Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gleichstrom Messen


von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Allo alle Leute,

Ich muss mich wieder hier anwenden, ich habe immer sehr gute vorschläge 
hier bekommen, deswegen möchte ich mich jetzt auch noch hier anwenden.

Also zur Sache:

Ich muss ein Strom AmAusgangs eines DC-DC-Steller am Oszeloskope messen

Prüfstandanordnnung:

DC-DC-Steller: Ausgangsstrom: 0...100A
               Ausgangsspannun: 0...30V

Am Ausgang des DC-DC-Stellers habe ich ein Last 
angeschlossen(Eletronischen Lasst).

Ich will jetz an der Osziloskope der Strom der Zum Lasst fliesst 
aufnehmmen, ich habe jetz an Shuntwiderstand gedacht ( in reihe 
verbinden mit dem Elektronischen Last). Ich will aber eine 
Shuntwiderstand die vernünftig für diese Messung Strom von 0..100A

Ich habe jetz eine Rechnnung gemacht so dass bei maximalen Strom 100A 
eine Spannungabfall an der Shuntwiderstand bis 600mv. das heißt ich 
brauchen eine Shuntwiderstand von 0,006 Ohm, und die soll eine Leisstung 
ertragen dann bis 60W:
könnten sie bitte mir sagen ob diese Rechnung die Ich gemacht habe 
stimmt für die Dementionierung des Shundwiderstand für die Messung? und 
wenn ja wo kann ich s ein Widerstand keufen? Ich habe im Internet 
geschaut habe aber keine gefunden.
Ich wäre sehr sehr dankbar für eine baldige antwort.
Vielen Dank

Gruß

Deli

von Lehrmann M. (ubimbo)


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Abdelhadi Benkhayi schrieb:
> Ich will jetz an der Osziloskope der Strom der Zum Lasst fliesst
> aufnehmmen, ich habe jetz an Shuntwiderstand gedacht ( in reihe
> verbinden mit dem Elektronischen Last). Ich will aber eine
> Shuntwiderstand die vernünftig für diese Messung Strom von 0..100A

Für sowas verwendet man keine Shunts mehr. Dafür verwendet man 
Stromsensoren auf Hall-Sensor Basis. Diese gibt es fertig kalibriert.
Suchen nach "Stromsensor", "Curren Sensor".
Es gibt gute von Allegro, auf Sparkfun.com gibt es auch schon einige - 
ob die bis 100A gehen musst du nachschauen.

von alias5000 (Gast)


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Hallo Deli,
bei den Stromstärken geht man meistens eher auf Strommesser, die auf 
Basis des Hall-Effekts arbeiten (Hall-Effekt Stromsensoren).
Vielleicht passt das in deine Messanordnung ganz gut rein.
60W sind für nen Shuntwiderstand eine gute Nummer - den kannst du da 
wohl eher als Rauchgenerator verwenden, außer, du findest eine gute 
Kühlung dafür. Ob sich das lohnt?

Händler findest du hier im wiki dieser Seite.

von TestX .. (xaos)


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alias5000 schrieb:
> 60W sind für nen Shuntwiderstand eine gute Nummer - den kannst du da
> wohl eher als Rauchgenerator verwenden, außer, du findest eine gute
> Kühlung dafür. Ob sich das lohnt?
naja doch, nimmt man schon, kommt aber sehr auf die anwendung an... die 
dinger für > 200A sind ganz lustig ;)

@topic
nimm einen fertigen stromwandler von zB LEM - da brauchst du dir keine 
gedanken machen wann der shunt zu schmelzen beginnt ;) ~30€

von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Hallo ,
Ich danke euch alle für die Antworte, es ist sehr hlfreich:

Ich habe ein Hallsensor benutzt, Die Messung war ganz gut aber zu 
verrauchscht. in der Strom Kennlinie gab es zu viel Rauschen, deswegen 
wenn ich die Leistung am Elektronischenlast ausrechnen wollte wa sie 
auch zuverraucht. Deswegen habe an der Shuntwiderstand (dachte 
vielleicht kann die messung besser).
weisst jemsnd woran liegt es die Rauschen beim benutzung der Hallsensor? 
und wie kann man es vermeiden?

Danke sehr

Deli

von Udo S. (urschmitt)


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Welchen Sensor hast du genau benutzt?

von Matthias (Gast)


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Für Oszilloskope gibt es auch passende Stromzangen.

Sind zwar nicht ganz billig und reagieren auf Stromspitzen, die über den
zulässigen Maximalstrom hinausgehen, etwas allergisch, aber sind
dafür auch etwas genauer. Alternativ kann man auch eine "normale"
Stromzange nehmen.

von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Hallo ich danke euch alle für die Ideeen.

