Problem mit Spannungsteilern / Strommessung

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Autor
Problem mit Spannungsteilern / Strommessung
Suche nach: strommessung (445)

    







BID = 149446

Nico_droste

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Hallo,
ich möchte die Stromstärke in einem DC Stromkreis messen.
Methode: Spannungsabfall am Shuntwiderstand messen.
Also, habe jetzt ein paar shutwiderstände (0,005 Ohm) und möchte mit einem Operationsverstärker (LM 324) die Stromstärke in einem Signal zwischen 0 unsd 5 V ausdrücken. Habe jetzt an beiden Seiten des Shunts spannungsteiler angeschlossen, damit die spannung am OP nicht so hoch ist. leider funktioniert die schaltung nicht, da durch die beiden spannungsteiler ein 'widerstandskreis' entsteht. d.h. es git zu jedem widerstand einen anderen der parallel dazu geschaltet ist. dies verfälscht die messergebnisse total!

Wie kann man sowas lösen? Kann ich die Spannungsteiler einfach weg lassen? (an dem Shunt liegen so ca. bis 15V an).
die Ausgangsspannung des OP darf 5V nie!!! übersteigen.

vielen dank!

Nico

BID = 149447

wdt

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Beiträge: 51
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Moin
Wenn's hart auf hart kommt, den Spannungsteiler hinter den OP
oder gleich den richtigen shuntwiderstand nehmen
MFG
Daniel

BID = 149448

Nico_droste

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Beiträge: 40
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@Daniel:
Spannungsteiler hinter den OP halte ich ür unsinnig: da kann ich doch lieber das verstärkungsverhältniss ändern, oder etwa nicht?

ciao Nico

BID = 149453

wdt

Gelegenheitsposter



Beiträge: 51
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Ja sicher. Aber wenn du das selber weisst, versteh ich die Fragestellung wohl nicht.
Die würde dann ja eher nach einer Schutzschaltung dahinter fragen, bei der es auch immer bei 5 V bleibt.
MFG

BID = 149462

perl

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Es wäre sicher hilfreich, wenn du mal deinen Schaltplan bzw. den des Meßaufbaus postest.


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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



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BID = 149470

fenterhannes

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Beiträge: 312
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Hallo,
...bist du sicher das an dem 0,005 Ohm Shunt bis zu 15V abfallen? Das entspräche ja einem Strom von 3000A! Willst du nen Schmelzofen oder sowas überwachen? ...oder hab ich einfach die Frage falsch verstanden? Schaltplan währ cool!

BID = 149501

Nico_droste

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Beiträge: 40
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Also, da wurde wohl einiges falsch verstanden. Hier nochmal die Schaltung. Rechts ist der Shunt (2*0,01 Ohm = 0,005 Ohm). Links daneben die Spannungsteiler dann die Verstärkergrundkschaltung (Subtrahierer Verstärkungsfaktor = 100). Wenn am Shunt 0,05V Abfallen, sollen am Ausgang 5V Anliegen. Der OP wird mit +-5V Versorgt. Der Shunt hängt später in einem 12V Stromkreis (Auto) und soll die Endladestromstärke der Batterie messen. Habe den Spannungsteiler eingesetzt, da ich nicht weiß, ob der OP funktioniert wenn an den Eingängen Spannungen anliegen, welche größer sind als die Versorgungsspannung. Diese Schaltung funktioniert aber wegen der Spannungsteiler nicht (sie ergeben über Masse und einen 'Widerstandskreis').
Wie kann man das Problem lösen?

Ich hoffe klarheit verschafft zu haben.

Vielen Dank.
Nico

BID = 149539

fenterhannes

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Beiträge: 312
Wohnort: Osnabrück

Hallo,
...woher nimmst du die Versorgungsspannung für den OPV? Wird die irgentwie aus dem Bordnetz gewonnen? Wie? Wo befindet sich dein Schunt im Stromkreis? Ist einer der beiden Anschlüsse (welcher?) mit + oder - der Batterie verbunden?
Am besten währe natürlich eine Zeichnung wo das aller raus hervorgeht.

Gruß
fenterhannes

BID = 149560

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
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as ist schon klar, daß das so nichts wird, denn mit den Toleranzen der Spannungsteilerwiderstände verdirbst du die Gleichtaktunterdrückung des OpAmps völlig.

Wenn du Schwierigkeiten hast, einen geigneten Rail-to-Rail Verstärker etwas wie den TLV240x , TLE2682 oder LT1638 zu bekommen, könntest du auch mittels eines NE555 und zwei Dioden eine positive Hilfsspannung herstellen, die die Bordnetzspannung übersteigt.
Dann kannst du selbst solche Antiquitäten wie den 741 einsetzen.

Auf jeden Fall solltest du aber einen Verstärker einsetzen, der die Möglichkeit der Offsetkompensation bietet, damit bei I=0 auch wirklich 0 angezeigt wird.


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BID = 149617

Nico_droste

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Beiträge: 40
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also der shunt wird aus den beiden 0,01 Ohm widerständen gebildet. die spannungsversorgung kommt auch von der batterie, von welcher die stromstärke gemessen werden soll. Was soll es heißen, die Gleichtaktunterdrückung wird verdorben? so genau muss dass messergebniss nicht sein, gemessen wird mit einer genauigkeit von 10 bit (messbereich 5V). Sind die OPs nicht für diese schaltung geeignet?

gruß
nico

BID = 149629

perl

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Zitat :
so genau muss dass messergebniss nicht sein, gemessen wird mit einer genauigkeit von 10 bit

Ach ja. So, so.

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BID = 149635

fenterhannes

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Beiträge: 312
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Du kannst mit dem OPV nicht einfach eine Spannung verstärken die sich nur ein paar mV von der Betriebsspannung unterscheiden! Die zu messenden(zu verstärkenden) Spannungen sollten irgentwo in der Mitte zwischen Batterie + und - liegen! Deswegen: Wie sieht der zu messende Stromkreis genau aus? Wo ist der shunt eingebaut?

BID = 149666

Nico_droste

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Beiträge: 40
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Aaaalso, das ganze wird eine board + ladeelektronik für ein Wohnmobil. Ein Mikrocontroller soll auf einem Display den momentanen Strombedarf / Ladestrom des Boardnetzes anzeigen. der Shunt wird hinterher direkt zwischen Pluspol der Boardbatterie und allen verbrauchern geschaltet werden (deshalb sollte nichts passieren, wenn am shunt so bis 15V anliegen). Darf die Spannung die am OP anliegt nicht größer als die betriebsspannung sein??
gruß
nico

BID = 149707

fenterhannes

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Beiträge: 312
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....OK, jetzt habe ich wenigstens das Problem verstanden
Du könntest die beiden ca.14V Pegel mit 2 Spannungsteilern (zB. 100k + 100k) halbieren und diese Messspannungen(ca7V) mit 2 als Impedanzwandler geschalteten OPVs verstärken. Diese beiden Messsignale gibst du dann auf den Subtrahierer welcher auch gleichzeitig um den Faktor 100 verstärkt.
Das Ausgangssignal wird dann aber etwa 7V betragen wenn kein Strom fließt und proportional zu- oder abnehmen wenn die Batterie geladen oder entladen wird.

BID = 149711

perl

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Beiträge: 11110,1
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Zitat :
Du könntest die beiden ca.14V Pegel mit 2 Spannungsteilern (zB. 100k + 100k) halbieren

Kann er nicht. So ähnlich hat er es ja schon versucht. Das scheitert an den Toleranzen der Widerstände.


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