Hallo, ich sitze gerade wieder an meiner Strommessung.... ich möchte einen Strom mit einem shunt welcher in der 12V leitung eines wohnmobils liegt messen. den OP versorge ich mit +-8V. wenn ich jetzt mit dem LM 324 einen differenzenverstärker wie in dem artikel hier auf der seite baue, funktioniert das dann auch, wenn die spannungen welche subtrahiert und verstärkt werden sollen größer sind als die versorgungsspannung des lm324? beispiel: Shunt liegt in der + Leitung von der batterie, am shunt fallen 0,01V ab. batteriespannung ca. 13V d.h. am OP kommen jetzt an den eingängen 13V und 12,99V an. die differenz soll mit dem faktor 100 verstärkt werden =1V. funktioniert das auch wenn der lm324 nur +-8V bekommt, oder muss die versorgungsspannung größer als die eingangsspannung sein? aus dem datenblatt kann ich das nicht deutlich entnehmen: http://www.reichelt.de/inhalt.html?SID=14QrumMdS4AQ4AAFkqZeU96e370bfe9db11e7eaef02690474e015;ACTION=7;LASTACTION=6;SORT=artikel.artnr;GRUPPE=A215;WG=0;SUCHE=lm%20324;ARTIKEL=LM%2520324%2520DIL;START=0;END=16;STATIC=0;FC=669;PROVID=0;TITEL=0;DATASHEETSEARCH=LM%20324%20DIL;FOLDER=A200;FILE=LM124_LM224_LM324%2523STM.pdf;DOWNLOADTYP=1;DATASHEETAUTO=;OPEN=1 oder auf www.reichelt.de lm 324 eingeben.. gruß nico
Auf dem Datenblatt ist ein Bild "Input Voltage Range", das diesen Zusammenhang zeigt. Im Text ist es als Common mode bezeichnet und mit mindestens 1,5V unterhalb der Betriebsspannung angegeben. Das erscheint auch logisch, der LM324 hat pnp- Eingänge und noch eine Stromquelle nach Plus.Die Eingänge können zwar höhere Spannung ab, aber ohne Funktion. Arno
okay, dann ist es sinnvoll einen spannungsteiler vor die eingänge zu schalten, oder? gruß nico
na, nicht so schnell... Das kommt auch auf die Schaltung an. Falls es um die geht: http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/5c/Op-subtrahierer.png da kann die Eingangsspannung schon höher als die Betriebsspannung sein. An den IC-Eingängen selbst darf natürlich keine Spannung > Vcc anliegen.
ja, im prinzip geht es um diese schaltung. diese hier trifft es noch besser: http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/203287/OPV_Diff.WMF allerdings verwende ich R4=R5=4,7mOhm und R2=R3=47kOhm woraus sich v=100 ergibt. ich lege auch unten an R5 2,5V an. allerdings geht mein shunt eben nicht auf masse, sondern an batterieplus von da aus an die verbraucher dann an batterieminus. also könnten ue1 und ue1 von dieser grafik http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/5c/Op-subtrahierer.png spannungen größer als die betriebsspannung anliegen. geht das nun, oder nicht?? gruß nico
N E I N! Der 324 geht zwar nicht kaputt, aber die Werte taugen nichts. 100-fache Verstärkung mit einem OP finde ich auch nicht so gut im Auto. Teils auf 2 OpAmp auf und nimm als ersten OpAmp einen, dessen Eingänge bis zur +Versorgung gehen. Arno
hä? wieso hälst du von 100facher verstärkung nichts? vielleicht gehe ich um den messbereich zu vergößern auf 50fache verstärkung. wie meinst du das mit auf 2 oamps aufteilen? habe jetzt spannungsteiler (1/4) vorgelötet. werde jetzt mal ausprobieren was ich für messergebnisse bekomme. danke schonmal und gruß nico
Rechne einfach mal aus, was für eine Spanunung bei max. / min. Laststrom an den Eingängen des OPs liegt. Wenn die in beiden Fällen < 6V ist sollte es eigentlich keine Probleme geben.