Ich habe im Internet nach hall sensoren geschaut die sind nicht bellig 
und ich muss es selber kaufen :) .

mit dem Hall sensor den ich habe, bringt viele Rauschen in der 
kennlinie, ich will es nicht komplezierter machen und noch ein filter 
bauen :(

deswegen will ich ein Messprinzip  der schnell und einfach ist.

Ich habe jetz 5 widerstände gekauft die sind 0,01 Ohm und ertragen bis 4 
W prostück.

Also ich ill wie gesagt bis maximal 100 A messen ( für die messung der 
Maximale flankensteilheit der Leistung am ausgang des DC-DC-Stellers).

Wenn ich jetz die 5 Widerstände parallel zu einander löte und dann 
Parallel zum Last vebinde. Dann wird der Strom gleichmäßig an den 
Widerständen verteilt, stimmt das? werden dann die Widerstände nicht 
heiß oder schmelzten?

Kann ich dann trotzdem eine vernünftige messung der Strom am Osziloskope 
mit diese Anordnung bekommen? ich will verschidene vesuche machen. der 
strom werde ich varieren von 1 A bis 100 A um die maximale 
Flankensteilheit der Leistung zu bekommen.
Danke sehr
Deli

von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Matthias schrieb:
> Für Oszilloskope gibt es auch passende Stromzangen.
>
> Sind zwar nicht ganz billig und reagieren auf Stromspitzen, die über den
> zulässigen Maximalstrom hinausgehen, etwas allergisch, aber sind
> dafür auch etwas genauer. Alternativ kann man auch eine "normale"
> Stromzange nehmen.

Hallo Matthias,

was meinst du bitte mit normale Stromzange? da ich an der Werkstadt an 
der TUM ein Stromzange aber er messt nur Wechselstrom, ich habe es 
benutz aber ich hatte das Problem, dass der am Oszilloskop eine steugung 
der Strom und dann fängt direkt abzusteigen bis null an. deswegen habe 
ich gedacht den kann man nicht für die messung der gleichstrom 
verwenden.

Danke sehr

von Frank P. (mauz)


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Es gibt Stromzangen mit Hallsensor für Gleichstrommessungen.

Lehrmann Michael schrieb:
> Für sowas verwendet man keine Shunts mehr. Dafür verwendet man
> Stromsensoren auf Hall-Sensor Basis.

Echt nicht? In fast allen mir bekannten Gleichstromsteuerungen im 
Elektrostaplerbereich (kenne da einige) wird mit Shunts gemessen, bis zu 
400A. Die Steuerungen sind aber am Aussterben, da von Drehstrom 
verdrängt.

Andi D. schrieb:
> …die dinger für > 200A sind ganz lustig ;)

Wie lustig? Was kennst Du da für Konstruktionen? Ich kenne: Ein 
stärkeres Blech 70x30mm² mit zwei Löchern ø8mm für Leistungsanschlüsse 
und zwei M3 Gewindelöcher für die Messanschlüsse. Oder in Form ähnlich 
einem Stück Stromschiene. Beides völlig unspektakulär :-(

Frank

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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Stromsensoren auf Halleffektbasis sind schon etwas feines. Ansonsten 
kannst du ein Stück Leiter aus der zuleitung nehmen, der auf vielleicht 
1mOhm kommt und die Differenzspannung zwischen den beiden Enden per 
Instrumentenverstärker skalieren, wirst wohl so Faktor 100 brauchen, das 
kann man noch ganz gut machen.

von Achim W. (Gast)


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http://www.farnell.com/datasheets/887640.pdf
Das wäre ein Shunt für bis ca. 150A.
Du hast bei 100A 10mV Spannung, das ist genug für ein 3€ OPV.

von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Achim W. schrieb:
> http://www.farnell.com/datasheets/887640.pdf
> Das wäre ein Shunt für bis ca. 150A.
> Du hast bei 100A 10mV Spannung, das ist genug für ein 3€ OPV.

Hallo Achim,

ok ich werde jetzt zwei stück davon bestellen. es wird aber auch reichen 
wenn ich nur eine Seriell zum Last verbinde.

für die Messung am Oszilloskop soll ic die Messköpfe einfach am beiden 
enden  des Widerstand verbinden?.

