Autorange mit dem ICL7107

A

arthur Hartig

Guest
Hallo,

mein derzeitiges Projekt ist der Bau eines "ordentlichen" Netzgerätes.
Da es einen relativ weiten Strombereich von 0-10A abdecken soll, habe
ich mich entschlossen Autorange-Messinstrumente zuverwenden.
Beim lesen des Datenblattes vom ICL 7107 kam mir die Idee, mit Hilfe
der externen Referenz eine entsprechende Funktion zu verwirklichen.

Mit OPV's in Komperatorbetrieb möcht ich die Messberiche festlegen. Je
nach Messbereich soll eine entsprechene Spannung erzeugt werden, welche
dann als extere Referenzspannung dient.

Wenn ich einen 10.00A, 1,999A und einen 199,9mA Bereich haben möchte,
müsten die Refernzspannungen Verhältnise von 100:10:1 aufweisen, bei
einer angenommen maximalen Referenzspannung von 1V wären die anderen
100mV und 10mV
(Eine weitere Funktion erfordert sogar 2V Referenz).
Sowohl im www als auch im Datenblatt habe ich keine Angaben über den
erlaubten Berich der Referezspannung gefunden.

Freue mich über jeden Tip

Arthur
 
arthur Hartig schrieb:

Wenn ich einen 10.00A, 1,999A und einen 199,9mA Bereich haben möchte,
müsten die Refernzspannungen Verhältnise von 100:10:1 aufweisen, bei
einer angenommen maximalen Referenzspannung von 1V wären die anderen
100mV und 10mV
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Was spricht gegen einen Eingangsverstärker mit umschaltbarer
Verstärkung?
Probleme mit dem Rauschen wirst Du so oder so bekommen.

Der ICL7135 ist außerdem mittlerweile spottbillig zu haben. Bei 4 1/2
Stellen brauchst Du dann theoretisch nur noch einmal umschalten.



MfG

Frank
 
Das Messsignal durch einen (umschaltbaren) Verstärker zuschicken
würde ich ungerne machen. Viellicht ist meine Angst unbegründet, aber
es ist jawohl unkritischer die Referenzspannung zuvariieren (bessere
Rauschunterdrükung möglich), als die sich ständig verändernde
Messspannung sauber zuverstärken.

Die Idee mit dem ICL7135 ist nicht schlecht. Den Schaltungsaufwand für
die Bereichsumschaltung benötige ich dennoch und das Ausgangssignal
wird in BCD ausgegeben so das ich weitere IC's bräuchte. Der
Schaltungsaufwand ist erheblich größer als mit dem ICL7107, da dieser
die Anzeige direkt ansteuert.

gruß Arthur
 
arthur Hartig schrieb:

Die Idee mit dem ICL7135 ist nicht schlecht. Den Schaltungsaufwand für
die Bereichsumschaltung benötige ich dennoch
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Du weißt, daß es eine AN zur Generierung "echter" UR und OR-Signale am
7107 gibt?
http://www.intersil.com/data/fn/fn3082.pdf

und das Ausgangssignal
wird in BCD ausgegeben so das ich weitere IC's bräuchte. Der
Schaltungsaufwand ist erheblich größer als mit dem ICL7107, da dieser
die Anzeige direkt ansteuert.
Click to expand...
5 Transistoren und ein BCD/7-Segment-Decoder.


MfG

Frank
 
Du weißt, daß es eine AN zur Generierung "echter" UR und OR-Signale am
7107 gibt?
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Nein, was sind AN und UR-,OR-Signale?
Da stehe ich auf den Schlauch!

lg Arthur
 
arthur Hartig schrieb:

Nein, was sind AN und UR-,OR-Signale?
Da stehe ich auf den Schlauch!
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AN=application note
UR=under range
OR=over range


Gruß Dieter
 
arthur Hartig schrieb:

Nein, was sind AN und UR-,OR-Signale?
Da stehe ich auf den Schlauch!
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Application Note, Overrange, Underrange.
Seite 13 unten im angegebenen Link.

