5V-Versorgung mit niedriger Toleranz

F

Frank Scheffski

Guest
Hallo allerseits,


ich möchte eine Ladestromerfassung mit einem ACS712-5 aufbauen.
Das ist ein Hall-basierter bidirektionaler Stromsensor, der bei 0 A am
Ausgang exakt die halbe Betriebsspannung ausgibt. Toleranzen in der
Versorgungsspannung ergeben also teilweise einen unangenehmen Offset.

Das Ganze steckt auf einer abgesetzten Platine, im Verbindungskabel
ist aber keine Ader mehr frei, um z.B. die halbe Betriebsspannung zu
messen und als Referenz zu verarbeiten.
Also muß die Betriebsspannung (5V) möglichst präzise sein. Ein 78L05
scheidet somit aus, da hier bis zu 0,5V Toleranz möglich sind.
Es ist eine Kleinserie geplant und ich möchte keine Potis o.ä.
LM317 fällt also aus.

Ein DS18B20 sitzt auch noch mit drauf, die gesamte Stromaufnahme
dürfte bei 10mA max. liegen

Fällt jemandem etwas einfacheres als z.B. ein LM4040-5.0 ein?

MfG

Frank
 
Am 22.06.19 um 09:15 schrieb Rafael Deliano:
PMI REF02 ?
10mA, braucht aber 8V.
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ev. 5V/9V Wandler einsetzen.

--
---hdw---
 
Rafael Deliano schrieb:

>PMI REF02 ?

Kein Schnäppchen und am Ende unnötig präzise.
Die 0,1% und 150ppm/K vom LM4040AIM3-5.0 sind mehr als ausreichend.

>10mA, braucht aber 8V.

Von der Zentraleinheit kommen vorgeregelte 8V.

MfG

Frank
 
Gerald Oppen schrieb:

Das größere Problem könnte in der Mechanik liegen - durch Einstreuungen
aus der Umgebung. Nimmst Du dieses fertige Sensormodul
https://www.google.com/search?client=ubuntu&channel=fs&q=ACS712-5&ie=utf-8&oe=utf-8
oder ein eigenes Layout?
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Ein eigenes Layout.
Der Ladestrom einer Brennstoffzelle soll gemessen werden, wobei
letztlich nur von Interesse ist, ob der Akku noch wirklich geladen
wird (I > 5A) oder die ganze Minik nur so vor sich hindümpelt.
Ich will aber weder an der Hardware noch an der Software was
individuell drehen. Alles soll problemlos austauschbar sein.
Firmwareupdate soll z.B. nur durch umstecken des CPU-Moduls erfolgen
und nicht vor Ort geflasht werden.

Bei einer Steilheit von 185mV/A bringen 370mV Unterschied in den
Betriebsspannungen einzelner Module schon 1A Meßdifferenz.

Noch ist im Prinzip alles offen, aber der ACS712-5 macht genau das,
was ich brauche und ist angenehm unaufwendig.

MfG

Frank
 
Am 22.06.19 um 08:49 schrieb Frank Scheffski:
Hallo allerseits,


ich mĂśchte eine Ladestromerfassung mit einem ACS712-5 aufbauen.
Das ist ein Hall-basierter bidirektionaler Stromsensor, der bei 0 A am
Ausgang exakt die halbe Betriebsspannung ausgibt. Toleranzen in der
Versorgungsspannung ergeben also teilweise einen unangenehmen Offset.
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Das größere Problem könnte in der Mechanik liegen - durch Einstreuungen
aus der Umgebung. Nimmst Du dieses fertige Sensormodul
https://www.google.com/search?client=ubuntu&channel=fs&q=ACS712-5&ie=utf-8&oe=utf-8
oder ein eigenes Layout?


Gerald
 
usenet@alles-moppelkotze.de (Frank Scheffski) am 22.06.19 um 08:49:

ich möchte eine Ladestromerfassung mit einem ACS712-5 aufbauen.
Das ist ein Hall-basierter bidirektionaler Stromsensor, der bei 0 A
am Ausgang exakt die halbe Betriebsspannung ausgibt. Toleranzen in
der Versorgungsspannung ergeben also teilweise einen unangenehmen
Offset.
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Geht das auf einen A/D-Wandler? Kannst du nicht die
Versorgungsspannung als Referenz für jenen nehmen?