also habe jetzt viele berechnungen angestellt, hier erstmal die gegebenen daten: der shunt besteht aus 3 parallelen 0,01 Ohm widerständen = 0,003333333 Ohm) Das heißt bei 60A sollten an ihm 0,2V abfallen, was bei einer eingangsspannung von 12 V dann am ausgang 11,8V sind. da diese Spannungen aber über der betriebsspannung des OPs liegen (+-8V) habe ich einen Spannungsteiler an beide enden des Shunts geschaltet. d.h. an den eingängen des Differenzenverstärkers liegen bei 60A noch 3V und 2,95V an. Da das Signal nur zwischen 0 und 5V messbar ist (bedingt durch den atmega 128) habe ich an den einen eingang so wie hier: http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/203287/OPV_Diff.WMF noch 2,5V angelegt um das ausgangssignal um 2,5V nach oben zu schieben. Jetzt bleiben von 0..2,5 und von 2,5 ..5V noch 2,5V die dann den 60A entsprechen sollen. damit die ausgangsspannung bei 60A 5V(2,5V+2,5V) beträgt muss ich die differenz mit dem Faktor 50 verstärken (0,05 *50 = 2,5V) den faktor 50 erreiche ich dadurch, dass ich R2=R3=100kOhm und R4=R5=5MOhm wähle. soviel zur theorie. leider habe ich in der praxis sehr große abweichungen von bis zu 25%! woran kann das liegen? sind die widerstände (R2-R5) zu groß? habe sie so groß gewählt, da ich das gangze schonmal mit 2K und 100K versucht hatte, nur da garkeinen erfolg hatte... gruß nico
Wenn du da Spannungsteiler dran hängst musst du die entweder nochmal mit nem Impendanzwandler puffern oder darauf achten, dass du bei einem Differenzverstärker eine unterschiedlich starke Belastung deiner Spannungsteiler durch die unterschiedlichen Eingangswiderstände hast. Siehe auch: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffamp.htm
also ich neme an du meinst, dass ich sowas: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/bilder/diffamp4.gif machen soll? habe ich das richtig verstanden, dass du meinst, dass die spannungsteiler von dem asymetrischen eingangswiderstand des einfachen differenzenverstärkers beeinflusst werden und dadurch die messungenauigkeit entsteht? sollte ich also spannungsfolger vor jeden eingang des differenzenverstärkers schalten, um die genauigkeit zu erhöhen? danke für deine mühe, ich kenne mich mit ops nicht soo gut aus! gruß nico
Warum erzeugst Du anstatt der +8V nicht einfach 16V und alle Probleme lösen sich in Luft auf! Arno
>>Warum erzeugst Du anstatt der +8V nicht einfach 16V und alle Probleme
lösen sich in Luft auf!
wieso lösen sich die probleme dann in luft auf? wegen der
eingangsspannung?
das ist nun auch wieder nicht so einfach, da ich als stromversorgung
die autobatterie nutze, von welcher ich auch den strom messen will.
also müsste ich son step-up wandler bauen...
ja, der strom kann in beide richtungen fließen, da die batterie sowohl
geladen als auch entladen wird...
danke
nico
soll ich jetzt impedanzwandler davor bauen, oder lieber nicht? gruß nico
soll ich jetzt impedanzwandler davor bauen, oder lieber nicht? ach, ich kann auch kleinere widerstände für den spannungsteiler nehmen. z.b. 100 statt 1000 ohm. weil es soll ja eine niederohmige spannngsquelle sein.. würde das was bringen? gruß nico
Die negativen 8V erzeugst Du doch auch nicht durch Magie. Oder Du benutzt sowas: http://cache.national.com/ds/LM/LM3814.pdf http://pdfserv.maxim-ic.com/en/ds/MAX4080-MAX4081.pdf Arno
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