Hallo, habe folgendes Gedankenproblem: ich habe ein gegebenen Versuchsaufbau, bei dem ein Leistungsverstärker eine Strom( Sinus +/-50A) treibt. Der Spannungsabfall wird mit einem 10mOhm Shunt gemessen. So weit so gut. Wenn ich jetzt aber mit dem selben Shunt den Fehlerstrom der Quelle messen möchte ( der vielleicht bei 10mA) liegt, bekomm ich an dem 10mOhm Shunt wenig raus. Da wäre ein 10 Ohm Shunt besser. Hab ich aber nicht. Da es ein gegebenes Bauteil ist. Gibt es eine Möglichkeit mit dem vorhandenen 10 mOhm Shunt trotzdem sehr kleine Ströme zu messen? Danke
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Verschoben durch Moderator
Ralf S. schrieb: > Wenn ich jetzt aber mit dem selben Shunt den Fehlerstrom der Quelle > messen möchte ( der vielleicht bei 10mA) liegt Mit welcher Genauigkeit und Auflösung?
wenn das problem die auflösung deines voltmeters ist: man könnte die abfallende spannung am shunt ja verstärken... natürlich leidet darunter die letztliche messabweichung.
Ralf S. schrieb: > Da es ein gegebenes Bauteil ist. Gibt es eine Möglichkeit mit dem > vorhandenen 10 mOhm Shunt trotzdem sehr kleine Ströme zu messen? Ja, aber glaube nicht dass es einfach wird. Wir reden von 10mOhm * 10mA = 100µV. Das musst du jetzt messen. Dumm ist: 100µV ist dein Vollausschlag. Wenn du auf 5% genau messen willst, dann wirst du eine Auflösung von besser 5µV benötigen. Der Fehler IN SUMME darf dann auch nur maximal 5µV sein. Das kann man tun. Man kann das Signal auf den nötigen Bereich für einen ADC aufblasen und dann samplen. Man wird hochwertige OPV (Rauschen, Drift) benötigen, und einen Offsetabgleich. Wenn du 5% genau messen willst mit einer Bandbreite von z.B. 100Hz, wird eine echte Herausforderung. Wenn du 1% mit 10kHz brauchst, wird es richtig mörderisch.
An dem Shunt hängt eine 24bit Messkarte. die Auflösung sollte schon bei den 10mA liegen, da ich den Fehler zwischen 10 und 100mA erwarte und die Genauigkeit vielleicht bei +/- 5mA. Die Abweichung ist ja das Problem, ich würde schon so genau wie möglich messen (aber wer will das nicht)
Ralf S. schrieb: > vorhandenen 10 mOhm Shunt trotzdem sehr kleine Ströme zu messen Das wird ja auch thermisch unterschiedlich sein ob man 10 mA od. 50A über diesen Shunt schickt. Wahrscheinlich kannst Du nur nach bestem Gewissen messen und dann aus einer Korrekturtabelle nach ausreichder Kalibrierung die Werte verwenden?
Ralf S. schrieb: > Die Abweichung ist ja das Problem, ich würde schon so genau wie möglich > messen (aber wer will das nicht) Alle, die einen normalen Preis für die Messeinrichtung bezahlen wollen, wollen nicht "so genau wie möglich messen".
@HMM, wenn meine Frequenz im mHz Bereich bis 1Hz liegen würde?
Naja, 50A ist jetzt nicht wirklich viel. Ich würde einen sowas wie 100mOhm oder 1 Ohmer verwenden und evtl kühlen
Ich schrieb: > Naja, 50A ist jetzt nicht wirklich viel. > Ich würde einen sowas wie 100mOhm oder 1 Ohmer verwenden und evtl kühlen Na dann rechne mal: 100 mOhm * 50A = 5V => Verlustleistung = 250W 1 Ohm * 50A = 50V => Verlustleistung = 2.500W
Kannst du den Messshunt schaltbar machen (z.B. mittels Relais)? Abhängig vom zu erwartenden Strom wäre es dann möglich den passenden Shunt zu schalten -> größere Spannung bei kleinen Strömen und kleinere Spannung bei hohen Strömen. _ Moe
Mr. Moe schrieb: > Kannst du den Messshunt schaltbar machen (z.B. mittels Relais)? Eigentlich nicht, der Shunt ist in einer festen Einheit, und der Platz ist begrenzt/ erschöpft. Ein etwas größerer Shunt mit 100mOhm plus Kühlkörper wäre evtl. grad noch möglich, wäre aber eine der letzten Optionen.
Ralf S. schrieb: > 100mOhm plus Kühlkörper wäre >> 100 mOhm * 50A = 5V => Verlustleistung = glühende 250W Zuverlässig überbrücken? Woher weiß ich RECHTZEITIG, daß jetzt 50A kommen? Woher weiß ich, was ausreichend zuverlässig schaltet? Ob LEM eine pssende Sensor-Lösung hat? http://www.lem.com/hq/de
oszi40 schrieb: > Ob LEM > eine pssende Sensor-Lösung hat? Kein Weg führt an der Tatsache vorbei, dass du Spannungen bzw. Ströme messen willst mit einem Grössenverhältnis von 5000 zu 1. Das schreit nach einer Messbereichsumschaltung. Sonst: Willst du den niedrigen Wert noch mit 1% auflösen, musst du den hohen Wert mit 500000 Schritten digitalisieren. Unmöglich ist das nicht, aber nichts für Anfänger. Georg
Ralf S. schrieb: > Da es ein gegebenes Bauteil ist. Was soll das heißen? Im worst case kann man den Shunt immer auslöten/ausbauen und per kabel raus führen. Da kann man dann eine Messbereichsumschaltung realisieren.
