Strom auf einer logarithmischen Skala messen

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Autor
Strom auf einer logarithmischen Skala messen
Suche nach: strom (35430)

    







BID = 1028689

ChrisAtari

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Frankreich
 

  


Hallo

Ich möchte mit einem µC den Strom der durch eine LED fließt auf einer logarithmischen Skala messen (7mA bis 7000mA).
Dazu möchte ich 3 Verstärker an einen Shunt Widerstand von 0.012ohm schalten. --> INA212 (1000V/V), INA214 (100V/V) und INA181A1 (20V/V).

Jetzt frage ich mich nur ob das so gut geht.
Die 5mV offset bei dem INA212 kann ich durch das Programm von dem µC abziehen. So genau muss die Messung von den 7mA auch nicht sein (+-25%??) Sie sollte nur nicht stark variieren. Wichtiger ist es mir das die höheren Ströme (100mA bis 7A) genau gemessen werden können (+-5%).
Ich frage mich nur ob es keine Probleme damit gibt so schwache Spannungen zu verstärken bei 0.012ohm und 7mA sind das 0,000084V.
Außerdem habe ich auf meinem Schema V+ mit IN+ verbunden, und habe keine Ahnung ob das so funktioniert. Im Datasheet steht nix von rail to rail...
[/img]




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Außergewöhnliche Behauptungen erfordern außergewöhnliche Beweise !

BID = 1028695

roger34

Neu hier



Beiträge: 29

 

  

Wieso machst du den Stromwiderstand nicht zwischen FET und GND. Dann kannst du zum Schalten 3 Fets mit verschiedenen Messwiderständen verwenden. Mit einem Analogschalter dann auf den OPV.

BID = 1028697

ChrisAtari

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Frankreich

Daran dachte ich auch schon nur kostet das mehr, nimmt mehr Platz weg und außerdem tue ich beim Schalten jedes mal den Strom brutal verringern oder vergrößern.

BID = 1028698

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12656
Wohnort: Cottbus


Zitat :
auf einer logarithmischen Skala messen
Wie ist das gemeint?


Zitat :
Die 5mV offset bei dem INA212 kann ich durch das Programm von dem µC abziehen.
Die Offset-Spannung ist aber nicht konstant, sonst hätte sie ja der Chip-Hersteller wegoptimiert.


Zitat :
Ich frage mich nur ob es keine Probleme damit gibt so schwache Spannungen zu verstärken
Da kann es natürlich immer Probleme geben.



Zitat :
Im Datasheet steht nix von rail to rail...
Dort steht aber, in welchem Bereich die Betriebs- und Messspannung liegen darf.
Von Rail-to-Rail kann da auch nix stehen, da es ein Differenzverstärker ist.

Was ist denn der Hintergrund der Frage?
Es gibt ja auch Multimeter mit Datenschnittstelle...


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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 27 Okt 2017 21:00 ]

BID = 1028715

ChrisAtari

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Frankreich


Zitat :
Wie ist das gemeint?

Damit meine ich dass ich durch die Messung 7mA von 7.1mA unterscheiden können möchte wie auch 7A von 7.1A. (Und mit unterscheiden meine ich nicht "genau messen" sondern nur unterscheiden) Durch einen Shunt Widerstand und ein Verstärker kann ich 6.993A von 7A unterscheiden aber nicht mehr 7mA von 8mA weil der CAN von meinem µC nur 10bit hat.


Zitat :
Die Offset-Spannung ist aber nicht konstant, sonst hätte sie ja der Chip-Hersteller wegoptimiert.

Stimmt! Ich könnte auch eine Messung am einschalten machen und die dann abziehen. Aber so genau muss es auch nicht sein..


Zitat :
Da kann es natürlich immer Probleme geben.

Ok, und kann man das anhand vom Datasheet voraus sehen? Für mich scheint alles ok zu sein aber vierleicht haben da andere mehr Erfahrung?


Zitat :
Dort steht aber, in welchem Bereich die Betriebs- und Messspannung liegen darf.

Betriebsspannung ja, max input Spannung ja, aber max Messspannung habe ich nicht gefunden. Ich nehme mal an das es da eine Grenze gibt (Vcc-0.000xx)?


Zitat :
Was ist denn der Hintergrund der Frage?

Ich möchte die Helligkeit auf einer logarithmischen Skala einstellen können da ich oft wenig wie auch viel Licht brauche.

