Hallo, ich habe an 24V einen Verbraucher und einen Shunt in Reihe geschaltet. Nun möchte ich die Spannung am Shunt abgreifen und über einen OPV verstärken. Der Verbraucher zieht ca. 1,1 A, d.h. mit an meinem Shunt (0,01Ohm/A) fallen ca. 11mV ab. Diese 11mV möchte ich über einen nichtinvertierenden Differenzverstärker mit dem Faktor 100 verstärken, sodass ich am Ausgang 1,1V zu Verfügung habe. Den OVP den ich nutze ist ein LM358N den ich wie ich dem Datenblatt entnommen habe mit max. 32V oder max. +/-16V betreiben darf? Ich habe 24V genommen, da ich ja keinen invertierenden brauche sollten doch +24V reichen? Ich messe nun auch an den beiden Eingängen den Spannungsabfall von 11mV, bekomme aber am Ausgang auch nur 11mV? Eventuell hat mir einer einen Tipp? Gruß
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Du hast einen Subtrahierer gebaut. Du musst die 11mV nochmal mit einem extra OPV verstärken oder gleich einen Instrumentenverstärker nehmen.
Die Schaltung kann mit dem LM358 so nicht funktionieren. Rechne einmal aus, wie groß die Spannungen an den OPV-Eingängen wären (knapp 24V). Diese liegen weit außerhalb des spezifizierten Eingangsspannungsbereiches (0V bis VCC-1,5V). Probehalber kannst du an den OPV einmal eine um 2V höhere Spannung als am Shunt anlegen. Die Offsetspannung des LM358 von typ. 3mV ist bei deiner Anwendung aber auch nicht wirklich förderlich...
Rede nicht so einen Unsinn... Der LM358 ist sicher nicht der Beste, geht aber, wie seine Messergebnisse zeigen. Ingo
Ingo schrieb: > Du hast einen Subtrahierer gebaut. Du musst die 11mV nochmal mit einem > extra OPV verstärken oder gleich einen Instrumentenverstärker nehmen. Dachte das macht der OPV zusätzlich zur Subtraktion? Aber habe ja noch einen OPV in meinem IC frei, dann jage ich die mal die 11mV darüber,... Gruß
KiriKiri schrieb: > Ingo schrieb: >> Du hast einen Subtrahierer gebaut. Du musst die 11mV nochmal mit einem >> extra OPV verstärken oder gleich einen Instrumentenverstärker nehmen. Er will ja auch subtrahieren und die Schaltung ist im Prinzip richtig. > Dachte das macht der OPV zusätzlich zur Subtraktion? Ja, macht er. > Aber habe ja noch einen OPV in meinem IC frei, dann jage ich die mal > die 11mV darüber,... Ist nicht nötig. Lediglich das, was 'nicht "Gast"' schrieb im Beitrag #2728788 ist zu berücksichtigen: "Input Voltage Range" und "Input Offset Voltage". Also: Wegen "Input Voltage Range" brauchst Du eine höhere Betriebsspannung oder einen anderen OPV (Rail-to-Rail). Wegen "Input Offset Voltage" brauchst Du einen größerer Shunt oder musst Du den Offsets abgleichen oder brauchst Du einen anderer OPV mit weniger Offset. Gruß Dietrich
>Ist nicht nötig. >Lediglich das, was 'nicht "Gast"' schrieb im Beitrag #2728788 ist zu >berücksichtigen: "Input Voltage Range" und "Input Offset Voltage". Warum den Shunt nicht einfach an Masse anstatt 24V legen? Da muß man dann nicht mehr extra "differenzieren", weil automatisch schon drin. Allerdings dürfte der LM358 nicht unbedingt der Beste bezüglich Offset sein.
