Moin moin, ich frage mich, ob der Innenwiderstand eines Leistungsmosfets (z.B. IRFS7430 mit 0,55mOhm - 0,75mOhm) genutzt werden kann, um daraus den Strom (DC) hinreichend genau ermitteln zu können. Da der Innenwiderstand Abhängig von der Temperatur ist, müsste man diese auch messen und mit in die Berechnung einfließen lassen. Mein Ziel ist es, eine Genauigkeit von 0,1% bzw. eine Auflösung von 100mA bei einem Messbereich von 0-100A zu erreichen - bspw. für einen 12V Batteriemonitor. Klingt das abenteuerlich oder realistisch? ;-) Oder ist ein gebräuchlicher Shunt dann doch die bessere Wahl? Danke für eure Meinungen, Sascha
0,1% ist schon sportlich, das halte ich mit einem Mosfet für nicht Möglich. In einigen LED-Treiber wird es so gemacht, dort wird es nur verwendet um den maximalen Strom zu begrenzen also geht es dort im weniger als 5% Genauigkeit.
Der Innenwiderstand ist viel zu sehr temperatusabhängig, das gibt bestenfalls ein Schätzeisen. Sascha Schmidt schrieb: > Mein Ziel ist es, eine Genauigkeit von > 0,1% bzw. eine Auflösung von 100mA bei einem Messbereich von 0-100A zu > erreichen Du kennst den Unterschied von Auflösung und Genauigkeit? 0,1% Genauigkeit bei 100A wird dich schon für den Shunt einiges kosten. Schau mal nach Stromwandler z.B. von LEM. Das hat schon den Grund, daß die den Preis haben.
Sascha Schmidt schrieb: > eine Auflösung von 100mA bei einem Messbereich von 0-100A zu > erreichen - bspw. für einen 12V Batteriemonitor. wen interessiert es, ob der Strom 100A oder 100,1A ist. Ich würde aber den Widerstand deiner Verkabelung nehmen, da kommt ein höherer Wert raus, ist leichter zu messen. MfG Klaus
Vergiss es! Schau' mal in die technischen Daten rein. Da wirst Du feststellen, dass Ron nicht nur von Stück zu Stück streut, sondern auch mit der Temperatur auf Wanderschaft geht. Wie von anderer Seite bereits gesagt: Schon gar nicht mit der gewünschten Genauigkeit.
Klaus schrieb: > Sascha Schmidt schrieb: >> eine Auflösung von 100mA bei einem Messbereich von 0-100A zu >> erreichen - bspw. für einen 12V Batteriemonitor. > > wen interessiert es, ob der Strom 100A oder 100,1A ist. > > Ich würde aber den Widerstand deiner Verkabelung nehmen, da kommt ein > höherer Wert raus, ist leichter zu messen. > > MfG Klaus OK, ich habe mich wohl nicht richtig ausgedrückt. Ich möchte sowohl geringe Ströme von einigen Milliampere messen, als auch hohe Ströme messen. Natürlich dürfen die absoluten Abweichungen bei hohen Strömen höher sein, als die bei geringen. Und ich möchte mindestens 100mA messen können und nicht erst bei bspw. 1A einen verlässlichen Wert haben.
Amateur schrieb: > Vergiss es! > > Schau' mal in die technischen Daten rein. Da wirst Du feststellen, dass > Ron nicht nur von Stück zu Stück streut, sondern auch mit der Temperatur > auf Wanderschaft geht. > Wie von anderer Seite bereits gesagt: Schon gar nicht mit der > gewünschten Genauigkeit. Die Idee habe ich nun aus meinem Hirn verbannt. ;-) Danke für eure Antworten, die mir bei der Entscheidungsfindung geholfen haben.
Bei 100A ist jeder zusätzliche Widerstand keine gute Wahl. Die FET-Temperatur könnte man mit einem flachen Pt1000-Chip messen, den man mit einer Klammer und Wärmeleitpaste an das Drain-Blech vom FET anpresst. Die Kupfer-Temperatur der Anschlüsse darf man wohl aus FET-Temperatur und Umgebungstemperatur mitteln, je nach Lage der Sense-Anschlüsse. Statisch und bei konstanter Umgebungstemperatur lässt sich dieses Amperemeter ausreichend genau abgleichen: 0-Punkt abgleichen 5A einstellen, 10 Minuten warten, 1. Punkt abgleichen 10A einstellen, 10 Minuten warten, 2. Punkt abgleichen ... Lastwechsel erzeugen Temperaturänderungen die man nicht schnell genug messen kann. Also muss man die Zeitkonstante(n) der Mimik ermitteln und raus rechnen, kein Problem. Die Langzeitdrift des On-Widerstands kostet eine Anfrage bei IR, dann kann sie raus gerechnet werden. Sollte die Alterung von der Belastung abhängen: gerade die kennt man ja nun wirklich und die RTC hat ja batteriegepuffertes RAM. Ja, das könnte klappen ;)
Schaulus Tiger, Du lässt Hoffnung in mir aufkeimen. ;) Gerade den Spannungsabfall durch einen zusätzlichen Shunt wollte ich vermeiden, wenn ohnehin schon der Widerstand vom MOSFET drin ist. Allerding gibt's ja auch 50mV Shunts und das wäre ja erträglich. Für eine Produktion in kleiner Stückzahl wären die Referenzmessungen bei 0,5,10,...A wohl auch kein Problem. Dass es einen Langzeidrift beim Ron gibt, wusste ich bis dato gar nicht - danke für die Info. Das ist wohl ein Projekt, was man nicht mal so nebenbei macht und in wenigen Tagen fertig und einsatzbereit hat. Werde wohl erst mal den klassischen Shunt-Weg gehen und wenn der fertig ist, dann diese Variante nochmal genauer unter die Lupe nehmen.