BID = 1028722

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Was du da machst, sieht mir nicht nach einer Logarithmierung, sondern nach einer automatischen Bereichsumschaltung oder Segmentierung aus.
Zur einer wirklichen Logarithmierung und Entlogarithmierung, wie man sie z.B. für Dämpfungs- oder Absorptionsmessungen braucht, eignen sich Diodenkennlinien ganz gut.
Leider aber geht das nicht so ganz einfach, weil diese Kennlinien stark temperaturabhängig sind.
Dies Industrie hat deshalb spezielle Log-Amps geschaffen, wie etwa den ADL5303 http://www.analog.com/media/en/tech.....3.pdf

BID = 1028723

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12656
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Damit meine ich dass ich durch die Messung 7mA von 7.1mA unterscheiden können möchte wie auch 7A von 7.1A.

O.k.
Du solltest vielleicht doch noch mal über den Vorschlag der umschaltbaren Shunt-Widerstände nachdenken.
So wie die Schaltung jetzt ist (µC steuert für die Stromregelung direkt das Gate des MOSFETs an), bin ich mir nicht sicher, ob sie funktioniert.
Ist der µC denn schnell genug für so eine Regelungsaufgabe?
I.d.R. wird von einem µC ein Sollwert auf einen OPV gegeben, welcher dann in Echtzeit die Gatespannung nachführt. Messen muss dieser dann den aktuellen Strom auch nicht mehr, da die Regelung eben vom OPV übernommen wird.



Zitat :
Ich nehme mal an das es da eine Grenze gibt (Vcc-0.000xx)?
Nein, die Messspannung wird schließlich heruntergeteilt.
Siehe Datenblatt:

Zitat :
This series of devices can sense drops across shunts at
common-mode voltages from –0.3V to 26 V, independent of the supply voltage.




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BID = 1028732

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12656
Wohnort: Cottbus

Hier mal ein alternativer Schaltungsvorschlag (ohne Dimensionierung, nur als Skizze)









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BID = 1028762

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...eine LED die 7A verträgt was issen das für eine

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BID = 1028763

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...ach.....das wird die Binford HP7000X sein...

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BID = 1028765

ChrisAtari

Gerade angekommen


Beiträge: 11
Wohnort: Frankreich


Zitat :

Du solltest vielleicht doch noch mal über den Vorschlag der umschaltbaren Shunt-Widerstände nachdenken.

Ich habe das sogar schon getestet und hatte nur Probleme. Am problematischsten war die Umschaltung von dem einen Widerstand zum anderen. Das hat man klar auf den LEDs gesehen (trotz 1% Widerständen). Und dann ist noch die Sache mit dem Rds(on) von den MOSFETS der mitgerechnet werden muss. Vor allem weil ich mit sehr niedriger Spannung arbeite (2.7-3.6V).


Zitat :
Nein, die Messspannung wird schließlich heruntergeteilt.

Ok, jetzt habe ich es verstanden ^^

Ich habe jetzt mal einen INA212 bestellt und werde ein paar Tests damit machen.


Zitat :
Dies Industrie hat deshalb spezielle Log-Amps geschaffen, wie etwa den ADL5303

Interessant



Zitat :
eine LED die 7A verträgt was issen das für eine

Die hier :
https://www.ebay.com/itm/500W-High-.....Udt4X

Nein war nur ein Spaß. Es sind ein paar einfache 5W LEDs die ich in parallel schalte.

BID = 1028779

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12656
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Ich habe das sogar schon getestet
Und der µC ist in der Lage, den Strom alleine zu regeln?


Zitat :
Am problematischsten war die Umschaltung von dem einen Widerstand zum anderen.
Es ist also zwingend ein fließender Übergang über die Strombereiche erforderlich?


Zitat :
die Sache mit dem Rds(on) von den MOSFETS der mitgerechnet werden muss.
Das ist wohl so. Da selbiger aber weitgehend konstant ist, wäre das nicht das Problem.


Zitat :
Es sind ein paar einfache 5W LEDs die ich in parallel schalte.
Das dies nicht ideal ist, ist kein Geheimnis. Wenn du sie in Reihe schaltet (wie man es machen sollte), musst du nur noch einen Bruchteil des Stromes regeln.




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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am 28 Okt 2017 20:37 ]

BID = 1028795

Primus von Quack

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Beiträge: 7340


Zitat :
ChrisAtari hat am 28 Okt 2017 19:21 geschrieben :

...


Zitat :
eine LED die 7A verträgt was issen das für eine

Die hier :
https://www.ebay.com/itm/500W-High-.....Udt4X

Nein war nur ein Spaß. Es sind ein paar einfache 5W LEDs die ich in parallel schalte.


...das sind auch nur 1 Watt LEDs

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