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Thema: Strom bis 200mA an 5V Analogport messen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Strom bis 200mA an 5V Analogport messen

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    Hallo!
    Ich habe folgendes Problem:
    Ich möchte einen Strom bis 200mA an einem Analogport messen.
    Bisher weiß ich schon, dass ich einen 1Ohm Widerstand in der Versorgung brauche. An diesem Widerstand fällt eine Spannung ab.
    Und diese Spannung muß ich mithilfe eines Operationsverstärkers auf messbares Niveau bringen.
    Ich mache sowas zum ersten Mal und mein Problem ist, dass ich noch nie mit Operationsverstärkern gearbeitet habe.

    Kann mir bitte jemand ein richtig dimensioniertes Bauteil nennen?


    MfG ACU

    PS: Betriebspannung des Verbrauchers beträgt 12V.
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  2. #2
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Hallo ACU!

    Wie Du sicherlich selbst herausgefunden hast, brauchst Du einen Verstaerkungsfaktor von 25. Es ist wohl nicht schlecht, wenn Du die Messschaltung als nicht-Invertierenden Verstaerker aufbaust (siehe http://elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210151.htm). Als OPAMP kannst Du z.B. den TL082 nehmen. So kritisch ist die Wahl des richtigen Operationsverstaerkers bei dieser Anwendung nicht. Worauf Du im Allgemeinen achten solltest sind geringer bias strom und geringe temperaturdrift. Das hilft immer Und vielleicht solltest Du das ganze erstmal auf 'nem Steckbrett aufbauen, um es auszuprobieren. Viel Glueck!

    Ach, mir faellt gerade noch ein, wenn Du den Stromverbrauch eines Motors misst, dessen Spannung mit PWM geregelt wird, musst Du auch daran denken, dass der Strom ja nicht konstant, sondern in Schueben fliesst.

    KnutKnutsen

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Ich möchte einen Strom bis 200mA an einem Analogport messen.
    Bisher weiß ich schon, dass ich einen 1Ohm Widerstand in der Versorgung brauche. An diesem Widerstand fällt eine Spannung ab.
    Wie genau möchtest du den Strom den messen?
    Bei 5V Referenzspannung und einem 10bit AD Port hast du eine Auflösung von ca. 5mV.
    200mA an 1 Ohm ergibt 200mV.
    Je nachdem wofür man die Messung braucht, könnte das ja schon reichen. Eventuell kannst du ja auch noch mit der Referenzspannung runtergehen, dann wird es noch genauer.

    Und diese Spannung muß ich mithilfe eines Operationsverstärkers auf messbares Niveau bringen.
    Ein "messbares Niveau" hast du, bei 5V Referenzsspannung nutzt du mit 0,2 V halt nur einen kleinen Teil deines möglichen Messbereichs.

    Wenn du das Signal verstärkst und dir dadurch zusätzliche Fehler, z.B. durch Temperaturabhängigkeiten einfängst, sieht die Messung vielleicht schöner aus, aber nicht unbedingt genauer.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Danke für die Antworten.
    Meine Referenzspannung sind 5V, 8Bit A/D Auflösung.


    MfG ACU
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  5. #5
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    Beim TL082 sehe ich nicht, dass er ohne negative Versorgungsspannung auskommt.
    TL082
    VCM Input Common-Mode Voltage Range
    Condition: VS = ±15V
    Min: ±11
    Typ: +15 V ; -12 V

    Da wäre es sicher einfacher einen TLC272 zu nehmen der bei Versorgung mit 5V und 0V einen Input Common-Mode Voltage Range von -0,3V bis 3,5V hat.
    Manfred

  6. #6
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    Hi all,
    Zitat Zitat von recycle
    ...
    Und diese Spannung muß ich mithilfe eines Operationsverstärkers auf messbares Niveau bringen.
    Ein "messbares Niveau" hast du, bei 5V Referenzsspannung nutzt du mit 0,2 V halt nur einen kleinen Teil deines möglichen Messbereichs.

    Wenn du das Signal verstärkst und dir dadurch zusätzliche Fehler, z.B. durch Temperaturabhängigkeiten einfängst, sieht die Messung vielleicht schöner aus, aber nicht unbedingt genauer.
    ...
    Ich bezweifle, daß eine Verstärkerschaltung größe Fehler verursacht. Wenn Du nur im unteren Fünftel misst, wirkt sich der Quantisierungsfehler bei weitem stärker aus, als eine 'temperaturverbogene' Verstärkerkennlinie. Der optimale Messpunkt liegt immer im oberen Drittel.

    Gruß Klaus
    Eine verrückte Idee ist besser als keine

  7. #7
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    @ Manfred: Da hast Du Recht, daran hatte ich gar nicht gedacht.

    Schonen Tag noch!

    KnutKnutsen

  8. #8
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    Hallo ACU,

    welchen Controller mit Analogport willst du denn einbauen? Der Attiny26 von ATMEL hat nämlich schon einen intern zuschaltbaren 20-fach Verstärker, da braucht man extern nix zu bauen.

    felack

  9. #9
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    Danke für die vielen Antworten.
    Das mit der negativen Spannung ist ein gutes Argument, da würde ich schon lieber mit 5V arbeiten.
    Den TLC272 finde ich leider bei Conrad nicht.
    Ich will nicht extra bei Reichelt bestellen.


    Ich schließe die Spannung nicht direkt an einen Controller, sondern an einen A/D Wandler an, sollte aber keinen Unterschied machen.


    MfG ACU
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