Suche Board mit Shunt + Verstärker zur Strommessung bis 10mA

[Richard W. (richardw)]

Ich möchte den Stromverbrauch einer Mikrocontrollerschaltung beobachten 
um zu beurteilen wann und wie lange die Schaltung in welchen 
Betriebsmodi verbringt. Ich hatte das oft darüber gelöst, auf einem IO 
beim Wechsel der Betriebsmodi UART-Nachrichten mit sehr hoher 
Geschwindigkeit auszugeben, die ich dann leicht mit dem Logicanalyzer 
dekodieren kann.

Nun habe ich allerdings noch etwas Peripherie dranhängen und es wäre 
sehr praktisch, wenn ich den tatsächlichen Stromverlauf verfolgen könnte 
und gleichzeitig mit dem Logicanalyzer noch verschiedene Signale 
visualieren könnte.

Ich zwar einen Nordic Power Profiler Kit II herumliegen, aber so genau 
brauche ich den Stromverbrauch gar nicht. Die Saleae Software lässt sich 
einfach mal so viel flüssiger bedienen und bietet viel mehr. Und ich 
will auch nicht zwei verschiedene Traces zusammenfriemeln.

Mein Logicanalyzer (Saleae Logic Pro) kann auch problemlos analoge 
Signale sampeln. Die Auflösung ist nicht überragend, aber ausreichend 
wenn man den gesamten Spannungsbereich überdeckt. Ich hatte das mal mit 
einem Low-Side Shunt in der Versorgungsleitung gemacht und direkt 
gesampelt, aber ich kann den Shunt nicht so groß dimensionieren dass der 
Spannungsabfall für den Saleae wirklich brauchbar wird.

Kennt jemand eine fertige Lösung mit einem Shunt und einem 
Messverstärker und sowohl 1.8V als auch 3.3V Betriebsspannung, die ich 
in die Versorgungsleitung (bevorzugt High-Side) einschleifen könnte und 
dessen Ausgang ich mit dem Saleae visualieren kann? Dann hätte ich alles 
schön in einem Trace zusammen. Idealerweise lässt sich der 
Arbeitsbereich einstellen und das Ausgangssignal ist logarithmisch um 
bei kleinen Stömen eine höhere Auflösung zu erzielen. Klingt ja 
eigentlich nicht furchtbar kompliziert und wie etwas, dass sicherlich 
schon mal jemand gebraucht hat.

Als Softwareentwickler will ich lieber keine Schaltung selber 
entwickeln, sonst wird das dieses Jahr nix mehr, wenn überhaupt.

Messbereich ist 0-10mA, ungefähr 50µA Genauigkeit sind ausreichend. Aber 
etwas bessere Auflösung unter 1mA wäre schön toll.

[Rainer W. (rawi)]

Richard W. schrieb:
> Messbereich ist 0-10mA, ungefähr 50µA Genauigkeit sind ausreichend. Aber
> etwas bessere Auflösung unter 1mA wäre schön toll.

Richard W. schrieb:
> Ich hatte das mal mit
> einem Low-Side Shunt in der Versorgungsleitung gemacht und direkt
> gesampelt, aber ich kann den Shunt nicht so groß dimensionieren dass der
> Spannungsabfall für den Saleae wirklich brauchbar wird.

Du könntest einen High-Side Shunt und einen Verstärker verwenden, fertig 
als INA240 o.ä.

Bei 10mA reicht auch fast jeder OP, geschaltet als virtuelle Masse.
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa1.htm

[Michael B. (laberkopp)]

Richard W. schrieb:
> Ich zwar einen Nordic Power Profiler Kit II herumliegen, aber so genau
> brauche ich den Stromverbrauch gar nicht. Die Saleae Software lässt sich
> einfach mal so viel flüssiger bedienen und bietet viel mehr. Und ich
> will auch nicht zwei verschiedene Traces zusammenfriemeln

Richard W. schrieb:
> Als Softwareentwickler

guckst du dir an, wie der NPP2 kommuniziert und baust Software, um ihn 
mit dem Salea Tracer zu verwenden.

Das passt zu deinem Fachgebiet und die Lösung wird dir auch in Zukunft 
helfen, nicht ein workaround sein.

Null Hardware.

[Richard W. (richardw)]

Rainer W. schrieb:
> Du könntest einen High-Side Shunt und einen Verstärker verwenden, fertig
> als INA240 o.ä.

Ah, sehr gut. Probiere ich aus. Vielleicht wäre der INA169 sogar noch 
besser geeignet weil ich da den Verstärkungsfaktor einstellen kann.

[Motopick (motopick)]

Ich benutze fuer solche Messungen ein STM8L Discovery Kit.
Das koennte bei dir aber nur 3.3 V.

Vorteil: Man kann es programmieren.
Nachteil: Man muss es programmieren.

Mit der originalen Firmware, kann man zumindest schon statisch
den normalen Betrieb und Standby/Powerdown messen.
Und an den OPV auch ein Oszi anklemmen.

[Rainer W. (rawi)]

Richard W. schrieb:
> Ah, sehr gut. Probiere ich aus. Vielleicht wäre der INA169 sogar noch
> besser geeignet weil ich da den Verstärkungsfaktor einstellen kann.

Beim INA240 hast du 4 Varianten zur Auswahl und lötest du den passenden 
Shunt in die Schaltung.