Neuni

05.01.2016, 02:13 |
Strommessung mit Hallsensor-IC und ATmega (Schaltungstechnik) |
Hallo,
ich möchte den Strom eines Motorventiles messen um festzustellen ob es am Anschlag ist oder noch fährt.
Da die Schaltung unterschiedliche Motorventile mit unterschiedlichen Spannungen (u.U. auch 230V) unterstützen soll, kommt ein Shunt-Widerstand wohl eher nicht in Frage.
Als AD-Eingang benutze ich den ADC von einem ATmega 328P.
Ich dachte an das Strom-IC ACS712.
Dieses IC misst den Strom galvanisch getrennt von -5A bis +5Ampere.
Uout = Ub/2 + (0,185V*A)
Da bei 5V Betriebsspannung für den ADC der Ausgang des ICs nur von 2,5V bis 3,425V gehen würde (positiver Strom) habe ich eine zu geringe Auflösung nach der Wandlung.
Daher dachte ich ich schalte eine OP-Schaltung als Messverstärker davor. (s. Bild) Der OP ist ein Rail-to-Rail. OP1 ist der Impedanzwandler, OP2 der Verstärker.
Mein Problem ist nun das sich diese Schaltung extrem schwer abgleichen läßt. Entweder stimmt die Range nicht oder der Offset - daher meine Frage ob jemand ne Lösung hätte wie man so eine Schaltung realisieren könnte ohne einen riesen Abgleichaufwand zu haben. Die Auflösung sollte 5mA betragen....
lg
9i |
Neuni

05.01.2016, 02:19
@ Neuni
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Strommessung mit Hallsensor-IC und ATmega |
Hier die Schaltung:
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gast
05.01.2016, 06:15
@ Neuni
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Strommessung mit Hallsensor-IC und ATmega |
» Hallo,
»
» ich möchte den Strom eines Motorventiles messen um festzustellen ob es am
» Anschlag ist oder noch fährt.
» Da die Schaltung unterschiedliche Motorventile mit unterschiedlichen
» Spannungen (u.U. auch 230V) unterstützen soll, kommt ein Shunt-Widerstand
» wohl eher nicht in Frage.
» Als AD-Eingang benutze ich den ADC von einem ATmega 328P.
»
» Ich dachte an das Strom-IC ACS712.
» Dieses IC misst den Strom galvanisch getrennt von -5A bis +5Ampere.
» Uout = Ub/2 + (0,185V*A)
»
» Da bei 5V Betriebsspannung für den ADC der Ausgang des ICs nur von 2,5V bis
» 3,425V gehen würde (positiver Strom) habe ich eine zu geringe Auflösung
» nach der Wandlung.
»
» Daher dachte ich ich schalte eine OP-Schaltung als Messverstärker davor.
» (s. Bild) Der OP ist ein Rail-to-Rail. OP1 ist der Impedanzwandler, OP2 der
» Verstärker.
»
» Mein Problem ist nun das sich diese Schaltung extrem schwer abgleichen
» läßt. Entweder stimmt die Range nicht oder der Offset - daher meine Frage
» ob jemand ne Lösung hätte wie man so eine Schaltung realisieren könnte ohne
» einen riesen Abgleichaufwand zu haben. Die Auflösung sollte 5mA
» betragen....
»
» lg
»
» 9i
Du willst 5mA Auflösung für den Motorstrom mit einem Sensor messen der einen Messbereich von 5000mA hat ?
Ich denke bevor du dich mit der Verstärkerschaltung quälst musst du über den Sensor nachdenken. du forderst eine Genauigkeit von 1 Promille aber lt. Datenblatt hat der Sensor einen (Grund)Fehler von +/- 1,5% und ist noch dazu temperaturabhängig
Die Nichtlinearität steigt von 0,27% auf 0,33% bei 50 Grad. Ich denke bei 5A wird sich der Sensor schon leicht erwärmen.
Ich kenne den Sensor nicht, aber das Datenblatt lässt vermuten auf 1 Promille genau messen wird nix werden. |
Hartwig
05.01.2016, 07:30
@ gast
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Strommessung mit Hallsensor-IC und ATmega |
Hallo,
ausserdem stellt sich die Frage, wie bei 230V (AC!) gemessen wird - bei der Schaltung würde ich eher Hausnummern erwarten...
Hartwig |
geralds

