KFZ-Stromerfassung mit ADC über Masseband?...

[Jürgen Hüser]

Hallo!

Derzeit überlege ich wie ich mir eine U/I-Erfassung für meine
KFZ-Batterie (12V/PKW) bauen kann.
Die Spannung über die Batteriepole erfassen ist problemlos.
Jedoch schwanke ich bei dem I-Mesbereich.

Statt einen zusätzlichen Shunt ein zu fügen, dachte ich eher an die
Erfassung des Massebandes zwischen KFZ-Batterie Minus und Massepunkt
Karosserie.

Das Masseband hat einen Querschnitt von 25mm².
Die exakte länge habe ich noch nicht ausgemessen, aber da ich in letzter
Zeit häufiger an die Batterie ran musste zwecks Starthilfe, schätze ich
aufgrund meiner Erinnerung auf etwas zwischen >20cm und <30cm.

Daher kalkuliere ich gerade mit den Werten zwischen 142,88µOhm (20cm)
und 214,32µOhm (30cm).

Als ADC dachte ich an den MCP3421:
https://www.mouser.de/datasheet/2/268/MCHPS02935_1-2520550.pdf

Mit vollen 18Bit Auflösung und Gain x8 käme ich maximal bis 1,953125µV
runter.
Das wären bei 214,32µOhm ein Messbereich von 9,1mA bis 1194A und bei
142,88µOhm dann 13,7mA bis 1791A.

Eigentlich könnte ich mich damit zufrieden geben.
Mich stört es nur das mich Ströme >>100A nicht wirklich interessieren,
sondern eher Lade-/Entladeströme angefangen von Standbyverbrauch der
Fahrzeugelektronik bis hin zu den üblichen Differenzströmen zwischen
Verbrauchern und Lichtmaschine.
Also Oberkante eher so 40A.

Zwischen \"Shunt\" und MCP3421 ein Differenzverstärker?
Fand nur welche die bezüglich Input-Offset und Noise das 10-50-fache des
ADC\'s haben. Wäre also kontraproduktiv.

Lohnt es überhaupt da noch ein Verstärker vorsetzen zu wollen, oder wird
das zu aufwändig?

Grüße

Jürgen

 

[Uwe Bonnes]

Jürgen Hüser <dg7gj@gmx.de> wrote:
....

Als ADC dachte ich an den MCP3421:
https://www.mouser.de/datasheet/2/268/MCHPS02935_1-2520550.pdf

Mit vollen 18Bit Auflösung und Gain x8 käme ich maximal bis 1,953125µV
runter.
Das wären bei 214,32µOhm ein Messbereich von 9,1mA bis 1194A und bei
142,88µOhm dann 13,7mA bis 1791A.

Eigentlich könnte ich mich damit zufrieden geben.
Mich stört es nur das mich Ströme >>100A nicht wirklich interessieren,
sondern eher Lade-/Entladeströme angefangen von Standbyverbrauch der
Fahrzeugelektronik bis hin zu den üblichen Differenzströmen zwischen
Verbrauchern und Lichtmaschine.
Also Oberkante eher so 40A.

Zwischen \"Shunt\" und MCP3421 ein Differenzverstärker?
Fand nur welche die bezüglich Input-Offset und Noise das 10-50-fache des
ADC\'s haben. Wäre also kontraproduktiv.

Schau Dir auch mal andere ADCs an, z.B. LTC2440 oder LTC248x.
--
Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 1623569 ------- Fax. 06151 1623305 ---------
(Phone also available during \"mobile work\")

 

[Jürgen Hüser]

Hallo!

Am 13.01.2022 um 18:08 schrieb Uwe Bonnes:
> Schau Dir auch mal andere ADCs an, z.B. LTC2440 oder LTC248x.

Hübsch, mehr Gain und z.T. höhere Auflösung. Habe mir die Datenblätter
gerade mal angeschaut.