> Warum den Shunt nicht einfach an Masse anstatt 24V legen? Da muß man > dann nicht mehr extra "differenzieren", weil automatisch schon drin. > Allerdings dürfte der LM358 nicht unbedingt der Beste bezüglich Offset > sein. Hätte dann noch zwischen Shunt und 0V ein Kabel wo mir ein paar mV abfallen, das verfälscht mein Meßergebnis. Jens G. schrieb: >>Ist nicht nötig. >>Lediglich das, was 'nicht "Gast"' schrieb im Beitrag #2728788 ist zu >>berücksichtigen: "Input Voltage Range" und "Input Offset Voltage". Wenn ich das richtig verstanden habe hat mein OPV 2mV Offset Voltage, das würde in meinem Fall (V=100) an der Ausgangsspannung 0,2V ausmachen. D.h. wenn ich am Eingang 11mV anlege ==> mit 100 verstärke ==> 1,1V +0,2V= 1,3V statt tatsächlich 1,1V? Das sind fast 15% Meßfehler! nicht "Gast" schrieb: > Die Schaltung kann mit dem LM358 so nicht funktionieren. Rechne einmal > aus, wie groß die Spannungen an den OPV-Eingängen wären (knapp 24V). > Diese liegen weit außerhalb des spezifizierten > Eingangsspannungsbereiches (0V bis VCC-1,5V). Probehalber kannst du an > den OPV einmal eine um 2V höhere Spannung als am Shunt anlegen. > > Die Offsetspannung des LM358 von typ. 3mV ist bei deiner Anwendung aber > auch nicht wirklich förderlich... VCC-1,5V, das ist richtig, das ist das nächste Problem, aber wie erwähnt sollte das mit einer höheren Versorgungsspannung des OPV (bis zu 32V) funktionieren? Sehe ich das richtig das wenn ich nur nichtinvertiert verstärken will auch keine neg. Spannung als Versorgung anlegen muss? Alternativ wäre dann ein Rail to Rail OPV mit geringerem Offset die eleganteste Lösung wenn ich mir das so durchlese? Reichelt spuckt mir nur Rail to Rail mit max. 16V Versorungsspanunng aus? Gruß
KiriKiri schrieb: > Wenn ich das richtig verstanden habe hat mein OPV 2mV Offset Voltage, > das würde in meinem Fall (V=100) an der Ausgangsspannung 0,2V ausmachen. > D.h. wenn ich am Eingang 11mV anlege ==> mit 100 verstärke ==> 1,1V > +0,2V= 1,3V statt tatsächlich 1,1V? Das sind fast 15% Meßfehler! Dann such dir doch einen OPV mit der Möglichkeit einer Offsetkorrektur aus. Der wird zwar wahrscheinlich nicht Rail-To-Rail sein, aber das kannst Du ja mit zwei einfachen Ladungspumpen, die dir eine positive und negative Versorgung für den OPV zaubern, entschärfen. Latürnich mit entsprechender Filterung der Versorgungsspannung des OPVs. Der NE5534 ist z.B. so ein Kandidat, wurde aber eher für Audioanwendungen gebaut. Gruß Jonathan
KiriKiri schrieb: > Wenn ich das richtig verstanden habe hat mein OPV 2mV Offset Voltage, > das würde in meinem Fall (V=100) an der Ausgangsspannung 0,2V ausmachen. > D.h. wenn ich am Eingang 11mV anlege ==> mit 100 verstärke ==> 1,1V > +0,2V= 1,3V statt tatsächlich 1,1V? Das sind fast 15% Meßfehler! Deshalb gibts ja Möglichkeiten zur Offsetkompensation. Das musst du halt vorher ausmessen ;) Hier erfährst du darüber ein bisschen was: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa2.htm
KiriKiri schrieb: > Hätte dann noch zwischen Shunt und 0V ein Kabel wo mir ein paar mV > abfallen, das verfälscht mein Meßergebnis. Dann nimm doch die Differenzschaltung, die Du oben schon gezeichnet hast, und schließe den Shunt auch in 4-Draht-Technik an. Dann fallen die mV gegenüber GND raus - und der LM358 kann am Eingang bis GND. Lediglich der Offset des LM358 stört noch. Vielleicht reicht für Deine Ansprüche auch ein Abgleich? Oder mach den Shunt größer!? Gruß Dietrich
ich würde die verstärkung vom subtrahierer max. 2 machen. dann sind der plus- und minuseingang auch in der common mode voltage. dann noch ein nichtinvertierender verstärker mit 50 hinterher und die Sache läuft.
>ich habe an 24V einen Verbraucher und einen Shunt in Reihe geschaltet. >Nun möchte ich die Spannung am Shunt abgreifen und über einen OPV >verstärken. Der Verbraucher zieht ca. 1,1 A, d.h. mit an meinem Shunt >(0,01Ohm/A) fallen ca. 11mV ab. Diese 11mV möchte ich über einen >nichtinvertierenden Differenzverstärker mit dem Faktor 100 verstärken, >sodass ich am Ausgang 1,1V zu Verfügung habe. Diese Schaltung funktioniert leider nur auf dem Papier. Der Shunt ist viel zu klein und die herauszurechnende 24V Versorgungsspannung viel zu groß. Das ergibt ein Verhältnis von 11mV/24V = 0,05%. Da genügt die kleinste Drift der Widerstände um riesige Fehler zu erzeugen. Zum Vergleich: Ein präziser Metallfilmwiderstand macht in 2 Jahren bei 40°C bis zu 0,3%, als Daumenwert. Wenn man so etwas machen will, geht das nur mit vier identischen Widerständen auf einem Die, also einem speziellen Differenzverstärkerchip. Ich würde den Shunt erst mal um den Faktor 10 vergößern und ihn dann die Masseleitung packen, also Low Side messen, nicht High Side. Wenn der Verstärker dann direkt beim Shunt angeordnet ist, kannst du ganz normal, also ohne Differenzverstärker arbeiten, weil gar keine relevante Gleichtaktstörung mehr auftritt.
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