OK, wird wohl so werden, Messbereichsumschaltung, realisierbar via Relais!?
Ein Widerstand, dessen Spannung logarithmisch vom Strom abhängt wäre jetzt cool. So daß man geringe Ströme fein und große Ströme grob messen kann.
Stefan U. schrieb: > Ein Widerstand, dessen Spannung logarithmisch vom Strom abhängt wäre > jetzt cool. So daß man geringe Ströme fein und große Ströme grob messen > kann. So ähnlich ginge das mit einem NTC. Müsste man halt richtig hinkalibrieren.
Stefan U. schrieb: > Ein Widerstand, dessen Spannung logarithmisch vom Strom abhängt wäre > jetzt cool. So daß man geringe Ströme fein und große Ströme grob messen > kann. Nennt man auch Diode (antiparallel für Wechselspannung). Leider ist die Flussspannung auch von der Temperatur abhängig...
Peter schrieb: > Stefan U. schrieb: >> Ein Widerstand, dessen Spannung logarithmisch vom Strom abhängt wäre >> jetzt cool. So daß man geringe Ströme fein und große Ströme grob messen >> kann. > > Nennt man auch Diode (antiparallel für Wechselspannung). Leider ist die > Flussspannung auch von der Temperatur abhängig... Nachtrag: Aber vielleicht könnte man noch nen relativ großen Shunt-Widerstand für den kleinen Strom parallel schalten. Der große Strom wird dann über den kleinen Shunt gemessen.
Angehängte Dateien:
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Shunt_mit_Klemmung.png
1,4 KB
@ Ralf Spill (ralfspill1978) >ich habe ein gegebenen Versuchsaufbau, bei dem ein Leistungsverstärker >eine Strom( Sinus +/-50A) treibt. Der Spannungsabfall wird mit einem >10mOhm Shunt gemessen. So weit so gut. Naja. Ein Wechselsignal kann man sehr leicht und verlustarm mit einem Stromwandler messen. Bei 50A würde ich das tun. Allerding ist der im Normalfall nicht so extrem genau wie ein Shunt. Wenn man aber nicht im Sub-Prozent Bereich messen muss, ist das OK. >Wenn ich jetzt aber mit dem selben Shunt den Fehlerstrom der Quelle >messen möchte ( der vielleicht bei 10mA) liegt, Wenn eine Meßbereichsumschaltung nicht machbar ist, kann man einen hochohmigen Shunt mit Diodenklemmung nehmen. Siehe Anhang. Bis 0,1V fließt kein nennenswerter Strom durch die Dioden, nur durch den Widerstand R1. Bei mehr Strom übernehmen dann die Dioden und begrenzen damit den Spannungsabfall. Bei 50A RMS kommen da aber auch um die 10W in Summe zusammen, die wollen gekühlt sein.
Peter schrieb: > Nennt man auch Diode. Leider ist die > Flussspannung auch von der Temperatur abhängig... Das liesse sich möglicherweise rausrechnen, wenn man eine Doppeldiode verwendet. Um eine individuelle Kalibrierung wird man wohl aber nicht drumherum kommen.
Mr. Moe schrieb: > Kannst du den Messshunt schaltbar machen (z.B. mittels Relais)? 10 Milliohm per Relais?
Moin, was spricht da gegen seine 24bit Wandler Karte aus zu nutzen? Die Auflösung hat er. Die Frage ist doch nur was von den unteren bits eines samples zu halten ist. Ggf. Kann man die erstmal filtern. Z.B. mit einem median filter. Gruß Tec
@Tec No Logic (Gast)
>was spricht da gegen seine 24bit Wandler Karte aus zu nutzen?
Die Tatsache, daß man 100µV nicht einfach mal so mißt, auch nicht mit
einer 24 Bit AD-Karte. Offsetspannungen, Thermospannungen etc.
Kannst Du die 10mA-Messung nicht einfach mit einem DVM Deiner Wahl vornehmen? 100µV sind jetzt nicht irgendwie wenig. Ansonsten halt eine einfache OP-Schaltung dran, die daraus 1V oder so macht (Verstärkung 10.000) und klippt, sobald es mehr als 20mA werden. Der OP stört sich doch nicht daran, solange die Spannung am Shunt unter der Betriebsspannung liegt.
Achim S. schrieb: > Ansonsten halt eine einfache OP-Schaltung dran Trivial ist so eine Verstärkerschaltung auch nicht, aber wenn er das hinkriegt: eine Verstärkerschaltung 10000fach und parallel dazu eine 2fach an 2 ADC-Eingänge, die Software kann automatisch den Eingang 2 verwenden, wenn 1 übersteuert ist. Umschalten im Stromkreis ist nicht notwendig, wäre bei mOhm auch schwierig. Georg
Achim S. schrieb: > Wozu? Warum nicht 1fach ohne jeden Aufwand? Um dem TO komplizierte Umrechnungen zu ersparen - so hat er den gleichen Maximalwert, und 0,5 V ist nicht optimal für einen ADC. Bei einem 24bit-ADC ist das wohl egal, aber das ist ja auch Overkill. Georg
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