Rainer

--
Viele die leben, verdienen den Tod. Und manche, die sterben,
verdienen das Leben. Kannst Du es ihnen geben? (JRRT)
 
Rainer Knaepper schrieb:

Geht das auf einen A/D-Wandler? Kannst du nicht die
Versorgungsspannung als Referenz für jenen nehmen?
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Wäre das einfachste, aber im Verbindungskabel ist leider keine Ader
mehr frei.

MfG

Frank
 
Am 22.06.19 um 11:53 schrieb Frank Scheffski:
Rainer Knaepper schrieb:

Geht das auf einen A/D-Wandler? Kannst du nicht die
Versorgungsspannung als Referenz fĂźr jenen nehmen?

Wäre das einfachste, aber im Verbindungskabel ist leider keine Ader
mehr frei.
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So noch 2-Adern frei sind, kann das mit eingeprägtem Strom gemacht
werden. Ich erinnere mich an einen sehr genauen Temperatursensor der an
20mA Linienstrom gearbeitet hat. Ist aber schon Äonen her.

--
---hdw---
 
"Frank Scheffski" <usenet@alles-moppelkotze.de> schrieb im Newsbeitrag
news:r2jrge1u6u1soshiba4e2psnqhn9m2upgh@4ax.com...

> Fällt jemandem etwas einfacheres als z.B. ein LM4040-5.0 ein?

Ein Original LM2950AC-5.0 hat 0.5% Abweichung, sollte wohl passen,
braucht keine 150uA für sich selbst, und kann bis 100mA liefern.
--
MaWin, Manfred Winterhoff, mawin at gmx dot net
Homepage http://flexiblebird.bplaced.net/
dse-FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
 
Am 22.06.19 um 11:38 schrieb Frank Scheffski:
Gerald Oppen schrieb:

Das größere Problem könnte in der Mechanik liegen - durch Einstreuungen
aus der Umgebung. Nimmst Du dieses fertige Sensormodul
https://www.google.com/search?client=ubuntu&channel=fs&q=ACS712-5&ie=utf-8&oe=utf-8
oder ein eigenes Layout?

Ein eigenes Layout.
Der Ladestrom einer Brennstoffzelle soll gemessen werden, wobei
letztlich nur von Interesse ist, ob der Akku noch wirklich geladen
wird (I > 5A) oder die ganze Minik nur so vor sich hindĂźmpelt.
Ich will aber weder an der Hardware noch an der Software was
individuell drehen. Alles soll problemlos austauschbar sein.
Firmwareupdate soll z.B. nur durch umstecken des CPU-Moduls erfolgen
und nicht vor Ort geflasht werden.

Bei einer Steilheit von 185mV/A bringen 370mV Unterschied in den
Betriebsspannungen einzelner Module schon 1A Meßdifferenz.

Noch ist im Prinzip alles offen, aber der ACS712-5 macht genau das,
was ich brauche und ist angenehm unaufwendig.
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Die Wiederhohlgenauigkeit von Messungen ist mit dem Hallsensor recht
gut, aber die Exemplarstreuung im fertig aufgebauten System kann
deutlich sein. Eine MĂśglichkeit zur (Offset-)Kalibrierung solltest Du
daher vorsehen.

Gerald
 
Gerald Oppen schrieb:

Die Wiederhohlgenauigkeit von Messungen ist mit dem Hallsensor recht
gut, aber die Exemplarstreuung im fertig aufgebauten System kann
deutlich sein.
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Ich schaue mir das jetzt mal live an, die Module sind mit der Post
gekommen. Temperaturgang ist auch ein großes Thema, da die Anlagen
teilweise auf Dachböden oder unklimatisierten Räumen betrieben werden.
Im worst case sind das dann bis zu 60K Differenz.

>Eine Möglichkeit zur (Offset-)Kalibrierung solltest Du daher vorsehen.

Das wollte ich thunlichst(!) vermeiden.

