Strom messen mit ATMEGA zur Kontrolle

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Autor
Strom messen mit ATMEGA zur Kontrolle
Suche nach: strom (35690) atmega (406)

    







BID = 694720

helmgens_icm1

Gerade angekommen


Beiträge: 4
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Hallo,

ich moechte via ATMEGA8 eine Luefter-Array ueberwachen.
Die Stromaufnahme ist linear zur Drehzahl und zum Luftstrom.
Der ATMEGA soll am Ende "Alarmschlagen" wenn ein Luefter ausfaellt.
Die Drehzahl der Luefter wird via PWM geregelt. Die Luefter selbst sind 2-Draht, soll heissen, dass keine eigne Elektronik im Luefter vorhanden ist. Es handelt sich um 144 Luefter @ 12V bei max. 0,6W/Luefter.
Somit ist die max. Stromaufnahme 7,2A. Der Shunt-Widerstand betraegt 0,051 Ohm und der max. Spannungsabfall ist somit 0,3672 V. Soweit so gut !
Wenn ich nun den ADC des ATMEGA als Differenz A/D verwende und beruecksichtige, dass die max. Eingangsspannung am ADC = VCC ist, dann muss ich hier unter umstaenden mit einem Spannungsteiler arbeiten. Wenn ich nun an beiden Eingaengen jeweils einen 1:3 Spannungsteiler setze (Ja und einen Tiefpass wegen des PWM), dann ist die max. Aufloesung (bei 10Bit) = 3,456 Watt...In diesem Fall wuerde der Controller erst merken, dass etwas nicht stimmt, wenn 6 Luefter ausgefallen sind.

Also denke ich, dass das ganze so nicht realisiert werden kann....

Habe im Moment irgendwie auch einen Totalausfall im Brain....

Hat von euch jemand eine Loesung fuer mich.....

LG

Klaus

BID = 694726

stones

Neu hier



Beiträge: 26
Wohnort: Eifel

 

  

Hallo,

man könnte das PWM Signal tiefpassfiltern, die Spannung mit einem OP anpassen und auf Aref geben.
Somit ist die Auflösung der AD Wandler immer möglichst hoch.
Und 10Bit für 144 Lüfter (Stufen) sollten doch ausreichen.


BID = 694731

helmgens_icm1

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Abu Dhabi
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Hallo stones,

danke fuer Deine Antwort, aber ich glaube, dass ich mich etwas unklar ausgedrueckt habe....

Es geht nicht um 144 Luefterstufen, es sind 144 Stueck Luefter @ 12V bei max. 0,6Watt pro Luefter.

Mein problem ist, dass ich den Strom ueberwachen muss um den Ausfall von Lueftern (besser gesagt bereits bei einem Luefter) zu dedektieren.
Mein Problem ist, dass der Differenzial ADC des ATMEGA einen Eingangsbereich von 0-VCC hat, wenn AREF=VCC. Die Luefterspannung betraegt aber 12V und der Spannungsabfall am Shunt ist mit 0,3672Volt bei Volllast auch sehr gering, aber so gewollt. Ein hoeherer Spannungsabfall wuerde sich auf die Luefterdrehzahl auswirken und auch mehr Verlustleistung (Waerme) am Shunt bewirken. Der Shunt hat 0,051 Ohm und die max. Stromaufnahme der gesamten Luefter betraegt 7,2 A = 0,3672 Volt Spannungsabfall. Der Shunt kann auch nicht in die GND-Leitung der Luefter eingeschleift werden, wuerde Aufgrund der 12V Versorgungsspannung auch nichts aendern. Wenn ich nun mit jeweils einem Spannungsteiler 1:3 am ADC0 und ADC1 arbeite, dann wuerde der maximale Spannungsabfall auf 0.1224 Volt sinken. Bei 10 Bit Aufloesung und VCC/AREF = 5 Volt macht das eine Aufloesung von 3,456 Watt.
5V / 1024 = 0.0048828125, 0,1224 / 0.0048828125 = 25.06752 = 25 max. dezimaler Unterschied am ADC, bei einer Gesamt Leistungsaufnahme von 86.4 Watt macht das (86,4W / 25) eine Aufloesung von 3,456 Watt. Somit wuerde sich erst eine Abweichung feststellen lassen wenn mehr als 5 Luefter ausfallen. Das ist natuerlich nicht genau genug. Ich muss breits merken, wenn ein Luefter ausfaellt.

