Funderingar kring AVRs Differentiella ADC för att mäta ström

[Korken]

Godagens!

Jag funderar på att använda en AVRs (ATTiny24/44/84) Differentiella ADC för att mäta spänningen över ett motstånd och på så vis beräkna strömmen.
Hur gör jag detta enklast?
Om jag sätter Shunt-motståndet nära negativ kabel på batteriet så kommer pinnarna hamna under GND för processorn.
Då det handlar om så små spänningar över motståndet så vet jag inte om jag kan sätta den på positiv kabel från batteriet för då blir spänningen på pinnarna för höga och om jag då tar ner det med en spänningsdelare så kommer jag tappa precision som behövs.
Eller är det bara och ta ett större motstånd och stätta på positiva kabeln så man "slår ut" precisionen man förlorar vid spänningsdelning, men den extra värmen skulle man vilja hålla borta.

Tyvärr så kan jag inte ha motståndet efter där allt kopplas in då jag vill veta total strömförbrukning för hela systemet.

Finns det någon enkel lösning på detta?
Eller är det bara å köra på det större motståndet?

Mvh
Emil

[xxargs]

låter som en batterikapacitetsmätar-projekt och vilka svårigheter det innebär finns det flera trådar om här på EF och nej det är inget enkelt att lösa om du vill nyttja A/D-omvandlarens fulla dynamik eller ha väldigt stor mätområde som att kunna mäta i mA områden i ett system som skall kunna hantera 100-tals ampere...

sedan verkar du ha ambitionen att mäta din egen mätutrustnings strömförbrukning eftersom du vill ha din GND-punkt före shunten och därmed få negativ spänning och den metoden är att göra det väldigt jobbigt för sig. Det är bättre att mäta din mätutrustnings genomsnittliga strömförbrukning och sedan stoppa in detta som en konstant i ditt program - om du gör det bra så brukar inte sådan här utrustning dra mer än några mA och en bit under än tex. batterierna självurladdning, som i sig är en faktor som är betydligare svårare att mäta sig fram till då det varierar med spänningen, temperatur och ålder på batteriet mm.

[Swech]

Finns en massa bra IC shuntförstärkare idag. Dessa gör att du kan sätta shunten på +

Swech

[Icecap]

Kolla på "high side current sensor"

[Korken]

xxargs:
Du kan nästan läsa mina tankar!
Det jag gör egentligen är en On Screen Display till mitt FPV system som jag har på en multirotor.
Dock när man flyger så är det svårt att veta hur mycket batteri man har kvar bara genom spänningen, så jag hade tänkt lägga till en funktion som integrerar strömmen över tiden och på så vis får ut hur många Ah som dragits från batteriet.
När jag gör detta med extern utrustning så blir det en väldigt bra metod för att veta hur mycket kraft man har kvar.
Varför jag inte kan ha min jord före shunten är för att jag tar min spänning från en BEC på en av motorkontrollerna.

När jag räknar så kan jag få (om jag har ett 1.5mOhms motstånd och spänningsdelare) ca 0.1A upplösning över mitt mätområde på 0-60A.
Detta är helt okej, men värmen i motståndet blir då 5.6W vid 60A. Nu kommer jag snarare dra kontinuerligt 30-40A men vill ha lite marginal.
Jag hade först tänkte ett 0.5mOhms motstånd, men vart tvungen att 3-dubbla det då spänningsdelarna dividerar med 3.

Swech & Icecap:
Tackar! Jag ska kolla mer på det!
MAX4073 och MAX4173 ser ut att vara typ vad jag letar efter, men ska kolla närmare på vad de klarar.

[Borre]

Linear har också lämpliga kretsar.
http://parametric.linear.com/html/curre ... amplifiers

LTC6101 och LTC6102 har jag använt med gott resultat, LTC6102 fungerar med väldigt låga värden på shuntmotståndet.

[Korken]

Ser trevliga ut!
Dock lite väl dyra på ish 50kr/st.

[4kTRB]

Går det inte linda tråd runt en järnkärna och mäta magnetfältstyrkan?

[jesse]

jÄRNKÄRNA ÄR JU INTE SÅ BRA EFTERSOM DEN MAGNETISERAS.
En high side current sensor typ max4073 är precis vad du behöver. Den förstärker spänningen så du får ett bra mätområde. (Kretsarna har förinställd förstärkning, så man väljer krets efter vilken spänning man har in och vill ha ut). Är det mycket noggrannt så behöver du en spänningsreferens också som du matar in på AVR'ens ref-ingång. Annars kan det kanske duga med den interna referensen eller kanske VCC som referens. (Man kan ju välja en LDO med lite bättre noggrannhet om man ska använda VCC).

[jappelino_1]

jag har kört denna : http://focus.ti.com/docs/prod/folders/p ... f2013.html

Det har väl inte riktigt varit samma förutsättningar, jag har använt ett 10 mOhms mätmotstånd och skalat av mätresultatet så att jag fått 100 mA upplösning.

Det finns ett mycket billigt starterkit med bra IAR utvecklingsmiljö.

[Korken]

Jag hade tänkt använda den interna referensen på 1.1V för detta.
Jag har läst att den ska vara relativt stabil samt att den ligger i rätt område, så får se när jag testar hur bra precisionen blir.
Sen om det blir +-5% så är det ingen större fara på de 20min som jag flyger, då är det bara en minut som det skiljer sig och jag ska ha landat innan detta.

[jesse]

Räkna inte med att det är 1.1 volt. Jag har för mig att den är ganska stabil (har inte testat i extrem kyla) men däremot tror jag att utgångsvärdet inte är precis 1.1 volt utan skiljer ganska mycket (minns ej hur mycket nu, men det var en hel del, kan ha varit flera procent. Vill man vill utnyttja alla 10-bitar i resultatet så vill man ju ha 0,1/ noggrannhet). 2.56 voltsreferensen avviker ändå mer - tror upp till 2.8 volt... så att ange den siffran med två decimaler är ju bara löjligt.

Edit: tråd i AVR-freaks forum:

To my great horror I see that the datasheet specifies the 1.1V accuracy being 1.0-1.2V (+-10%), could this really be true? Of what use would this reference then be?

It is of great use, IMO. The initial accuracy is a little wide but IME it is pretty stable over time and temperature. In some cases (battery monitoring), the initial accuracy doesn't matter. In other apps, I do a one-time cal on the bench against a known AVcc value and then use that henceforth.

[Korken]

Sant så sant!
Man måste kalibrera så man vet att man får rätt. Jag menade i stabilitetsavséende över tid, skrev lite taffligt bara.
I värsta fall får man ha en stabil LDO på kanske 1.2V som gör tricket.

[jesse]

Har man väl kalibrerat är den ganska OK så du ska inte behöva något externt.