Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fehlersuche positiven und negativen Strom messen


von Matthias K. (oskito)


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Hallo,
vielleicht habe ich einen Knoten im Kopf:

Ich habe eine Leiterplatte erhalten, mit der kleine Spannungen und 
Ströme erfaßt und als i2c-Signal ausgegeben werden sollen.
(Ich hoffe, ich habe in der Schaltungs-Skizze keine Fehler eingebaut)
Zunächst erscheint alles ganz einfach. Die Spannungen werden richtig 
ausgegeben. Der Fehler scheint im Analogteil zu stecken.

Die Baugruppe, die mit Hilfe der Leiterplatte zu prüfen ist, hat zwei 
Spannungsversorgungen.
Eine ist gegen Masse positiv und eine ist gegen Masse negativ.
Deren Ströme (ca5uA bis 30uA) sind so zu erfassen, daß es in der 
Schaltung nicht knirscht. Das Problem hierbei ist die gemeinsame Masse.

Ich habe die Schaltungsteile als „Kanäle“ nachgebildet (positier Strom, 
negativer Strom, Spannung eines Analog-Signals) - allerdings mit AD8628 
und ohne den i2c-Switch.
In dem Experiment scheint alles zu funktionieren.
Die Leiterplatte funktioniert aber nicht.

In der Skizze habe ich das Prinzip dargestellt.
Der Teil, der ohne Problem funktionieren soll, ist nur angedeutet.
Die "Lasten" und Batterien befinden sich auf der Baugruppe, die zu 
prüfen ist.
Zwischen den Batterien und Masse sind Kontakte vorhanden, die zulassen, 
die Shunts für die Strommessung einzuschleifen.

Ich würde mich freuen, wenn mir jemand hilft, den Knoten zu lösen.

von Thomas (Gast)


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Welche Spannung soll der X8 denn liefern wenn du ihn invertierend 
beschaltest aber Vss auf gnd setzt?

von Robert M. (r0bm)


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Ja, X8 kann so nicht funktionieren. Da wohl keine neg. 
Versorgungsspannung zur Verfügung steht, den Shuntwiderstand R25 
"unterhalb" der Last R27 einbauen und X8 genau wie X7 nichtinvertierend 
beschalten.

von Matthias K. (oskito)


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Danke für die Hinweise,
die haben mich veranlaßt, gleich einen Test zu machen.

Eine Beschränkung ist, daß die Lasten in der Baugruppe 
zusammengeschaltet sind. Die Shunts können nur an den Batterien 
zwischengeschaltet werden.

Ich hatte Lösungen angedacht, von denen es hieß, daß sie unnötig 
kompliziert seien (negative Versorgungsspannung, Referenzspannung und 
Addierer, galvanische Trennung)- stimmt vielleicht.
Die Eingangsspannungen, die über den Shunts abfallen, sind ja sehr 
klein.

Nun habe ich mal eben fix mit Haushaltsmitteln - was hier gerade da war 
- den Teil der Schaltung mit einem invertierenden Verstärker 
zusammengeschustert.
OpAmp = LM358; R1 = 1k; R2 = 10k Ubat= +8,4V; Us = -1,5V an Poti als 
Spannungsteiler
Werte also mit Teilen aus der Grabbelkiste:
Ue         Ua
-0,01V    0,1V
-0,02V    0,22V
…

-0,06V    0,66V
…
-0,2V     1,92V

Dafür, daß die Widerstände nur etwa stimmen und die Spannungen mit 
Schätzgeräten erfaßt worden sind, sehen die Werte bei dem Test doch 
recht gut aus.

Doch das ist mein Test, nicht die Gesamtschaltung auf der Leiterplatte.

Hm, wo ist der Knoten?
Für weitere Hinweise bin ich sehr dankbar.

von hinz (Gast)


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Matthias K. schrieb:
> OpAmp = LM358

Der kann auch mit Eingangsspannungen knapp unter V-.

von Matthias K. (oskito)


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Entwarnung!

Ich habe den Fehler gefunden.
Es fehlte schlicht eine Verbindung.

Wie hatte mein alter Lehrmeister immer zur Fehlersuche gesagt?:
"Meistens ist es eine Frage des Kontakt's, entweder man hat zuviel oder 
zuwening davon." (Er meinte damit auch zuviel oder zuwenig Widerstand - 
Prost.)

Hier war es einmal zuwenig Kontakt. :-)

Danke an alle, die sich Gedanken gemacht haben.

von Matthias K. (oskito)


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hinz schrieb:

> Der kann auch mit Eingangsspannungen knapp unter V-.

Das hatte ich dem OpAmp LM358 - weil aus der Grabbelkiste - vorher kaum 
zugetraut. :-)
- dem Ad8628 - AD8630 schon.

Jedenfalls funktioniert das Board mit Hilfe eines Drahtes nun.

Danke für's Mut machen.

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