Sorry!

Frank
 
"arthur Hartig" <BigMyon@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:1133736387.997718.250640@o13g2000cwo.googlegroups.com...

Nein, was sind AN
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Application Note

und UR-,
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Under Range

OR-Signale?
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Over Range

http://www.intersil.com/data/an/an046.pdf

Alles was man fuer eine Bereichsumschaltung braucht
passt zwar in ein GAL, Strom aus Test reicht dafuer aber nicht.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
 
"Peter Engels" <p.engels@nurfuerspam.de> schrieb im Newsbeitrag
news:cratryfaheshrefcnzqr.ir0dk60@athlon1600.de.vu...

Andereseits habe ich hier ein ebenfalls altes C* Voltcraft 3600 vor
mir. Das hat nicht einmal Relais, funktioniert aber trotzdem...

Bei 100 MOhm Eingangswiderstand ?
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Tut es jeder 100k Eingangs-Serienwiderstand und eine Clamping-Diode.
Siehe Schaltplan eines Autorange-Multimeters wie VC840 von Conrad.

Bei meiner Kiste wird deshalb schon der Eingangsteiler über
Relais geschaltet,
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Viel zu langsam, wenn die Eingangsspannung bisher 1V war und
ploetzlich auf 100V steigt. SO geht's also keinesfalls.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.
 
Das hätte ich auch selber sehen können. Damit sollte ich die
Bereichsumschaltung hinbekommen. Obwohl ich mir nicht sicher bin ob man
nicht eine geringe Hysterese beim Umschalten benötigt (damit bei einer
Darstellung von z.B. 2000mA nicht ständig der Bereich hin und her
gewechelt wird).

Ich weis auch noch immer nicht in welchen Bereich die Referenzspannung
liegen darf/muss damit der AD-Wandler sauber arbeitet.

Hat diesbezüglich irgendjemand Erfahrungen die mir weiter helfen
könnten?
 
Hallo Frank,

On Sun, 04 Dec 2005 22:20:17 +0100, Frank Scheffski wrote:

Was spricht gegen einen Eingangsverstärker mit umschaltbarer
Verstärkung?
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Das habe ich noch nie kapiert. MaWin hat das vor einiger Zeit auch
angesprochen, aber es will mir nicht in den Kopf! Mein Autorange-DVM
ist Selbstbau und uralt, ein echtes TTL-Grab mit Nixis. Die
Standardeingangseinspannung liegt im Bereich von 0-3.999V.

Wie soll der Verstärker z.B. die Netzspannung am Eingang überleben?
Teilt man die Eingangsspannung runter und lässt den Verstärker dann
max. 1000fache Verstärkung machen, driftet es heftig mit der
Temperatur. Bei meiner Kiste wird deshalb schon der Eingangsteiler über
Relais geschaltet, so dass die Eingangsstufe erst gar keine
Katastrophen mitbekommt.

Andereseits habe ich hier ein ebenfalls altes C* Voltcraft 3600 vor
mir. Das hat nicht einmal Relais, funktioniert aber trotzdem...

MfG / Regards

Peter Engels

--
This OS/2 system uptime is 01 hours, 54 minutes and 48 seconds.
Please use the reply-to address for e-mails!
 
arthur Hartig schrieb:

Das hätte ich auch selber sehen können. Damit sollte ich die
Bereichsumschaltung hinbekommen. Obwohl ich mir nicht sicher bin ob man
nicht eine geringe Hysterese beim Umschalten benötigt (damit bei einer
Darstellung von z.B. 2000mA nicht ständig der Bereich hin und her
gewechelt wird).
Click to expand...
Die Hysterese beträgt IIRC 200 Digits.
Also OR bei >1999 und UR bei <1800.

Ich weis auch noch immer nicht in welchen Bereich die Referenzspannung
liegen darf/muss damit der AD-Wandler sauber arbeitet.
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100mV und 1V sind "offizielle" Werte.

