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Thema: Ampere Messen .... Welches Bauteil

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Ampere Messen .... Welches Bauteil

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    hallo leute,


    könnt ihr mir sagen welches Bauteil am besten ist um den Strom zu Messen und dann an einen µC weiter zu geben??

    Sollte so vom Bereich von 0 - 4 Ampere gehen.

    vielen dank im voraus
    gruß
    patrick

  2. #2
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    Mit einem Shunt(spezieller Messwiderstand, oder für schlechtere Genauigkeit auch ein normaler Widerstand) kann man den Strom in Spannung um Wandeln(U~I).
    Die Spannungsänderung kannst du dann z.B. mit einem NE555 in ein PWM Signal 'konvertieren', was du mit einem Mikrocontroller hervorragend messen kannst.

    Achtung: Der Shunt belastet wie ein Amperemeter immer auch die Messschaltung.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    ähm .... mir würde die sehr hohe genauigkeit nicht die rolle spielen aber 10 mA bereich sollte das schon sein....das PWM Signal wäre auch egal wenn es in der Spannung ausgegeben wird.

    kannst du mir ein Shunt empfehlen??

    vielen dank schonmal für die antwort
    gruß
    patrick

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    @Patti

    Als erstes solltest du mal die Rahmenbedingungen festlegen.



    Wie hoch darf der Spannungsabfall am Messwiderstand sein ?
    Welche Tollernz ist möglich ?
    Potentialfreie Messung oder nicht ?
    Welche Störgrößen sind zu erwarten ? (Umgebung)

    Danach wird sich richten was du alles dazu brauchst.

    Nun du !
    Gruß
    Ratber

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    ok gut auch wenn ich nicht wirklich alles weiß.

    aber hier:

    Spannungsabfall sollten so max 2 - 3 Volt sein

    Tolleranz +/-50mA
    liegen können auch mehr sein wenns nicht anders geht

    störgrößen kann ich nicht wirklich genau sagen da ich das was ich baue überall mit hinnehmen kann aber meist wird es draußen oder am fenster verwendet also wirkliche störgrößen vorhanden.

    was ist genau gemeint mit pootentialfreie Messung?

    gruß
    patrick

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Spannungsabfall sollten so max 2 - 3 Volt sein
    Ja,da kann man gut mit arbeiten.



    Tolleranz +/-50mA
    liegen können auch mehr sein wenns nicht anders geht
    Also bei 4A Messberich sind das 1.25%


    störgrößen kann ich nicht wirklich genau sagen da ich das was ich baue überall mit hinnehmen kann aber meist wird es draußen oder am fenster verwendet also wirkliche störgrößen vorhanden.
    Gut,formuliere ich es mal um.

    Was genau willst du messen ?
    Motorstrom in nem Modell ,an ner Solaranlage,im Öffentlichen Stromnetz ?


    was ist genau gemeint mit pootentialfreie Messung?
    Nun wenn du mit einem Shunt am Hausnetz misst dann ist dein Controller einseitig verbunden.
    Es besteht eine Gefahr also sollten evtl. Maßnahmen getroffen werden die Messschaltung vom Rest zu trennen.(Optokoppler,Übertrager oder gleich eine andere Messmethode usw.)
    Gruß
    Ratber

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    also ich wollte den Batterie Strom Überwachen.

    Ich werde das wenn nur an einer Batterie abfangen die vielleicht durch nen generator geladen wird aber da bin ich mir noch nicht sicher ob bzw wie ich das vielleicht mache aber als erstes ist mein freund das gute alte ladegerät.

    gruß
    patrick

  8. #8
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    also ich wollte den Batterie Strom Überwachen.
    Was mir fehlt ist die Gesmmtspannung der Batterie.

    Ich frage weil du 2-3V Spannungsabfall am Shunt eingeräumt hast und das wäre für einen 12/24V Akku schon recht viel so das ich eine höhere Spannung vermute.
    Gruß
    Ratber

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    ich habe ne Batterie von 12 Volt

    2-3 Volt sollten es wirklich nur maximal sein


    gruß
    patrick

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Ja,da reduzieren wir mal ganz shnell die maximale Verlustspannung auf 0.5V oder besser sonst bleibt dir ja kaum noch was übrig.



    Nach olle Ohm R=U/I ergibt das dann 0.5V/4A = 0.125 Ohm
    Da greifen wir doch einfach mal in die Kiste und zaubern einen Handelsüblichen 0.1 Ohm Shunt heraus.

    Das ergibt einen maximalen Spannungsabfall bei 4A von U=R*I also 0.1Ohm * 4A = 0.4V

    Nach ebenfalls olle Watt (Scherz) P=U*I dürfte der Shunt dann eine Leistung von mindestens 0.4V*4A=1.6W abkönnen müssen.
    Eine vernünftige Kühlung ist vorrausetzung (Später mehr dazu)

    Da du ja auf mind. 1.25% (50mA) genau kommen willst sollte die Tolleranz des Shunts natürlich darunter liegen.
    0.5% halte ich für angemessen.

    Zb. der 447331 von Conrad (Es gibt auch massig von anderen Anbietern)


    Jetzt zur Weiteren Verarbeitung des gewonnen Signals.

    Da ich mal annehme das du den Strom in beiden Richtungen messen willst muß die weitere Schaltung beide Poilaritäten abkönnen.
    Ein Messgleichrichter ist da von nöten oder du spendierst einen Gleichrichter aus Schottkydioden im Arbeitskreis der dich nochmal ca. 0.6V kostet.
    Damit wären wir dann bei 1V Verlust.


    Nun zur Wandlung.

    Du möchtest eine Auflösung von 10mA haben.

    Führen wir das Signal (0-0.4V für 9-4A) dem AD-Wandler eines AVR's zu.
    Der AD hat eine Auflösung von 10 Bit und misst im Bereich von 0-5V
    Das sind dann rund 5mV pro Digit also erstmal um den Faktor 2 besser als gefordert.

    Jetzt müssen wir noch im Datenblatt nachschauen wie es mit der Linearität und der Tolleranz dieses Wandlers ausschaut.
    0.5 LSB für die Nichtlinearität.
    +-2 LSB bei der Absoluten Genauigkeit.

    Insgesamt leicht über den Werten die wir haben möchten aber man könnte eigentlich damit doch ganz gut leben.

    Wenn nicht dann gibt es noch andere Möglichkeiten.
    Gruß
    Ratber

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