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Thema: Wie Strom mit ATMega16 messen?

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Wie Strom mit ATMega16 messen?

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    Hallo!

    Wie kann ich mit einem ATMega16 Ströme messen?
    Ich muss Ströme bis ca. 5A bei einer Spannung von max. 12V messen.
    Gibt es vielleicht IC's, die einen Strom in eine äquivalente Spannung oder Frequenz umsetzen, oder kann man das irgendwie über einen ADC Port machen?

    Thx

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Shunt (google, wikipedia) durch den der Strom fliesst. Spannung über dem Shunt messen -> ADC Port

  3. #3
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    Kommt darauf an, wie Deine Randbedinnungen sind.

    Generell kann man sagen, das Du durch einen Widerstand den Strom
    in eine Spannung umwandeln kannst. Diese kannst Du wie von meinem
    Vorposter richtig erwähnt am ADC-Port einlesen.

    Wenn Du den Strom aber potentialgetrennt messen musst, dann ist es
    nicht mehr so einfach.
    Dann kannst Du den Strom in eine Spannung
    und nachher in eine Frequenz umwandeln.
    Diese Frequenz gibst Du dann über einen Optokoppler auf
    einen freien Port des uC.
    Nun musst Du nur noch die Impulse während
    einer bestimmten Zeit (z.Bsp. 100 mSek) messen.

    IC's für eine Spannungs/Frequenzwandlung gibt es verschiedene.
    So z.Bsp. der AD654.

    Google einfach mal nach "VCO" ,"U/F-Converter".
    Auch mit dem "alten" 555-er Timer kann man mit wenig Aufwand
    so etwas realisieren.
    MfG
    Ruedi

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Thx für die Antworten!
    Ich habe zum Thema Shunt gegoogelt, kann mir aber immer noch nicht vorstellen, wie das funktionieren soll.
    Wird da ein Widerstand parallel zum Verbraucher geschaltet?
    Sorry, ich versteh das einfach nicht.
    Hat vielleicht jemand mal einen einfachen Schaltplan? Vielleicht raff ich's ja dann.

    MfG Christoph

    PS. Meine Randbedingungen sind: max. 12V und 5A

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hallo,

    da machst Du einfach den Shunt rein in die Leitung von Leistungsground zu dem Ground des Controllers.

    Du legst fest, wieviel Spannungsabfall Du aktzepieren willst, z.Bsp 100mV und legst dann R=100mV/5A = 20mOhm fest.
    -> Deine Messauflösung leitet sich natürlich auch daraus ab.

    An Powerground legst Du den ADC Pin an und kannst nun den Spannungsabfall (proportional zu Strom) messen

    Alles klar?

    Bernhard

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Ich weiß jetzt immer noch nicht, ob der Shunt ein extra Bauteil, oder nur ein Widerstand ist.
    So wie Bernhard es mir erklärt hat denke ich, dass es in etwa so aussehen müsste:



    Ist das jetzt so richtig?

    MfG Christoph

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Also ich würde da mal NEIN sagen.

    wie du schon festgestellt hast, misst du einfach über einen widerstand den spannungsabfall.

    mit I=U / R

    R=bekannt, U=bekannt(mittels ADC)

    also nur ADC1 - ADC2 und du hast Delta U. (spannungsabbfall über den Rmess)

    fertig ist die strommessung.

    Nachteil, finde ich, ist bei der methode die Genauigkeit und der Messbereich.

    Man kann doch auch mit einem OPV eine Strom-Spannungswandlung machen und dann die spannung einfach messen, oder??????

    ausserdem gibt es fertige schaltkreise die das ergebnis fast fertig ausgeben.

    cu arno

    PS: zur besseren übersichtlichkeit empfehle ich dir, auch wenn du ne batterie benutzt, nimm lieber ineagle die symbole unter supply1 und 2
    Unser Wissen ist ein Tropfen, unser Unwissen ist wie ein Ozean.
    Sir Isaac Newton

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Ich denke Du solltest es so versuchen, die Werte für die Wiederstände stehen in der Zeichnung, der Op sollte ein Rail-to-Rail-Typ sein, damit Du keine extra Spannungsversorgung brauchst, der ADC des AVR sollte die interne 2,56V-Referenz nutzen.
    Bei 5A sollte am Op-Ausgang ~2.5V anliegen, mit dem Poti R3 kannst Du die Feineinstellung vornehmen.

    MfG Lorcan
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken a_adc.jpg  

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker
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    Danke!
    Jetzt verstehe ich's!
    Also einfach ein Widerstand in Reihe zum Verbraucher und vor und hinter dem Widerstand die Spannung abgreifen. Delta U dann in I=U/R, fertig!?

    Thx Christoph

    PS.: Ich muss aber aufpassen, dass der ADC nich zu viel Strom kriegt, also eventuell noch Vorwiderstände???

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von Rage_Empire
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    Der ADC bekommt kein Strom ab, er misst nur den Spannungsabfall über den Shunt.

    Es gibt auch sogenannte Stromsensoren. Funktionieren je nach Anwendung mehr oder weniger gut.

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