Sehr geehrter Community, ich hab folgendes Problem. Ich möchte gern in einem einfachen Schaltkreis die Spannung und die Stromstärke eines 12V Motors messen. Dieser wird mit einer externen Stromquelle (Netzteil) versorgt. (Mir ist klar das die Spannung bei 12V bleiben sollte, kann ja aber trotzdem geringfügig schwanken oder?) Die Stromstärke kann man scheinbar mithilfe eines Shunts messen. Hierbei stellt sich jedoch die Frage, inwieweit dieser dimensioniert sein soll. Ich hab folgende Eckdaten des Motors: Bei normaler Last dürfte die Leistung bei ca. 3,569 W liegen, was ca.300mA sind. Kann aber bei Volllast bis auf 1A hochgehen. Auch wenn das wohl der worst case ist. Ich möchte eine möglichst hohe Messgenauigkeit erreichen, da ich den Motor quasi testen möchte (trotzdem nur eine einfache Schaltung). Die Spannung lässt sich wohl mithilfe eines Spannungsteilers realisieren, da das Arduino Mega, was ich verwende, ja maximal 5V auf dem ADC verträt. Jedoch weiß ich nicht so recht wie ich diesen Umsetzen kann. Ich habs in der angehängten Skizze mal versucht. Vllt. könnt ihr mir dabei helfen, wie ich die Widerstände richtig ausrechne und verschalte. Ich will wirklich die Spannung des Motors messen (bzw. den Spannungsabfall). Beste Grüße und vielen vielen Dank, Gregor.
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10k in Reihe mit dem Motor und dem Shunt? Das wird nichts.
Harald schrieb: > Ich möchte gern in einem einfachen > Schaltkreis die Spannung und die Stromstärke eines 12V Motors messen. Solange der Motor seine Versorgung nur über den hochohmigen R1 bezieht, wird er wohl gar nicht erst anlaufen. Gruss Harald
Bin wirklich der absolute Elektrotechnik Anfänger, entschuldigt meine Amateuerhaftigkeit! Aber da habt ihr auf jeden Fall recht. Dann also doch die beiden Widerstände mit in den parallelzweig und dazwischen der ADC? aber dann mess ich doch nur das Netzteil oder?
Was für eine Spannung soll denn sonst am Motor anliegen?
Harald schrieb: > Bin wirklich der absolute Elektrotechnik Anfänger, Was Spannung und was Strom ist, weisst Du aber? Vielleicht solltest Du als erstes den Motor mit einem Multimeter messen. Besser mit zwei, eins für Spannung und eins für Strom. Gruss Harald
Kann es nicht sein, dass der Motor nicht ganz 12V brauch, oder sich das ändert während des Betriebs? Also das er unter Last vllt. auf einmal 12,01V brauch oder das eben ein wenig schwankt?
Harald schrieb: > Also das er unter Last vllt. auf einmal > 12,01V brauch oder das eben ein wenig schwankt? Nein. Präzisionsmessungen und Motor passt sowieso nicht zusammen. Aber bevor Du mit ADCs arbeitest, solltest Du mit einem Multimeter testen. Gruss Harald
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Mh dann bin ich der Aufgabenstellung wohl ziemlich auf den Leim gegangen.. ! Nagut! Und den Shunt wie dimensioniert man da den Widerstandswert? Sieht dann wohl so aus wie im Anhang right?
Also für die Strommessung hast du jetzt im Prinzip 3 Möglichkeiten. 1. eine Stromzange die das durch den fließenden Strom erzeugte Feld erfasst. 2. und 3. mit dem shunt 2. Dimensioniere den shunt mittels URI so das du mit dem maximalen Strom auf die max Spannung des ADC's kommst. ==> Nachteil: 5Volt Spannungsabfall am Shunt ==> Shunt wird mächtig Warm und Spannung über dem Motor reduziert . 12 V - 5 Volt = 7 Volt über dem Motor ==> Vorteil: einfache Schaltung 3. Jetzt wir die Schaltung aufwändig Shunt so dimensionieren das der Spannungsabfall bei max Strom nur einige mVolt beträgt. Diese Spannung auf einen Operationsverstärker geben um daraus die 0 - 5 Volt für den ADC zu erzeugen. ==> Nachteil : Aufwändige Schaltung, Kalibrierung der Verstärkerschaltung notwendig um die Präzision zu erreichen. Eventuell nichtlineares Verstärkerverhalten das in der SW ausgeglichen werden muss. ==> Vorteil : Präzise Messung mit sehr geringem Einfluß auf den Motor
Die Spannung in Deiner Schaltung wird von der Spannungsquelle vorgegeben, der Motor entscheidet wieviel Srom fließt. Die Spannung am Motor entspricht der Spannung an der Quelle minus dem Spannungsabfall am Shunt. Im Idealfall währe der Null, dann müßtest Du aber eine indirekte Messung mit Stromzange oder ählichem machen. Den Shunt dimmensionierst Du deßhalb so klein wie möglich, damit der Motor möglichst die volle Spannung bekommt aber so groß wie nötig um eine brauchbare Messspannung zu bekommen. Da Du aber die Gesammtspannung und die Spannung über dem Shunt mißt kannst Du die Spannung am Motor jederzeit errechnen.
Vielen Dank für eure ausführlichen Antworten! Für heut hab ich das erstmal weggelegt, mache mir dann morgen wieder Gedanken darüber! Jeder fängt eben mal klein an und ich finds toll das ihr euch so die Zeit dafür nehmt. Vielen Dank und noch einen wunderschönen Dienstag Abend! Beste Grüße, Rudi.
Harald schrieb: > Sieht dann wohl so aus wie im Anhang right? Spannungen mißt man immer zwischen zwei Punkten. Alleine die ADC-Pins vom Arduino anzuschließen, dürfte nicht reichen. Elektronikers Grundwissen: Wer ohne Masse mißt, mißt Mist.
Die Masse würde ich vom Arduino-Bord nehmen, hatte ich jetzt nicht extra eingezeichnet. Gruß.
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