Beräkning av shunt

JoakimCreutzer · Inlägg av **JoakimCreutzer** » 25 november 2008, 21:33:28

Tjo!

Jag har nyligen inhandlat en DC-Logger från Kjelle funkar helt ok fast det finns två bekymmer.
Kjells: http://www.kjell.com/content/templates/ ... ,562000000

1. Samtliga signaler har gemensam GND det var synd men det får gå.

2. Jag skulle vilja logga mA (ström) med den.

Har funderingar på att mäta spänningsfallet över ett shunt motstånd men hur beräknar man storleken på shunten? Jag vill mäta 0-1000mA med god precision men även högre strömmar så jag antar att jag får ha två olika shuntar.

Tack på förhand // J

jesse · Inlägg av **jesse** » 25 november 2008, 21:57:01

Shuntens storlek beror på hur stort spänningsfall du kan tolerera på mätobjektet. Sedan använder du ohms lag och räknar R=U/I. För att få noggrannhet på det bör du förstärka spänningen till någon av de nivåer som din DC-logger gillar. t.ex. om du har 30mV max över shunten och vill ha ut 3 volt max så sätter du dit en OP med förstärkningen 100.

JoakimCreutzer · Inlägg av **JoakimCreutzer** » 25 november 2008, 22:07:42

Hum Okey...

spänningsfallet över mätobjektet ska vara så litet som möjligt...

Edit: OP?

Mindmapper · Inlägg av **Mindmapper** » 25 november 2008, 22:13:13

En viktig detalj när man vill mäta ström är hur stort spänningsfall man kan introducera i mätkretsen. Helst vill man inte orsaka något spänningsfall överhuvudtaget för att om du tappar spänning över shunten ändrar du även strömmen i ledningen du mäter i. Ofta är det acceptabelt om man tappar 100mV. Om det är ok kan du beräkna resistansen,

R = U/I = 0,1V / 1A = 0,1ohm

Naturligtvis minskar du nogrannheten ju lägre spänning du har över shunten. Men det blir en kompromiss mot hur mycket spänningsfall du tilllåter i kretsen, dvs hur mycket du förändrar strömmen genom att göra mätningen.

Edit: Ojdå vad sen jag var.
Edit2: Har instrumentet en upplösning på 10mV är det väl ingen höjdare med ett spänningsfall över shunten i samma storleksordning! Dörför är det bra med förstärkning i en op innan instrumentet.

JoakimCreutzer · Inlägg av **JoakimCreutzer** » 25 november 2008, 22:34:06

Okey tack för hjälpen.

Men vad är en op? och hur fungerar den?

Mindmapper · Inlägg av **Mindmapper** » 25 november 2008, 22:55:13

OP = operationsförstärkare, operationalamplifier, opamp

JoakimCreutzer · Inlägg av **JoakimCreutzer** » 25 november 2008, 23:30:46

Okey. Tack igen...

har tittat runt lite.. något förslag vilken typ som är lämpligast?

jag är helt novis på det här området så all hjälp jag kan få av er är guld värt.

xxargs · Inlägg av **xxargs** » 26 november 2008, 00:41:06

i mätsammanhang så brukar givaren vara byggd som strömgenerator (ger samma ström oavsett spänning över givaren för en viss värde.

med sådana och tillräckligt högt matningsspänning så kan man tolerera flera volt spänningfall över strömmätningsmoståndet på mottagaren - samt att det blir störtåligt. - har för mig att 4-20 mA är ganska vanliga i industrin där 4 mA och en viss spänningsfall räcker för att försörja hela mätkretsen, som med ökad mätvärde kan släppa igenom upp till 20 mA som tak

att bygga mätkretsar med galvaniskt skilda ingångar är ganska komplicerat och kräver också galvaniskt skild strömförsörjning till varje slinga...

om det inte skall vara snabbt så går det att lösa med speciella linjära optokopplare med OP-ampar - men fortfarande måste man ha galvaniskt åtskilld strömförsörjning per slinga...

