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Thema: Motorstrom messen

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Motorstrom messen

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    Hi,

    Ich möchte mit einem ATMEGA8 einen Motor ansteuern und auch gleichzeitig messen wie hoch die Stromaufname ist. Da hatte ich mir überlegt einen kleinen Wiederstand zwischen die Brückenschaltung und Masse zu legen und dann die Spannung zu messen. Somit würde ich mich auch nicht um das Problem kümmern müssen, das der Motor in beide Richtungen dreht und somit ja am Motor direkt je nach Drehrichtung auch einen negative Spannung anliegen kann. Aufgrund der kompaken Bauweise wollte ich den Motortreiber L293 verwenden, allerdings kann ich da das beschriebene Prinzip nicht anwenden.

    Meine Idee ist jetzt den Widerstand in Reihe mit dem Motor zu legen und dann mit einem Differenzverstärker (OpAmp) die Spannung zu messen, allerdings hab ich nun das Problem, das ich dann ja auch eine Negativespannung haben kann, was für den OP zunächst nicht das Problem ist, aber am AD-Wandler. Ich könnte nun die Spannung anheben, aber dann würde ich ja die hälfte der Aufösung am AD-Wandler verschenken.

    Hat jemand eine Idee, wie ich sinnvoll den Motorstrom messen kann?

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hi,
    such mal bei Reichelt nach Shunt. Musst halt den Wiederstand möglichst klein wählen das Wenig Spannung abfällt. Denn die Spannung die du bei der Shuntmessung nutzt fehlt dir am Motor, d.h. er dreht langsamer!
    Hab hier einen Shunt da fallen bei 40A 150mV ab, also 3,75mOhm. Und die 150mV fallen bei 420V Nennspannung nicht wirklich ins Gewicht!!
    D.h. du solltesz in etwa auf 50mV maximal Dimensionieren!
    Ach ja der Shunt muss dann in Reihe!
    Ich bin keine Signatur ich mach hier nur sauber

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hat jemand eine Idee, wie ich sinnvoll den Motorstrom messen kann?
    Nicht wirklich. Ein L293D ist einiges kompakter als ein L298 mit 4 Freilaufdioden.
    Eine Idee hätte ich erst, wenn der Schaltungsaufwand für die Messung der Motorströme mit L293D so hoch wird, dass sich dieses Verhältnis dreht.
    Wie die dann lautet kannst du dir sicher denken

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    @zumgwadrad

    ob man das Ding als Shunt oder als Widerstand bezeichnet, hat leider keinen Einfluss darauf in welche Richtung die Spannung dran abfällt

  5. #5
    Benutzer Stammmitglied
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    Also wie das mit dem Shunt geht weiß ich und auch das dann die Spannung geringer ist, das kann ich in diesem Fall gut kompensieren bzw. ist nicht wichtig.

    Ich meine auch eher das ein 293 besser ist als 4 Transistoren + Beschaltung um eine komplette Brücke zu bauen (vom Platzbedarf).

    Also das einzige was ich mir Zur Zeit vorstellen kann ist: L293 zum treiben des Motors in Reihe mit Shunt/Widerstand. Am Widerstand ein Differenzverstärker und dahinter ein Gleichrichter um immer z.B. 0..5 Volt am AD-Wandler zu haben.
    Dabei stört mich aber, das die Dioden ja immer erst bei ~0,6 V Schalten, d.h. ich habe im unteren Bereich kein genaues Ergebnis.
    Das ist mein Hauptproblem.

  6. #6
    Benutzer Stammmitglied
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    Nachdem ich gerade noch mal drüber nachgedacht hab, ist wohl der Aufwand L293 + OpAmp + Gleichrichter + symmetrische Betriebsspannung höher, als eine Brückenschaltung mit Shunt zwischen Brücke und Masse. Notfalls muss ich die Brücke in SMD realisieren.

    Falls jemanden noch was besseres Einfällt bin ich aber weiterhin interessiert =).

    Edit: Ups .. Denkfehler, den OpAmp brauch ich ja auf jeden Falls als Messverstärker. Naja aber mit der zweiten Lösung kann ich auf eine symmtrische Betriebsspannung verzichten.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Warum nimmst du nicht einen L293E, da sind die Anschlüsse für den Shunt schon vorgesehen und negative Spannungen gibts da auch nicht.

    Hubert

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Warum nimmst du nicht einen L293E, da sind die Anschlüsse für den Shunt schon vorgesehen und negative Spannungen gibts da auch nicht.
    Stimmt, der ist noch kompakter als ein L298.

  9. #9
    Benutzer Stammmitglied
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    Wenn ich die Dokumentation vom L293E richtig verstanden habe, dann lege ich die Sens Ausgänge zusammen mit einem Widerstand an Masse und an dem Widerstand kann ich dann eine Spannung messen, die im Verhältnis zum Strom steht, oder?

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo,

    theoretisch könnte man eventuell auch bei einem normalen L293D einen (kleinen) Widerstand zwichen die GND Anschlüsse des Chips und die Schaltungsmasse schalten. Das Problem dabei ist, dass die Spannung an den Logikeingängen, die der L293 "sieht", um den Spannungsabfall am Widerstand reduziert wird. Wenn der Spannungsabfall (im ungünstigsten Fall) grösser als 0.3 Volt werden kann, dann muss man noch einen Widerstand in Serie zu den Eingangssignalen schalten, damit die interne Schutzdiode des L293 ( siehe "schematics of inputs and outputs" im Datenblatt) und der Ausgang des µC nicht überlastet werden.

    Auf diese Weise kann man natürlich nur den Gesamtstrom durch den L293 und nicht den Strom durch einen einzelnen Motor bestimmen, wenn an dem L293 zwei Motoren angeschlossen werden.

    Gruss
    Jakob

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