Die Gründe warum ich auf den MCP3421 gekommen bin:
Ähnlich wie die MCP3425 mit denen ich schon praktische Erfahrungen
sammeln konnte, können diese direkt auch direkt symmetrisch messen.

Will meinen: ADC wird versorgt über 3,3V unsymmetrisch gegen GND.
Die In+/In- können jedoch trotz fehlender negativer Versorgungsspannung
direkt auf negative Spannungen sampeln.

Grund: IN- läge bei mir auf Batterie-Minus und IN+ an Karosserie.
Lade- und Entladeströme liegen daher entweder unterhalb oder oberhalb
meiner GND (Batterie Minuspol).

So ziemlich alle (aktuell lieferbaren) ADC\'s die ich fand haben das
Manko zur erfassung einer Spannung zwischen in meinem fall Fullscale
-256mV bis +256mV alle eine symmetrische Versorgung brauchen mit
virtueller GND auf Batterie-Minus.

Symmetrische Versorgung wie +-3,3V wäre zwar machbar, aber kostet wieder
mehr Strom, mehr Schaltungsaufwand, mehr Fehlertoleranzen.

Jürgen

 

[Marcel Mueller]

Am 13.01.22 um 16:48 schrieb Jürgen Hüser:

Statt einen zusätzlichen Shunt ein zu fügen, dachte ich eher an die
Erfassung des Massebandes zwischen KFZ-Batterie Minus und Massepunkt
Karosserie.

Das funktioniert einwandfrei. BTDT.

Das Masseband hat einen Querschnitt von 25mm².
Die exakte länge habe ich noch nicht ausgemessen, aber da ich in letzter
Zeit häufiger an die Batterie ran musste zwecks Starthilfe, schätze ich
aufgrund meiner Erinnerung auf etwas zwischen >20cm und <30cm.

Alles irrelevant. Du kalibrierst einfach mit einem bekannten
Verbraucher. Beim Einschalten desselben entspricht die Spannungsänderung
exakt seinem Strom. Dann kennst Du den Widerstand. 1A reicht zum
kalibrieren.

Als ADC dachte ich an den MCP3421:
https://www.mouser.de/datasheet/2/268/MCHPS02935_1-2520550.pdf

Mit vollen 18Bit Auflösung und Gain x8 käme ich maximal bis 1,953125µV
runter.
Das wären bei 214,32µOhm ein Messbereich von 9,1mA bis 1194A und bei
142,88µOhm dann 13,7mA bis 1791A.

Sich kein Offset durch Thermospannungen einzufangen, dürfte Teil der
Kunst sein.

Eigentlich könnte ich mich damit zufrieden geben.
Mich stört es nur das mich Ströme >>100A nicht wirklich interessieren,
sondern eher Lade-/Entladeströme angefangen von Standbyverbrauch der
Fahrzeugelektronik bis hin zu den üblichen Differenzströmen zwischen
Verbrauchern und Lichtmaschine.
Also Oberkante eher so 40A.

Ich habe den Stand-By seinerzeit einfach mit dem Handmultimeter gemessen.
- Messspitzen ins Masseband gesteckt.
- Wert ablesen.
- Testverbraucher angeschlossen.
- Wert ablesen.

Damit konnte ich problemlos bis in den Milliamperebereich messen. Mein
Messgerät macht 10µV. Mutmaßlich hatte mein Masseband damals mehr
Widerstand als du ausgerechnet hast. An die genauen Werte erinnere ich
mich nicht mehr.


> Zwischen \"Shunt\" und MCP3421 ein Differenzverstärker?

Oder du hängst die Schaltung sehr fest an eine der Seiten des
Massebands. Dabei musst Du halt aufpassen, dass die Zuleitung nicht beim
Eigenverbrauch zu viel einstreut. Aber das kann manchmal einfacher sein,
als einen OP mit hinreichend wenig Offset aufzutreiben. Hat der ADC da
keinen hilfreichen Eingang oder eine zweite Masse?

