehmen die Spannung bleibt bei
20V. Hast du ne Momentanleistung von 400W.
Der MP9100 hat bei guter Befestigung die maximale Leistung von 100W.
An der Seite steht noch was zur Maximalen Überlastung.
"Momentary Overload:
1.5 times rated power with
applied voltage not to exceed 1.5 times maximum
continuous operating voltage for 5 seconds."
So wie ich das sehe kannst du für 5 Sekunden das 1,5fache der Leistung
übersteigen. also 150W. über 5Sekunden lang. E1=150W*5s=750Ws
E2=400W*0,01s=4Ws
Wenn du jetzt 400W hast über 0,01Sekunden. Sollte das nicht unbedingt
das Problem sein. Ich bin mir da aber jetzt auch nicht 100% sicher.
Ich weiß ja nicht was einer kostet aber ich würde sagen einfach mal
ausprobieren. :P
Ich schreibe gerade an meiner Masterarbeit. Mein Betreuer meinte
letztens das man bei Widerständen kurzzeitig schon mal das 10fache der
Nennleistung haben kann ohne das die dir gleich wegkochen.
Aber ich habe hier auch Hochspannungswiderstände und nicht solche
kleinen wie du.
ich hoffe ich konnte dir irgendwie helfen.
Ansonsten mal hier versuchen
http://www.metallux.de/produkte/leistungswiderstaende.html
Vielen Dank für die vielen Antworten!
Schade, dass die Angabe zur Impulsbelastung mit Diragramm nur bei den
Vishay Widerständen zu finden ist. Leider kann man hier trotzdem nicht
erkennen in welchen Zeitlichen Abständen solche Pulse erlaubt sind!
>Leider kann man hier trotzdem nicht erkennen in welchen Zeitlichen>Abständen solche Pulse erlaubt sind!
Du kannst davon ausgehen dass, wenn sie einen Puls aushalten, sie auch
mehrere aushalten. Die Frage dreht sich nämlich ganz schnell um und
lautet: Wie viele hältst denn Du aus oder noch anders gefragt was hat Du
mit den einhergehenden Verlusten vor?
Praktisch alle Belastungsangaben beziehen sich auf die berühmt,
berüchtigte Zimmertemperatur. Verlässt Du diesen Bereich, so heißt es
gleich: "Mit Dir spiel' ich nicht mehr".
Also wenn Du nicht weist, wie oft diese Impulse auftreten, kannst Du
nicht berechnen welche Leistung Du loswerden musst und wenn Du das nicht
weist musst Du einen Hellseher hinzuziehen.
Wenn dir die Ruhepause zwischen den Impulsen unbekannt ist, dann hast du
keine Chance, das irgendwie zu dimensionieren.
Falls du doch abschätzen kannst, wie die schnellstmögliche Impulsfolge
ist, dann würde ich mal die Verlustleistung über diesen Zeitraum (Puls +
Pause) integriern. Dann hast wenigstens mal nen Anhaltspunkt, ob die
Dauerbelastbarkeit es Widerstandes überschritten wird.
Dann hast du zwar immer noch keine Aussage über die Stoßbelastbarkeit,
aber du weisst wenigstens, in welche Größenordungen du dich auf jeden
Fall mindestens bewegen musst. (1W, 5W, 50W, 100W)