Wien, AT, 05.01.2016, 09:20 (editiert von geralds am 05.01.2016 um 09:33)
@ Neuni
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bitte genauer einlesen |
» Hallo,
sprich mal mit dieser Firma.
http://www.hoeben.com/products-he244.html
oder mit dieser
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/drv411.pdf
Gerade im low-C Bereich wird's sehr schwierig,
noch dazu, wenn du so einen weiten Bereich messen willst.
Überlege, ob nicht doch die Shunt-Methode einfacher wäre,
wobei du ja auch hier galvanisch trennen kannst, - ISOAmp.
Gerald
--- -- ...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!" |
Altgeselle

05.01.2016, 10:02
@ Hartwig
|
Strommessung mit Hallsensor-IC und ATmega |
» Hallo,
» ausserdem stellt sich die Frage, wie bei 230V (AC!) gemessen wird - bei der
» Schaltung würde ich eher Hausnummern erwarten...
» Hartwig
Hallo,
das geht, weil das Teil einen galvanisch getrennten Messpfad
hat:
http://www.allegromicro.com/~/media/Files/Datasheets/ACS712-Datasheet.ashx?la=en
Ich würde "Applikation 3" auf Seite 12 nehmen.
Grüße
Altgeselle |
Hartwig
05.01.2016, 15:24
@ Altgeselle
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Strommessung mit Hallsensor-IC und ATmega |
Hallo,
ja, das ist schon klar, dass das geht. Aber nicht mit der Schaltung vom Posting, da das IC bei AC Eingang auch AC am Ausgang hat. Der ADC convertiert dann einen Momentanwert vom Sinus. In der Applikationsschrift ist ja Gleichrichtung/Glättung angegeben - wohl das, was Du auch vorschlägst.
Grüsse
Hartwig |
Neuni

06.01.2016, 00:11
@ gast
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Strommessung mit Hallsensor-IC und ATmega |
Hallo,
naja entweder gibt es Motorventile die z.B. 30mA bei Fahrt und 100mA bei Anschlag ziehen oder welche die 500mA bei Fahrt und 1A bei Anschlag ziehen. Ich muss nur die Werte im Display darstellen um eine sichere Abschaltung bei Anschlagstrom zu programmieren.
Da das Vebntil ja nur ca 5 Sekunden fährt sollte sich hier die Erwärmung in Grenzen halten.
Bei einem Shunt mit z.B. 1 Ohm hab ich das Problem das ein Motor mit 5V und 1 A ja schon 1V Spannungsabfall verursachen würde - das muss ich halt vermeiden...
Is halt gar nicht so einfach wie es klingt.... )
lg
9i |
geralds

Wien, AT, 06.01.2016, 01:51
@ Neuni
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Strommessung mit Hallsensor-IC und ATmega |
...
» Bei einem Shunt mit z.B. 1 Ohm hab ich das Problem das ein Motor mit 5V und
» 1 A ja schon 1V Spannungsabfall verursachen würde - das muss ich halt
» vermeiden...
» Is halt gar nicht so einfach wie es klingt.... )
»
» lg
»
» 9i
---
Naja, es muss ja nicht ein 1Ohm Shunt sein.
Ein OPAMP hinten dran hilft ja auch schon mal,
was ja sowieso bei beiden Methoden vorhanden sein sollte.
Vor Allem, mit dem Shunt kannst feiner und schneller den Tröpfelstrom lesen. -- ...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!" |