Hat diesbezüglich irgendjemand Erfahrungen die mir weiter helfen
könnten?
Click to expand...
Wenn Du mit der UR/OR-Schaltung die Referenzspannung von 100mV auf 1V
umschaltest, bekommst Du mit geringem Aufwand 2 Bereiche.

Frage Dich mal ehrlich, ob Du an einem _Netzteil_ wirklich eine
Auflösung von 100ľA brauchst, oder ob die Bereiche 19,99 A und 1,999 A
nicht dicke ausreichen. Vielleicht kannst Du viel Aufwand sparen.


MfG

Frank
 
Dieter Wiedmann schrieb:

arthur Hartig schrieb:

Nein, was sind AN und UR-,OR-Signale?
Da stehe ich auf den Schlauch!

AN=application note
UR=under range
OR=over range


Gruß Dieter
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....Aküfi=Abkürzungsfimmel...
Gruss
Harald
PS:Ich weiss das diese Abkürzungen nicht
von Dir kommen!
PS2: Gerade bei Strommessungen halte ich es für
sinnvoll, den Shunt per Relais umzuschalten, da
man sonst ja einen viel zu hohen Spannungsabfall
an diesen bekommt. Noch besser wäre vermutlich
eine logarithmische LED-Balkenanzeige z.B mit
der Abstufung: 1mA, 3mA, 10 mA, 30mA, usw.
 
Harald Wilhelms schrieb:


PS2: Gerade bei Strommessungen halte ich es für
sinnvoll, den Shunt per Relais umzuschalten, da
man sonst ja einen viel zu hohen Spannungsabfall
an diesen bekommt.
Click to expand...
Was bei einem Netzgerät ja nicht unbedingt ein Problem darstellt. Man
muß die Fühlerleitung für die Spannungsregelung halt nur _hinter_ dem
Shunt montieren.
Ich habe sowas selbst schon praktiziert (ein "Spezialnetzteil" für die
Überprüfung von Funkmeldeempfängeren, 0-3,6V bei 250mA, mit einem
Autorange-Strommeßgerät von Conrad), der einzige Schönheitsfehler sind
die angezeigten 8ľA Strom, die dauernd in die Spannungsregelung
fließen ;-)

Ein Abfall von 2V bei 20A in Arthurs Anwendung ist für einen großzügig
gewählten Shunt kein Problem, zumal dieser Strom wohl nicht dauernd
fließen wird.

Noch besser wäre vermutlich
eine logarithmische LED-Balkenanzeige z.B mit
der Abstufung: 1mA, 3mA, 10 mA, 30mA, usw.
Click to expand...
Die Frage, ob er wirlich eine Auflösung im ľA-Bereich braucht, muß er
sich noch beantworten.


MfG

Frank
 
Frank Scheffski schrieb:

100mV und 1V sind "offizielle" Werte.
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Es sieht wohl so aus das ich einfach ausprbieren muss wie der ICL7107
mit kleinen Referenzspannungen (10mV) zurecht kommt. Wenn es da
Probleme gibt werde ich mich wohl mit 2 Messbereichen zufrieden geben
müssen :-(

Wenn Du mit der UR/OR-Schaltung die Referenzspannung von 100mV auf 1V
umschaltest, bekommst Du mit geringem Aufwand 2 Bereiche.

Frage Dich mal ehrlich, ob Du an einem _Netzteil_ wirklich eine
Auflösung von 100ľA brauchst, oder ob die Bereiche 19,99 A und 1,999 A
nicht dicke ausreichen. Vielleicht kannst Du viel Aufwand sparen.
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Der Aufwand für eine 3-Bereichsschaltung ist auch nicht so groß. Ein
paar Schmidt-Trigger und einige logische Verknüpfungen. Das würde ich
gerne in kauf nehmen.

Eine 100ľA Auflösung wäre schon gut. Kann sein das ich
Genauigkeitsvernatiker bin.
Das Netzgerät soll möglicht Universell sein und da würde es mich
stören wenn ich zum hinreichend genauen Ausmessen einer Kennlinie alle
Werte mit Multimetern nachmessen
müste nur weil die Anzeigen zu ungenau sind.
 