Danke sehr

Deli

von Ulrich (Gast)


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Wie man das Oszilloskop mit dem Shunt verbindet hängt davon ab, ob da 
schon eine andere Verbindung, z.B. vom anderen Kanal zu Spannungsmessung 
oder über PE besteht. Wenn die Strommessung die einzige Verbindung ist, 
kann man direkt das Oszilloskop anschließen. Eher nicht noch über einen 
1:10 Tastkopf, sondern besser direkt ein BNC kabel. Für hohe Frequenzen 
wären 50 Ohm in Reihe beim Innenleiter eventuell angebracht, die sollten 
auch bei niedrigen Frequenzen nicht schaden.

Wenn da noch eine 2. Verbindung besteht, wäre ggf. ein Rauscharmer 
Differenzverstärker angebracht. Für die niederohmige Quelle geht das mit 
deutlich weniger (ca. 10 fach) Rauschen als der Typische 
Oszilloskopeingang mit 1 M 20pF.

von TestX .. (xaos)


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Frank P. schrieb:
> Wie lustig? Was kennst Du da für Konstruktionen? Ich kenne: Ein
> stärkeres Blech 70x30mm² mit zwei Löchern ø8mm für Leistungsanschlüsse
> und zwei M3 Gewindelöcher für die Messanschlüsse. Oder in Form ähnlich
> einem Stück Stromschiene. Beides völlig unspektakulär :-(

2 kupferblöcke mit >M10 gewinden drinnen die durch mehrere paralle 10mm² 
leitern verbunden sind (zur besseren kühlung...)
ich find die dinger echt lustig, wobei ich je nach anwendung eher einen 
stromwandler nehmen würde.
wenn man wirklich extreme genauigkeit braucht und die flankensteilheit 
bestimmen will ist nen shunt aber ggf besser, da gerade im industriellen 
umfeld die stromwandler probleme machen können (wenn das ding nicht 
magentisch geschirmt wird)

von Achim W. (Gast)


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von Knut (Gast)


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Du erwähntest, dass du keinen Filter bauen willst. Unglücklicherweise 
ist immer ein gewisses Grundrauschen vorhanden das man wegfiltern muss. 
Du hast auch noch nichts über die Genauigkeit gesagt, viele LEMs haben 
nur 1% Genauigkeit, da ist ein anständiger Shunt + Verstärker besser, 
wenn auch nicht billiger.


Knut

von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Knut schrieb:
> Du erwähntest, dass du keinen Filter bauen willst. Unglücklicherweise
> ist immer ein gewisses Grundrauschen vorhanden das man wegfiltern muss.
> Du hast auch noch nichts über die Genauigkeit gesagt, viele LEMs haben
> nur 1% Genauigkeit, da ist ein anständiger Shunt + Verstärker besser,
> wenn auch nicht billiger.
>
>
> Knut

Hallo,

der Shuntwiderstand die ich jetzt bestellt habe kommt erst morgen an. 
sie ist mit 5% genauigkait also +-5
beim 10A habe ich dann 0,5A verlusst.
wirkt das auf die flankensteilheit des Stroms am Oszilloskop?
Ich will ja die steigung dann der Leistung ausrechnen.
Wenn ich die steigung der Leistung dann mit 5% multipliziere wird dann 
der fehler koregiert?

danke sehr
Gruß
Deli

von Ulrich (Gast)


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Der Fehler beim Shunt bezieht sich vor allem auf den Widerstandswert. Es 
kommt also nur ein mehr oder Weniger konstanter Faktor zwischen 0,95 und 
1,05 dazu. Das Zeitverhalten wird davon nicht beeinflusst. Die billigen 
shunts haben von der Tendenz her auch mehr Drift und 
Temperaturabhängigkeit.

von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Ulrich schrieb:
> Der Fehler beim Shunt bezieht sich vor allem auf den Widerstandswert. Es
> kommt also nur ein mehr oder Weniger konstanter Faktor zwischen 0,95 und
> 1,05 dazu. Das Zeitverhalten wird davon nicht beeinflusst. Die billigen
> shunts haben von der Tendenz her auch mehr Drift und
> Temperaturabhängigkeit.

Danke sehr für die Antwort.

also da Ich bei dieser Messung nur an die Flankensteilheit Interessiere. 
das heisst zu meine messung der Flankensteilheit der Listung dann zu 
keine Abweichung. stimmt das so?

Danke sehr ich lernne hie im Forum mehr als in forlesungen :)

Gruß

Deli

von Ulrich (Gast)


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Solange die Flankensteilheit nicht extrem hoch ist (im Bereich unter 100 
ns) sollte die Bauform des Shunt da keinen deutlichen Einfluss haben. 
Wichtiger wird es da schon wie man die Leitungen legt, denn jedes Stück 
Leiter bringt etwas Induktivität. Bei so hohen Strömen sind so steile 
Flanken eigentlich kaum zu erwarten.

