Jag funderar på hur man på bästa sätt kan mäta ström-förbrukningen på en MCU där strömmen ibland ligger i uA eller nA området och plöttsligt hoppar upp till 100mA.
Det finns ju lite alternativ. t.ex att koppla in en kondensator som man laddat upp och kolla på hur snabbt den laddas ur. Ett annat alternativ är att mäta spännings-skillnaden över en resistor. Kör man resistor-lösningen känns det som att man behöver 2 olika väden på resistorer för låga/höga strömmar och någon form av omkopplare mellan resistorerna.
Någon som vet en bra krets eller schema på en strömmätnings-krets?
/Daniel
strömmätning av MCUer
Re: strömmätning av MCUer
Behöver du kunna övervaka strömmen konstant?
Ifall du bara behöver mäta strömmen under utvecklingsprocessen tänker jag att det enklaste vore att koppla en multimeter som mäter ström i serie med kretsen.
Ifall du bara behöver mäta strömmen under utvecklingsprocessen tänker jag att det enklaste vore att koppla en multimeter som mäter ström i serie med kretsen.
Re: strömmätning av MCUer
RTFM 
"The MAX4172 is a low-cost, precision, high-side currentsense amplifier for portable PCs, telephones, and other
systems where battery/DC power-line monitoring is critical. High-side power-line monitoring is especially useful in
battery-powered systems, since it does not interfere with the battery charger’s ground path.
Current Output. OUT is proportional to the magnitude of the sense voltage (VRS+ - VRS-). A 1kΩ
resistor from OUT to ground will result in a voltage equal to 10V/V of sense voltage."
Låt inte lura dig av ELFAS benämning som laddkrets . det är en :
"Low-Cost, Precision, High-Side Current-Sense Amplifier"
"The MAX4172 is a low-cost, precision, high-side currentsense amplifier for portable PCs, telephones, and other
systems where battery/DC power-line monitoring is critical. High-side power-line monitoring is especially useful in
battery-powered systems, since it does not interfere with the battery charger’s ground path.
Current Output. OUT is proportional to the magnitude of the sense voltage (VRS+ - VRS-). A 1kΩ
resistor from OUT to ground will result in a voltage equal to 10V/V of sense voltage."
Låt inte lura dig av ELFAS benämning som laddkrets . det är en :
"Low-Cost, Precision, High-Side Current-Sense Amplifier"
Re: strömmätning av MCUer
xraid, gör det själv.
Denna krets är inte avsedd för så små strömmar, A-området snarare.
Man kan knappast sätta ett motstånd på 100K i serie med belastningen för att kunna mäta 1 uA
Denna krets är inte avsedd för så små strömmar, A-området snarare.
Man kan knappast sätta ett motstånd på 100K i serie med belastningen för att kunna mäta 1 uA
Re: strömmätning av MCUer
Över hur lång tidsperiod vill du mäta medelströmmen?
Se bara till att ha en rejäl kondensator på VCC som lagrar mycket energi länge, och seriekoppla t.ex. ett 1, 10 eller 100 ohms motstånd med matningsspänningen och mät över det. Om du ska ha energiförbrukning under lång tid kan du ju mäta spänningsfallet över motståndet med en ADC och summera ström x tid. ( 1 mA x 1 sekund = 1 millicoulomb)
Sen är frågan om det är intressant att mäta enbart processorns strömförbrukning helt utan kringkomponenter? Om du i din färdiga lösning t.ex. ska använda en spänningsregulator och annat runt om så kanske det mest rättvisa är att mäta strömförbrukning med dessa komponenter inkopplade. På så vis är det lättare att mäta spänning över ett motstånd i serie med vcc än om du måste mäta efter spänningsregulatorn.
Se bara till att ha en rejäl kondensator på VCC som lagrar mycket energi länge, och seriekoppla t.ex. ett 1, 10 eller 100 ohms motstånd med matningsspänningen och mät över det. Om du ska ha energiförbrukning under lång tid kan du ju mäta spänningsfallet över motståndet med en ADC och summera ström x tid. ( 1 mA x 1 sekund = 1 millicoulomb)
Sen är frågan om det är intressant att mäta enbart processorns strömförbrukning helt utan kringkomponenter? Om du i din färdiga lösning t.ex. ska använda en spänningsregulator och annat runt om så kanske det mest rättvisa är att mäta strömförbrukning med dessa komponenter inkopplade. På så vis är det lättare att mäta spänning över ett motstånd i serie med vcc än om du måste mäta efter spänningsregulatorn.
Re: strömmätning av MCUer
Nu är det ju frågan för exakt vad som ska mätas.
Är det totalförbrukningen kan man räkna ihop detta med datablad i handen och såklart verifiera med mätning.
Men är det toppförbrukning är just en high-side sensor mycket användbar! Koppla till en ideell likriktare och gör en sample-and-hold, då kan man mäta toppförbrukningen. Detta är dock inget som man gör i drift, bara under verifieringen.
Får man värden som avviker kännbart från den uträknade är det ett problem som ska lösas.
TomasL: Utspänningen beror inte bara på mätmotståndet men även på Rout, alltså kan man enkelt mäta med ett lågt shuntmotstånd och få vettig utspänning.