Fuer alle, die sich Fragen, was der typ mit 144 Lueftern macht und warum nicht mir tacho usw....

Die Luefter sind spezielle Luefter und haben keinen Tacho-Ausgang. Dafuer sind die absolut linear im Bezug auf Drehzahl/Luftstrom und Leistungsaufnahme. Die Luefter werden fuer einen messaufbau benoetigt. Mehr darf ich nicht sagen, sonst bin ich meinen Job los.

Wenn jemand eine Loesung hat waere ich sehr dankbar.

LG

Klaus

BID = 694737

Harald73

Schreibmaschine


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Beiträge: 1016

Hi,

a) ... wuerde Aufgrund der 12V Versorgungsspannung auch nichts aendern....
doch, bei Shunt in der Masse kommst du ohne 1:3 aus.
b) Strom aufteilen, d.h. Lüfter in Gruppen über hochohmigere Shunts führen.
c) Strom vom High-Side-Shunt auf das µC-Potential bringen, z.B. Maxim, "Current Sense Amplifiers". Kannst du auch mit nem OP und ein paar Widerständen selber aufbauen, dann müssen die Widerstände aber recht genau (vor allem gleich) sein.

d) ... absolut linear...
Wenn du auch noch im gedimmten Zustand einen Ausfall erkennen möchtest, musst du die Lastkennlinie genau kennen. Einen einfachen Zusammenhang (Stromaufnahme ist linear zur Drehzahl) bei der Übersetzung von gestelltem/geregeltem PWM-Tastgrad zu Sollstrom möchte ich bezweifeln, erst recht wenn die Genauigkeit 1/144 sein soll. Hab es nicht ausgerechnet, aber mein Gefühl sagt, dass schon alleine die Dichteänderung der Luft bei normalen Umgebungstemperatur- und Luftdruckschwankungen >1/144 ist. Oder läuft das in einem klimatisierten Raum/Aufbau bei Normaldruck?


_________________
*..da waren sie wieder, meine 3 Probleme: 1)keiner 2)versteht 3)mich
* Immer die gültigen Vorschriften beachten und sich keinesfalls auf meine Aussagen verlassen!

BID = 694739

helmgens_icm1

Gerade angekommen


Beiträge: 4
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Hier mal ein Schaltbild...

BID = 694743

helmgens_icm1

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Abu Dhabi
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Das ganze findet in einem geschlossenen Gehaeuse/Behaelter statt. Bevor die Gase eingelassen werden, wird der behaelter evakuiert. Die Temperatur wird vor Beginn der Messung auf konstant 293,15 Kelvin gebracht. Die Kennline ist bekannt und 100% linear (sollte man bei ca. 200,- EURO pro Luefter auch erwarten duerfen). Es existiert ein eigener Kontroller, der das PWM Signal liefert. Wurde seitens des herstellers mitgeliefert. Nur die Ausfllueberwachung schlagen die optisch vor, spricht guckst Du ob laeuft. Da der Behaelter aber nicht aus Plexiglas ist sondern aus Edelstahl ist da nix mit gucken und eine Kamera kommt nicht in Frage.
In Bezug auf die Masse-Seite der Luefter.....Da gemeinsame Masse mit dem anderen Controller und den Spannungsversorgungen via Gehaeuse schwierig. Es kommt nur ein Kabel (ein Draht) aus der Kiste........

LG

Klaus

BID = 694750

hajos118

Schreibmaschine



Beiträge: 2453
Wohnort: Untermaiselstein

Einen OP als Differenzverstärker aufbauen und an beide Seiten des Shunt anschließen, damit einen Spannungshub von ca. 4 Volt (über die Verstärung) einstellen und das Ausgangssignal nochmal mit einer Z-Diode auf 4,7V begrenzen, damit zum Eingang vom Atmel. Die 10 Bit Auflösung (0-5Volt) sollten dann schon reichen.
Achtung: Temperaturabhängigkeit vom OP ist ggf. zu berücksichtigen!


_________________
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