Mindmapper · Inlägg av **Mindmapper** » 26 november 2008, 08:00:42

Finns förstärkare för strömmätning via shunt på höga sidan. Kommer inte ihåg typnr. Kostar nog lite mer men det kan det kanske vara värt för att komma ifrån gnd.

jesse · Inlägg av **jesse** » 26 november 2008, 09:59:15

Det kan vara lite svårt att hitta någon bra OP-förstärkare som fungerar att mäta så låga spänningar precis runt noll-volts-strecket... antingen hittar man en OP som verkligen klarar av att ha noll volt på både ingång och utgång, annars får man ordna en negativ matningsspänning åt OP'n på ett par volt. Då fungerar vilken OP som helst nästan, eftersom det inte är fråga om höga frekvenser. Man kopplar den bara som positiv förstärkare (finns hur många exempel som helst på nätet om det) t.ex denna

Ett enkelt sätt att ordna en dubbel matningsspänning (dvs både positiv och negativ i förhållande till jord) kan vara att mata den med ett batteri, tex 9V och göra en spänningsdelare som skapar en lämplig GND (jord) som ligger på lämplig nivå nånstans mellan + och -

eller är det nån som känner till en vanlig och billig OP som kan mäta ner till 0V?

limpan4all · Inlägg av **limpan4all** » 26 november 2008, 10:20:37

Ledsen att möjligen möjligen förstöra din dag, men har du sett vilken noggrannhet den har?
+-3% det innebär att dom antingen har valt väldigt billiga kringkomponenter eller en mycket dålig design, troligen båda delarna.
10mV känslighet innebär att du troligen har en 8 bitars A/D och sen dåliga (billiga) motstånd som ingångssteg.

Det finns ju riktigt bra högsides-strömmätare som har sin utsignal delvis skilt från matningsspäningen, men ytmonterat verkar lite exotiskt för dig.
http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/3597/t/al

Var och i vilket sammanhang vill du mäta ström?

JoakimCreutzer · Inlägg av **JoakimCreutzer** » 28 november 2008, 19:37:31

"Var och i vilket sammanhang vill du mäta ström?"

Mätaren kommer att användas vid felsökning av olika styr system i entrepenadmaskiner.

Det jag vill logga och spara är följande:
1-2 analoga spänningar från tex en pot.
1-2 mA strömmar på olika magnet ventiler för att se att signalerna från styrboxen kommer fram samt att lägga ihop diagrammet från ström/spännings loggningarna med diagrammet som jag får ur min hyd. trycks mätare för att se vilka tryck jag har vid olika mA och V från potten.

rehnmaak · Inlägg av **rehnmaak** » 28 november 2008, 23:43:43

Jag tror du ska satsa på strömtransformator med halleffektgivare. På så sätt belastar du inte mätkrestsen samt får galvanisk isolering samtidigt.

Elfa 76-963-05 är på 6A men om du drar signalen 3 varv genom givaren så får du +/-2A. Utsignalen är en spänning 2.5V +/-0.625V

JoakimCreutzer · Inlägg av **JoakimCreutzer** » 29 november 2008, 10:02:07

En strömtransformator lät som en bra ide. men man kanske skulle sattsa på en OP efter för att förstärka signalen så att inte signalerna ligger nere kring nollan.
eller är jag ute och cyklar?

EDIT: Kan tillägga att mA strömmarna som kommer att loggas ligger mellan 100-1000mA

xxargs · Inlägg av **xxargs** » 29 november 2008, 10:34:07

JoakimCreutzer skrev:"Var och i vilket sammanhang vill du mäta ström?"

Mätaren kommer att användas vid felsökning av olika styr system i entrepenadmaskiner.

Det jag vill logga och spara är följande:
1-2 analoga spänningar från tex en pot.
1-2 mA strömmar på olika magnet ventiler för att se att signalerna från styrboxen kommer fram samt att lägga ihop diagrammet från ström/spännings loggningarna med diagrammet som jag får ur min hyd. trycks mätare för att se vilka tryck jag har vid olika mA och V från potten.

i mina ögon ser det ut som att du skall mäta spänningen direkt över resp sensor. Att mäta 1-2 mA för reläs strömändring och några uA för att en pot ändras genom att mäta totala strömförbrukningen i kanske 100A-klass i hela anläggningen är i princip omöjligt - du ser inte de små förändringarna i bruset av dom stora förbrukarnas lastvariationer, generatorn spänningsrippel (och därmed strömrippel) etc. etc.

det fins flera trådar om kapacitetmätning av batteri Ah-innehåll för båtbruk med liknande problembild här i EF, prova sök på dessa.