Sascha S. schrieb: > Allerding gibt's ja auch 50mV Shunts und das wäre ja erträglich. Dann hast Du bei 0,1A aber nur 50µV, d.h.: der nachfolgende Verstärker ist entsprechend anspruchsvoll - aber machbar. Dabei fällt mir auf: das gleiche 'Problem' hast Du ja auch bei Rdson von 0,5mOhm ... Gruß Dietrich
Sascha S. schrieb: > ich frage mich, ob der Innenwiderstand eines Leistungsmosfets (z.B. > IRFS7430 mit 0,55mOhm - 0,75mOhm) genutzt werden kann, um daraus den > Strom (DC) hinreichend genau ermitteln zu können. Mein Ziel ist es, > eine Genauigkeit von 0,1% VERGISS es. So genau sind nicht mal SenseFETs (bei denen die Temperaturkompensation, die du extern machen willst wo du sie nicht mal auf 10 Grad genau erfassen kannst, sozusagen intern erfolgt). Hättest du 10% gesagt, hätte man es probieren können.
Dietrich L. schrieb: > Sascha S. schrieb: >> Allerding gibt's ja auch 50mV Shunts und das wäre ja erträglich. > > Dann hast Du bei 0,1A aber nur 50µV, d.h.: der nachfolgende Verstärker > ist entsprechend anspruchsvoll - aber machbar. > > Dabei fällt mir auf: das gleiche 'Problem' hast Du ja auch bei Rdson von > 0,5mOhm ... > > Gruß Dietrich Das stimmt und für Tipps zum Verstärker bin ich jederzeit dankbar. Ich würde mit einem Real-to-Real OP beginnen, der die -50mV bis +50 mV auf 0-5V für den AVR umsetzt. Das Problem ist ja nicht neu (für mich hingegen schon) und dazu gibt's ja genug Diskussionen & Hinweise hier im Forum. Kann man eigentlich einen nicht linearen Verstärker dafür basteln, der einer Wurzelfunktion exponentiellen Sättigungskurve logarithmischen Kurve oder ähnlichem folgt? So könnten man im niederen Strombereich genauer messen.
Sascha S. schrieb: > Ich würde mit einem Real-to-Real OP beginnen, Nimm lieber einen Aldi-to-Lidl :-) Spaß beiseite, das Dingens heißt "rail-to-rail"
?!? schrieb: > Sascha S. schrieb: >> Ich würde mit einem Real-to-Real OP beginnen, > > Nimm lieber einen Aldi-to-Lidl :-) > Spaß beiseite, das Dingens heißt "rail-to-rail" Ups, meinte ich ja! :-)
Ein ähnliches Prinzip, aber ein wenig realistischer: http://www.channel-e.de/news/article/referenzdesign-strommessung-ohne-shuntwiderstand.html Der Chip wäre natürlich auch für einem normalen Shunt ganz nett.
Schaulus Tiger schrieb: > Ein ähnliches Prinzip, aber ein wenig realistischer: Schön blöd. Kupfer nehmen und die Temperatur kompensieren wollen. Den Sensor müsste man schon aufkleben. Und dazu die 35um Kupfer, die sich nur durch Zufall durch das Auswalten von 1 Unze Kupfer auf 1 Quadratfuss zu 35um ergeben, und auch 50um und 1cm daneben 20um sein könnte. Da kann man besser neben bzw. wenn man sie zweiteilt oder maeandert inmitten der Kupferbahn die man als shunt benutzen will auch eine zweite, viel dünnere Leiterbahn legen, die von viel weniger aber definiertem Strom duchflossen wird, und deren Spannungsabfall als Referenz nutzen. Aber so einen Chip hat AMS wohl nicht, da muss die Marketing-Abteilung zu Dummschwatz greifen.
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