Im Bereich von Minuten hat man ggf. einen kleinen Effekt durch die 
Eigenerwärmung des Shunt. Das sind dann aber eher kleine Änderungen 
deutlich unter 1%.

von Manne9999 (Gast)


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Hallo,
die Isabellenhütte bietet Widerstände für Hochstrommessungen an, ich 
weiß nur nicht ob man die auch irgendwo privat bekommt.


http://www.isabellenhuette.de/de/produkte-widerstaende/

Gruß
Manne9999

von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Hallo Alle leute,

so ich habe gestern den Widerstand was ich bestellt habe bekommen. und 
heute habe die versuche durchgeführt. die messungen waren leider 
verraucht. deswegen ist die Leistungskennlinie auch verausch schlecht um 
die Flankensteilheit zu berechnen.

Ich hänge jetzt hier das Ergebnis von der messung als bild. könnten sie 
mir bitte sagen ob meine messung sinn macht?
Orage kennlinie ist die Spannung am Last.
Blaue kennlinie ist der Strom.
Rote kennlinie ist die Leistung.

wie ihr siehr das Kennlinie von der leistung ist zu verascht also 
schlecht um  die flankenstelheit zu berechnen!!! :(

Ich habe die messwerte am Oszilloskop in einem Exeltabelle gespeichert.

kann mir jedamnd bitte sagen wie soll ich vorgehen jetz bei der 
berechnung der flankensteilheit?

dieses Egebnis war beim ziehen von 10 A ( an der Bild)
Danke sehr
ich bin jetz am schreibtisch bin dabei zu überlegen deswegen freue mich 
sehr auf eure diskusionen und ideen

Deli

von Ulrich (Gast)


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Die Störungen beim Strom scheinen relativ gleichmäßig etwa alle 1 ms zu 
kommen. Bei einer kleinen Spannung kann das auch eine Störung sein die 
hinter dem Shunt eingekoppelt wird, das muss keine Störung im Strom 
sein. Je nachdem wie man das Scope anschließt kann es auch von einer 
Masseschleife kommen.

von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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hallo Ulrich,

heisst das, die flankensteilheit der leistung wird dann nicht beeinflußt 
von der Störungen?

Kann ich im Exel Tabelle wo die messwerte vom Oszi. gespeichert sind die 
unbrauchbare werte weg löschen. und dann die steigung berechnen?
haben sie sonst eine idee wie man es am besten machen kann ?

danke sehr

Deli

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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Abdelhadi Benkhayi schrieb:
> der Shuntwiderstand die ich jetzt bestellt habe kommt erst morgen an.
> sie ist mit 5% genauigkait also +-5
> beim 10A habe ich dann 0,5A verlusst.
Steht das TUM bei Firma für die TU München, die gerade in einem 
internationalen Ranking von dendeutschen Unis recht gut abgeschnitten 
hat?

von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Kevin K. schrieb:
> Abdelhadi Benkhayi schrieb:
>> der Shuntwiderstand die ich jetzt bestellt habe kommt erst morgen an.
>> sie ist mit 5% genauigkait also +-5
>> beim 10A habe ich dann 0,5A verlusst.
> Steht das TUM bei Firma für die TU München, die gerade in einem
> internationalen Ranking von dendeutschen Unis recht gut abgeschnitten
> hat?

habe nicht verstanden was du meinst :)
sag es einfacher :)

von Peter ⛄ W. (Firma: Huddel und Brassel Ltd.) (jaffel) Benutzerseite


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Kevin K. schrieb:
> .....die gerade in einem
> internationalen Ranking von dendeutschen Unis recht gut abgeschnitten
> hat?

Worin ? In der Bestuhlung der Mensa ? Kannst Du mal eine Quelle nennen 
die solch einen Unsinn verbreitet ?

@Abdelhadi Benkhayi

Vergiss es, die Frage allein ist schon Schwachfug.

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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von Abdelhadi B. (Firma: TUM) (pacifik)


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Kevin K. schrieb:
> Quelle:
> 
http://www.sueddeutsche.de/karriere/universitaets-ranking-harvard-stuerzt-vom-thron-1.1155604-9
hy kevin,

das ist wahr und wir sind alle stolz drauf ;)

ich will jetzt nicht weit vom Thema reden, wäre besser wenn wir zur 
Thema zurück kommen. hast du vielleicht eine quelle was mir hilft für 
meine Aufgabe

Danke

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Das ist die übliche heutige Technik: Andere <vor allem ältere> fragen 
bis die nachgeben. Sehr erfolgreich fürs Networking nach oben.

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