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Thema: Leistungsmessung (USB)

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Leistungsmessung (USB)

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    Servus

    Mein erstes Projekt läuft jetzt solangsam an, hängt noch ein wenig am Programmer. Nun frage ich mich nur ob ich die Leistung bzw Strom und Spannung mit dem AVR so messen kann. Das Strom"signal" würde ich selbstredend noch mal durch einen nicht-invertierenden Verstärker schicken bevor ich an den ADC gehe.

    Grüße

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Warum verbindest du Vbus und GND über den Widerstand?
    Normalerweise misst man den Strom indirekt über den Spannungsfall an einem niederohmigen Präzisionswiderstand. Außerdem benötigst du einen differentiellen Eingang, da du einen Kurzschluss erzeigen würdest wenn du mit dem GND auf ein anderes Potential gehst.
    Ich hoffe, ich habe mich verständlich ausgedrückt.

    Gruß, pacer

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Mh ich habe doch eigentlich einen vierleiter Widerstand genommen durch den der Strom fliest. Bei einem Multimeter würde ich an den zwei anderen Beinchen mit + und - die Spannung messen, durch den Widerstand teilen und erhalte den Strom. So hatte ich das hier auch vor, das eine Beinchen gegen Masse und das andere Beinchen zum Spannung messen => I = U/R und voilá. Ich hab im Netz leider nix zum Thema gefunden und in Messtechnik hatten wir das nur ca. 5min ... Hab die Vierleiter Widerstände eben so verstanden. Wenns falsch ist lass ich mich gerne eines besseren Belehren.

    Ein Differenzeingag/Verstärker würde ja auch nicht weh tun.

    Edit: Ich brauch ja Strom und Spannung für die Leistung, deshalb zwei Anschlüsse aber ich denke das ist klar.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    nein brauchst du nicht, deshalb der Präzisionswiderstand:
    P=R*I^2

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Stimmt auch wieder, kann im Prinzip auf die Spanung Pfeifen...

    Dann brauch ich noch I. Dafür hab ich aber immer noch oben den Vierleiter Widerstand drin.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    nix 4 Leiterwiderstand, einfach in die zu messende Leitung (V+) einen 0.5R Widerstand einbauen (Präzionswiderstand mit entsprechender Leistung)
    und die Spannung über dem Widerstand messen.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Lad das .sch mal hoch.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    http://rapidshare.com/files/175765590/untitled.sch.html

    Also einfach Widerstand in die Leitung und vor dem Widerstand das ADC Signal abgreifen? Wobei ich da nicht 0.5 nehmen würde ... Bei 100mA maximalem Strom fallen da immerhin 50mV ab was bei Digitalen Schaltungen schon viel ist, ich tendiere eher zu was kleinerem.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    leider kann ich scematics nicht öffnen.
    Prinzipiell ist es so einfach, du kannst natürlich auch den Wert kleiner wählen.
    Dann fällt aber auch weniger Spannung ab und du schränkst den Messbereich ein. Um das zu beurteilen sind aber mehr Infos nötig.
    Falls das Signal dann zu schwach wird, könnte man es anschließend noch verstärken, aber dann steigt der Aufwand.
    Aber ich würde erst mal schauen ob du für deine gewünschte Messauflösung ohne zusätzliche Verstärkung hinkommst.

    Edit: da ich nicht weiß wie deineSchaltung jetzt aussieht noch der Hinweis:
    Spannung direkt über den widerstand messen. (Messpunkt 1 vor dem Widerstand. Messpunkt 2 nach dem Widerstand)
    Deswegen der differentielle Eingang.

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von vohopri
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    Hallo dev,

    der Vierleitershunt ist OK. Du hast ihn im Schaltbild vom Eingangspost falsch angeschlossen. So gibts Kurzschluss. BEIDE Messanschlüsse kommen auf je einen Messeingang zur Spannungsmessung. Eventuell über je einen Vorverstärker (als Spannungslupe geschaltet). Muss nicht potentialfrei sein. Ein Differenzverstärker ist unnötig, da in der digitalen Weiterverarbeitung die Differenz gebildet wird.

    Spannungsmessung: U2 (Spannung am Verbraucher) auswerten.
    Strommessung: (U2 -U1)/R auswerten (R = 0.002)
    Leistungsmessung: U2*(U2-U1)/R auswerten (R = 0.002)

    Wenn du Vorverstärkung brauchst, ist die Nichtlinearität der Spannungslupen leicht rechnerisch zu kompensieren.

    Der Vorschlag, I²*R aus zu werten ist nicht zielführend, da das die am Shunt verbratene Leistung ergibt, die ja nicht primär von Interesse ist.

    grüsse,
    Vohopri

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