Ich muß sowieso über mindestens eine Minute mitteln, da ein
Verbraucher dranhängt, der ab und zu mal kurzzeitig am Akku lutscht
und ich will letztlich nur eine Schwelle definieren, unterhalb der ich
dann dem System mitteile, daß kein relevanter Ladestrom mehr fließt.
Eine Art Schmitt-Trigger de luxe, aber wenn ich keinen Mittelwert
bilde und die Statusabfrage in dem Moment läuft, wenn die Anlage
gerade arbeitet, verfälscht das die Information.

MfG

Frank
 
MaWin schrieb:

Ein Original LM2950AC-5.0 hat 0.5% Abweichung, sollte wohl passen,
braucht keine 150uA für sich selbst, und kann bis 100mA liefern.
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DANKE!
Nach Low Drop habe ich natürlich nicht gesucht...

Der 1ľ am Ausgang ist relativ wichtig.
Was würdest du für -20 - +40°C empfehlen?

MfG

Frank
 
Am 22.06.2019 um 15:09 schrieb Frank Scheffski:
Gerald Oppen schrieb:

Die Wiederhohlgenauigkeit von Messungen ist mit dem Hallsensor recht
gut, aber die Exemplarstreuung im fertig aufgebauten System kann
deutlich sein.

Ich schaue mir das jetzt mal live an, die Module sind mit der Post
gekommen. Temperaturgang ist auch ein großes Thema, da die Anlagen
teilweise auf DachbÜden oder unklimatisierten Räumen betrieben werden.
Im worst case sind das dann bis zu 60K Differenz.

Eine MĂśglichkeit zur (Offset-)Kalibrierung solltest Du daher vorsehen.

Das wollte ich thunlichst(!) vermeiden.

Ich muß sowieso über mindestens eine Minute mitteln, da ein
Verbraucher dranhängt, der ab und zu mal kurzzeitig am Akku lutscht
und ich will letztlich nur eine Schwelle definieren, unterhalb der ich
dann dem System mitteile, daß kein relevanter Ladestrom mehr fließt.
Eine Art Schmitt-Trigger de luxe, aber wenn ich keinen Mittelwert
bilde und die Statusabfrage in dem Moment läuft, wenn die Anlage
gerade arbeitet, verfälscht das die Information.
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Machst du das mit einem Microcontroller oder irgendwie anders?
Wenn mit Microcontroller könnte man den direkt an der Meßstelle
platzieren, also am Ende des Kabels. Wenn du dann als Referenzspannung
die Betriebsspannung des Controllers nimmst, spielen
Spannungsschwankungen keine Rolle mehr. Über das Kabel überträgst du
dann digitale Signale. ATTiny13 fällt mir dazu spontan ein.

Gruß

Stefan


MfG

Frank
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Am 22.06.2019 um 08:49 schrieb Frank Scheffski:

Das Ganze steckt auf einer abgesetzten Platine, im Verbindungskabel
ist aber keine Ader mehr frei, um z.B. die halbe Betriebsspannung zu
messen und als Referenz zu verarbeiten.
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Dann mußt Du eben am freien Ende des Kabels die zweite Hälfte der
Messbrücke unterbringen, oder die Versorgungsspannung als
Referenzspannung für den ratiometrischen ADC abgreifen.

Oder anders ausgedrückt, der Sensor wird an Vcc und Gnd des
Mikrocontrollers oder ADC angeschlossen, und das Signal an einen
Analogeingang. Dann entspricht die halbe Spannung der Hälfte des ADC
Vollausschlags. Bzgl. Empfindlichkeit sollte die Versorgungsspannung
ausreichend konstant sein, für genaue Meßwerte muß die Schaltung sowieso
für jeden Sensor neu kalibriert werden, möglichst unter Berücksichtigung
der späteren Arbeitstemperatur.

DoDi
 
Frank Scheffski <usenet@alles-moppelkotze.de> wrote:


>Der 1ľ am Ausgang ist relativ wichtig.

Ach gott, uebertreibt mal nicht. Nimm einfach eine Keramik die
gerade so rumliegt.

>Was würdest du für -20 - +40°C empfehlen?

soso.. ich hab die Teile von -40 bis +80 laufen. Und?

Es gibt im uebrigen bergeweise so kleine Lowdrops.

