Strommessung 5 dekaden

[QWERTY (Gast)]

Hallo,

ich möchte eine Strommessung von 1mA bis 10A realisieren.
Um nicht in große Verstärkungen und damit Komponentenprobleme zu kommen, 
habe ich mir folgende Schaltung überlegt (Stromfluß von rechts nach 
links):

              .----|<---.
              |         |
    10 mOhm   | 100 Ohm |
      _     |   _   |
 --o-|___|----o--|___|--o----
   |          |         |
   |          |         |
   |          |         |
   o          o         o
   GND        A0        A1

Kleine Ströme ergeben eine große Spannung über A1 -> GND.
Je nach Diode wird sie ab x Volt über dem 100 Ohm Widerstand leitend und 
größere Ströme sind möglichs.

Alternativ zur Diode ein Mosfet.

Macht die Schaltung Sinn? Gibt es bessere Methoden?



PS: Sorry für die Graphik, aber im Editor sieht es richtig aus. :-(

[MaWin (Gast)]

Die 100 Ohm find ich grössenordungsmässig zu hoch, 0.2V sollte dort im 
Maximalbereich  abfallen, dann fängt die Diode an, prozentual was 
abzuleiten. Also muss der niederohmigere Widerstand dann schon was 
verwertbares liefern, 20mV wäre gut aber viel, 2mV wäre wenig.
Die meisten 10A Dioden sich auch noch Schottky-Dioden. Bei grossen wie 
20ETF02 sind keine Daten im Milliamperebereich angegeben.
Man braucht vielleicht eine dritte in Reihe :-)

[Gerd E. (robberknight)]

Dioden sind nicht gerade dafür bekannt, bei einem definierten 
Spannungsabfall hart zu schalten. Das ist ein recht weiches umschalten, 
Abhängig von so Faktoren wie Strom, Temperatur, etc. Dadurch holst Du 
Dir Unsicherheit in Deine Messung.

Hinterher für die Auswertung/Anzeige musst Du doch sowieso wissen in 
welchem Bereich Du gerade bist. Warum verwendest Du die Info nicht auch 
gleich um umzuschalten? Dann kannst Du nen FET nehmen um den größeren 
Widerstand zu überbrücken. Ein FET im Schaltbetrieb verhält sich da viel 
unkomplizierter als ne Diodenstrecke.

[QWERTY (Gast)]

Gut, die Idee lässt sich ja so lange erweitern wie Analogeingänge 
vorhanden sind und deren Spannung nicht überschritten wird.

Was spricht gegen die MOSFETs?

[U. M. (oeletronika)]

> QWERTY schrieb:
> Um nicht in große Verstärkungen und damit Komponentenprobleme zu kommen,
Hallo,
für einfache Anwendungen mit geringer Genauigkeit,
kannst du es so machen wie oben gezeigt.
Allerdings sind die Komponentenprobleme heutzutage
leicht zu beherrschen.
OPV mit Offsetfehlern weit unter 1uV sind preiswert
zu haben (z.B. AD857x).
So wären auch Verstärkungen von 1:1000 gut zu realisieren.
Gruß Öletronika

[MaWin (Gast)]

U. M. schrieb:
> OPV mit Offsetfehlern weit unter 1uV sind preiswert zu haben (z.B.
> AD857x).

Na ja, typ 1uV, normal 5uV und maximal 10uV ist doch was anderes als 
"weit unter 1uV".

[U. M. (oeletronika)]

> MaWin schrieb:
> U. M. schrieb:
>> OPV mit Offsetfehlern weit unter 1uV sind preiswert zu haben (z.B.
>> AD857x).
>
> Na ja, typ 1uV, normal 5uV und maximal 10uV ist doch was anderes als
> "weit unter 1uV".
Hallo,
ja gut, die absoluten Werte können auch über 1uV liegen.
Die lassen sich aber doch leicht kompensieren.
Entscheidend ist doch die Offsetdrift  von 0,005uV/grd , nicht wahr?
Damit kommt man bei +/-30grd Temp.-diff auf ca. 0,15uV.

Und wenn das nicht reicht, wäre ein Chopperstabilisierter OPV die 
nächste Wahl.
Gruß Öletronika

[Georg (Gast)]

QWERTY schrieb:
> Macht die Schaltung Sinn?

Das heisst, bei höheren Strömen ist der Spannungsabfall eine 
Dioden-Durchlassspannung, also einige 100 mV. Das ist für viele 
Strommessungen einfach zu viel, wenn du z.B. den Verbrauch einer 3,3 V 
Schaltung messen willst, kommen dort nur noch 2,7 V an, das geht nicht.

Georg

[QWERTY (Gast)]

Georg schrieb:
> QWERTY schrieb:
>> Macht die Schaltung Sinn?
>
> Das heisst, bei höheren Strömen ist der Spannungsabfall eine
> Dioden-Durchlassspannung, also einige 100 mV. Das ist für viele
> Strommessungen einfach zu viel, wenn du z.B. den Verbrauch einer 3,3 V
> Schaltung messen willst, kommen dort nur noch 2,7 V an, das geht nicht.
>
> Georg

Die Spannungsregelung findet weit vor der Strommessung statt und wird 
durch diese nicht beeinflusst.

[Dirk W. (Gast)]

QWERTY schrieb:
> Was spricht gegen die MOSFETs?

Eigentlich nichts, z.B. im Netzteil-Modul für das c't-Lab wird das 
genauso gemacht (mitte rechts im Schaltplan, Q8-Q11):
http://www.heise.de/ct/artikel/Kleinkraftwerk-291224.html