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Thema: Strom messen Mega8 - high vs. low side

  1. #1

    Strom messen Mega8 - high vs. low side

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    Hallo,

    ich möchte den Strombedarf meiner Schaltung incl. Verbraucher messen. Die derzeitige Schaltung habe ich angehangen. Gespeist wird die Schaltung über einen 3S Lipo Akku. Die Verbraucher (Heizelement und Lüfter) hängen direkt am Akku und werden per PWM vom µC geregelt.
    Zur Strommessung möchte ich einen 10mOhm 4-Leiter Messwiderstand verwenden.
    Doch leider weiß ich nicht, wie ich das genau machen soll und hoffe auf Eure Hilfe. Über Empfehlungen zu bestimmten OPVs wäre ich sehr dankbar, sie sollten allerdings bei Conrad* verfügbar sein. Hier zu liegen habe ich einige TS912.

    Möglichkeit 1: high side
    Hierbei wird der Shunt in die + Leitung der Versorgung gesetzt und die Spannung davor und dahinter abgegriffen und mittels Differenzverstärker und Tiefpass aufbereitet.
    Das Problem ist der OPV. Versorgen möchte ich den OPV mit den 5V vom 7805. Die Eingangsspannung am Shunt liegt aber bei um die 12V. Geht so etwas mit einem normalen OVP (TS912)? Oder benötige ich dazu einen speziellen OPV, Over-the-Top? (LT1636???)

    Möglichkeit 2: low side
    Hierbei wird der Shunt in die Masseleitung der Versorgung gesetzt. Dann würde ich allerdings mit dem ADC eine negative Spannung am Shunt messen, da das GND Potential des 7805/ADC hinter dem Shunt bgegriffen wird.
    Dann müsste man die negative Spannung erst noch mit einem Spannungsteiler nach +5V in eine positive Spannung wandeln. Würde ich das GND vom ADC vor den Shunt legen, würden alle anderen Messungen innerhalb des 7805 Stromkreises verfälscht werden. Gibt es eine einfachere/bessere Möglichkeit low side zu Messen, oder verstehe ich da was falsch?

    Gruß Jörg
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  2. #2
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    Die bessere Lösung ist wahrscheinlich die Messung an der GND seite.
    Das Problem mit der negativen Spannung ist gar nicht so groß. Damit der messbereich paßt wird man auch da in aller regel einen Verstärker zwischen haben müssen. Bei einem 4-Leiter Widerstand wäre ohnehin ein Differenzverstärker angebraucht - und da kann man das Vorzeichen ja ggf. durch Vertauschen der Eingänge wählen. Als Verstärker reicht die einfache Form mit einem OP und 4 Widerständen, denn die Gleichtaktspannung ist ja auch sehr klein, und hochohmig muß es auch nicht sein.

    Der TS912 wäre als OP wohl gerade noch OK, wenn der Strom und damit die Spannung nicht sehr klein ist, denn so hoch ist die auflösung des internen ADs ja auch nicht. Etwas besser wären TLC272 / TLC277 und eventuell sogar ein LM358 - wobei die 2 fach OPs ja recht gut austauschbar sind, vor allem mit Sockel.

    Noch weniger Dirft und Ofset hätte man z.B. mit einem LT1013, AD8551, max4238, LTC2050 oder ähnlich. Was Conrad geade hat wiess ich aber nicht.

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