Aber beeil dich. Es dauert hoechstens noch fuenf Minuten bis Joerg
hier aufschlaegt und jedem zum zehnten mal erzaehlt wie boese die
sind. .-)

Olaf
 
On 2019-06-22 07:17, olaf wrote:
Frank Scheffski <usenet@alles-moppelkotze.de> wrote:


Der 1Âľ am Ausgang ist relativ wichtig.

Ach gott, uebertreibt mal nicht. Nimm einfach eine Keramik die
gerade so rumliegt.

Was wßrdest du fßr -20 - +40°C empfehlen?

soso.. ich hab die Teile von -40 bis +80 laufen. Und?

Es gibt im uebrigen bergeweise so kleine Lowdrops.

Aber beeil dich. Es dauert hoechstens noch fuenf Minuten bis Joerg
hier aufschlaegt und jedem zum zehnten mal erzaehlt wie boese die
sind. .-)
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<im Laufschritt kommend>

Das sollte wohl der LP2950 sein.

http://www.ti.com/general/docs/suppproductinfo.tsp?distId=10&gotoUrl=http%3A%2F%2Fwww.ti.com%2Flit%2Fgpn%2Flp2950-n

Das ist einer von der Sorte, die zu niedrigen ESR uebel nehmen. Die
Ausfuehrungen dazu auf Seite 21 sollte man beherzigen, z.B. Zitat "For
ceramic capacitors, the low ESR produces a zero at a frequency that is
too high to be useful, so meaningful phase lead does not occur. A
ceramic output capacitor can be used if a series resistance is added
(recommended value of resistance about 0.1 Ω to 2 Ω) to simulate the
needed ESR. Only X5R, X7R, or better, MLCC types should be used, and
should have a DC voltage rating at least twice the VOUT(NOM) value".

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
 
Stefan schrieb:

>Machst du das mit einem Microcontroller oder irgendwie anders?

Ein Arduino nano, sprich ein ATMega328 soll's werden.
Ob als Arduino oder direkt geflasht werde ich noch sehen.

Wenn mit Microcontroller könnte man den direkt an der Meßstelle
platzieren, also am Ende des Kabels.
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Das ist konstruktiv d.h. platzmäßig nicht möglich.
Ich muß mich in das fertige Brennstoffzellengehäuse quetschen und mit
jedem mm Hutschiene geizen.
Oder ich nehme eine kleine 2. CPU und laß die beiden miteinander
reden. Über einen Draht...

>ATTiny13 fällt mir dazu spontan ein.

Ich würde da eher diese SOT23-6-Wunderdinger MCP3421 aus den billigen
4 1/2-stelligen China-DVMs ins Auge fassen. Die sind geradezu genial
präzise.

MfG

Frank
 
usenet@alles-moppelkotze.de (Frank Scheffski) am 22.06.19:

Rainer Knaepper schrieb:

Geht das auf einen A/D-Wandler? Kannst du nicht die
Versorgungsspannung als Referenz für jenen nehmen?

Wäre das einfachste, aber im Verbindungskabel ist leider keine Ader
mehr frei.
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Welche zusätzliche Ader meinst du? Du brauchst keine zusätzliche Ader.

Daß der ACS712 vom Hersteller nicht für neue Designs empfohlen wird,
hast du gelesen? Nachfolger soll ACS723-xxxx sein.


Rainer

--
.... da der Lernerfolg vom Spass abhängt, ists allemal besser bei
Grün zu fotografieren, als die Kamera auf M im Schrank zu lassen.
(Peter Fronteddu in de.alt.rec.digitalfotografie)
 
Rainer Knaepper schrieb:

Geht das auf einen A/D-Wandler? Kannst du nicht die
Versorgungsspannung als Referenz für jenen nehmen?

Wäre das einfachste, aber im Verbindungskabel ist leider keine Ader
mehr frei.

Welche zusätzliche Ader meinst du? Du brauchst keine zusätzliche Ader.
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Zentral- und Außeneinheit haben getrennte Spannungsversorgungen. Die
bekommen erstmal 8V und machen sich ihre 5V dann selbst.

Daß der ACS712 vom Hersteller nicht für neue Designs empfohlen wird,
hast du gelesen? Nachfolger soll ACS723-xxxx sein.
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Ja, aber der 712er ist ausreichend und wird einem quasi
hinterhergeworfen.

MfG

Frank
 
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