Am 5 Dec 2005 06:02:31 -0800 schrieb arthur Hartig <BigMyon@gmx.de>:

Frank Scheffski schrieb:

100mV und 1V sind "offizielle" Werte.

Es sieht wohl so aus das ich einfach ausprbieren muss wie der ICL7107
mit kleinen Referenzspannungen (10mV) zurecht kommt. Wenn es da
Probleme gibt werde ich mich wohl mit 2 Messbereichen zufrieden geben
müssen :-(

In den billigen Multimetern mit Thermoelement bekommt der 7106 auch eine
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sehr kleine Referenzspannung. So ein Thermoelement liefert glaub ich ca.
40ľV/K, 1000K Meßbereich würde dann 20mV U_ref bedeuten. den genauen Wert
weis ich aber jetzt nicht mehr auswendig . Ich hatte mich nur gewundert,
daß die Spannung ohne Verstärker (würde offset machen) an den 7106 kommt.

Trotzdem würde ich für hohe Ströme einen kleineren Shunt verwenden, um
dessen Verlustleistung in Grenzen zu halten.

--
Martin
 
Am Mon, 05 Dec 2005 12:01:06 +0100 schrieb Frank Scheffski
<usenetf64098@online.de>:

Harald Wilhelms schrieb:


PS2: Gerade bei Strommessungen halte ich es für
sinnvoll, den Shunt per Relais umzuschalten, da
man sonst ja einen viel zu hohen Spannungsabfall
an diesen bekommt.

Was bei einem Netzgerät ja nicht unbedingt ein Problem darstellt. Man
muß die Fühlerleitung für die Spannungsregelung halt nur _hinter_ dem
Shunt montieren.
Ich habe sowas selbst schon praktiziert (ein "Spezialnetzteil" für die
Überprüfung von Funkmeldeempfängeren, 0-3,6V bei 250mA, mit einem
Autorange-Strommeßgerät von Conrad), der einzige Schönheitsfehler sind
die angezeigten 8ľA Strom, die dauernd in die Spannungsregelung
fließen ;-)

Ein Abfall von 2V bei 20A in Arthurs Anwendung ist für einen großzügig
gewählten Shunt kein Problem, zumal dieser Strom wohl nicht dauernd
fließen wird.
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Das wären 40W! Die würde ich weder liefern, noch abführen müssen.

Noch besser wäre vermutlich
eine logarithmische LED-Balkenanzeige z.B mit
der Abstufung: 1mA, 3mA, 10 mA, 30mA, usw.

Das wäre eine sehr grob Schätzung und keine Messung.
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--
Martin
 
hi,

Das hört sich schon mal ganz gut an!

Die Verlustleistung in den Messwiderständen ist nicht so enorm hoch
ca. 2,5W bei 5A.
Bei der 10A Messung werden die Messshunts auf exotische Weise parallel
geschaltet, so dass pro Widerstand doch nur wieder 2,5W abfallen.

Gruß Arthur
 
Hallo,

schau dir mal die AN046 von Intersil an.
Könnte eventuell brauchbar sein.

Robert
 
hallo,
dass mit der Verlustleistung an den Messwiderständen habe ich oben
schon erwähnt.
Statt 20A habe ich effektiv nur 5A und da P quadratisch von I abhängt
macht das nur 1/16 => 2,5W.

Mit den Bargraph habe ich mir das auch schon mal überlegt. gerade bei
Autorange ist so was ja schön da man an den angezeigten Ziffern nicht
schnell erkennt ob gerade 100.0 mA oder 10.00 A.
Wenn man mit einem 10-Stelligen Bargraph arbeitet würde eine LED 1A
entsprechen, so dass in den kleineren Messbereichen überhaupt keine
Led leuchten würde.

Der logarithmische Bargraph währe schon eine gute Lösung.
Ansonsten werde ich mir ein drei farbigen 10-Stellen Bargraph basteln,
bei dem jeder Messbereich eine Farbe erhält.


MfG Arthur
 
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