Är det totalförbrukningen kan man räkna ihop detta med datablad i handen och såklart verifiera med mätning.
Men är det toppförbrukning är just en high-side sensor mycket användbar! Koppla till en ideell likriktare och gör en sample-and-hold, då kan man mäta toppförbrukningen. Detta är dock inget som man gör i drift, bara under verifieringen.
Får man värden som avviker kännbart från den uträknade är det ett problem som ska lösas.
TomasL: Utspänningen beror inte bara på mätmotståndet men även på Rout, alltså kan man enkelt mäta med ett lågt shuntmotstånd och få vettig utspänning.
Re: strömmätning av MCUer
en multimeter fungerar inte.. den jag använder har för hög inre resistans om man försöker mäta uA och den hoppar upp i mA området nån ms så får den inte tillräckligt med ström så att kretsen dör.
Det är tänkt att mäta strömmen nu under utvecklingsfasen. Dels vill jag se hur mycket ström den drar i genomsnitt i t.ex standby läge när den vaknar upp emellanåt. och dels vill jag mäta när den väl gör något t.ex snurrar på en liten motor, blinkar med lysdiod mm. Jag har tillgång till oscilloskop och tänkte att man skulle se på ström-kurvan om det finns något man skulle kunna förbättra.
det är tänkt att man kopplar in strömmätnings-kretsen till batteriet så att man får förbrukningen för hela kretskortet.
Jag har testat att koppla in ett 1ohms motstånd men det blir väldigt brusig signal när man försöker mäta uA. kopplar jag in 10ohm får jag bättre värden men det blir en spännings-dipp när den väl drar 200mA under en kort period.
Det är tänkt att mäta strömmen nu under utvecklingsfasen. Dels vill jag se hur mycket ström den drar i genomsnitt i t.ex standby läge när den vaknar upp emellanåt. och dels vill jag mäta när den väl gör något t.ex snurrar på en liten motor, blinkar med lysdiod mm. Jag har tillgång till oscilloskop och tänkte att man skulle se på ström-kurvan om det finns något man skulle kunna förbättra.
det är tänkt att man kopplar in strömmätnings-kretsen till batteriet så att man får förbrukningen för hela kretskortet.
Jag har testat att koppla in ett 1ohms motstånd men det blir väldigt brusig signal när man försöker mäta uA. kopplar jag in 10ohm får jag bättre värden men det blir en spännings-dipp när den väl drar 200mA under en kort period.
Re: strömmätning av MCUer
Du kanske kan ordna en spänningskälla som mäter strömmen med en fast spänning ut. Det finns regulatorer med mycket låg egenförbrukning - du kan ju använda en sådan, och ett 10 ohms motstånd (2 watt) före den, och använda en spänningskälla med högre spänning så att spänningsdippet över motståndet kompenseras. (200mA * 10 ohm = 2 volt). Sätt sedan t.ex. ett hundraohmsmotstånd i serie med voltmetern och parallellkoppla direkt över voltmetern med en elektrolyt på några hundra mikrofarad så ska det mesta av bruset försvinna. (vissa voltmetrar är kassa när det gäller att visa en stabli spänning när det är lite störningar, andra är bättre).
1 mA syns då som 10 mV på voltmetern. Hur låga strömmar är det fråga om som minst?
DU kan ju även växla mellan 10 ohm för höga strömmar och 1k för små strömmar med en omkopplare. Då får du två mätområden. 1k och 10 volt spänningsfall ger ett mätområde på upp till 10 mA och noggrannheten 10 uA = 10 mV. 10 ohm och 10 volt ger max 1A mätström (och 10W effekt i motståndet). Med ett 2W motstånd kan du mäta upp till 450 mA.
1 mA syns då som 10 mV på voltmetern. Hur låga strömmar är det fråga om som minst?
DU kan ju även växla mellan 10 ohm för höga strömmar och 1k för små strömmar med en omkopplare. Då får du två mätområden. 1k och 10 volt spänningsfall ger ett mätområde på upp till 10 mA och noggrannheten 10 uA = 10 mV. 10 ohm och 10 volt ger max 1A mätström (och 10W effekt i motståndet). Med ett 2W motstånd kan du mäta upp till 450 mA.
Senast redigerad av jesse 3 mars 2011, 11:35:30, redigerad totalt 1 gång.
Re: strömmätning av MCUer
Signalen från 1-ohms motståndet är nog inte brusig, eftersom att brus är proportionellt mot storleken på motståndet. I så fall är det förstärkaren i oscilloskopet som är brusig (högst troligt), eller så har du inte anslutit jordklämman på proben.
När man mäter ström med en multimeter är resistansen nära 0, så du kan koppla en multimeter i uA-läget, och en annan i mA-läget i serie.
När man mäter ström med en multimeter är resistansen nära 0, så du kan koppla en multimeter i uA-läget, och en annan i mA-läget i serie.
Re: strömmätning av MCUer
nja. Dåliga multimetrar kan ha en resistans på 100 ohm på mikroampereområdet. 
Re: strömmätning av MCUer
Ojdå, ja det är ju inte acceptabelt. Jag ber om ursäkt för att jag kom med dålig information. Min hade ungefär 50 ohm.