Zur Not knalle den ADC potentialfrei hinter einen DC/DC Wandler.

Fand nur welche die bezüglich Input-Offset und Noise das 10-50-fache des
ADC\'s haben. Wäre also kontraproduktiv.

Noise dürfte egal sein. Höhere Frequenzen willst du mutmaßlich sowieso
wegfiltern.

Lohnt es überhaupt da noch ein Verstärker vorsetzen zu wollen, oder wird
das zu aufwändig?

Es könnte teuer werden, wegen dem Offset.

Plan B: Dual Slope mit der Hand: Pole mit Reed-Relais immer mal um und
nehme den Mittelwert. Der ist dann invariant gegenüber Offset. Bipolar
musst Du ja sowieso können, wenn du beide Stromrichtungen messen willst.

Sehe gerade, der hat einen symmetrischen Eingang. Also
Differenzverstärker ist Unsinn. Aber das Offset des ADCs könnte stören.


Marcel

 

[Stefan Wiens]

Jürgen Hüser <dg7gj@gmx.de> writes:

Statt einen zusätzlichen Shunt ein zu fügen, dachte ich eher an die
Erfassung des Massebandes zwischen KFZ-Batterie Minus und Massepunkt
Karosserie.

[...]

Mit vollen 18Bit Auflösung und Gain x8 käme ich maximal bis 1,953125µV
runter.
Das wären bei 214,32µOhm ein Messbereich von 9,1mA bis 1194A und bei
142,88µOhm dann 13,7mA bis 1791A.

Bei Kupfer mit dem Temperaturkoeffizienten 3.9E-3 / K wird das
mit den Nachkommastellen nichts.

Thermospannungen wurden schon genannt.

--
Stefan

 

[Uwe Bonnes]

Jürgen Hüser <dg7gj@gmx.de> wrote:

Hallo!

Am 13.01.2022 um 18:08 schrieb Uwe Bonnes:
Schau Dir auch mal andere ADCs an, z.B. LTC2440 oder LTC248x.

Hübsch, mehr Gain und z.T. höhere Auflösung. Habe mir die Datenblätter
gerade mal angeschaut.

Die Gründe warum ich auf den MCP3421 gekommen bin:
Ähnlich wie die MCP3425 mit denen ich schon praktische Erfahrungen
sammeln konnte, können diese direkt auch direkt symmetrisch messen.

Will meinen: ADC wird versorgt über 3,3V unsymmetrisch gegen GND.
Die In+/In- können jedoch trotz fehlender negativer Versorgungsspannung
direkt auf negative Spannungen sampeln.

Grund: IN- läge bei mir auf Batterie-Minus und IN+ an Karosserie.
Lade- und Entladeströme liegen daher entweder unterhalb oder oberhalb
meiner GND (Batterie Minuspol).

So ziemlich alle (aktuell lieferbaren) ADC\'s die ich fand haben das
Manko zur erfassung einer Spannung zwischen in meinem fall Fullscale
-256mV bis +256mV alle eine symmetrische Versorgung brauchen mit
virtueller GND auf Batterie-Minus.

Symmetrische Versorgung wie +-3,3V wäre zwar machbar, aber kostet wieder
mehr Strom, mehr Schaltungsaufwand, mehr Fehlertoleranzen.

Ah, das Problem mit dem Messen um GND.

Bis -0.2 V sind an den Eingaengen erlaubt. Bei den 200 uOhm kannst du
dann auch schon bis 100 Ampere messen. Mit passenden Widerstand und
Schottky Diode gibt es dann auch noch etwas Schutz bei hoeheren
Stroemen.

Tschuess
--
Uwe Bonnes bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 1623569 ------- Fax. 06151 1623305 ---------

 

[Jürgen Hüser]

Hallo!

Am 13.01.2022 um 19:58 schrieb Marcel Mueller:

Alles irrelevant. Du kalibrierst einfach mit einem bekannten
Verbraucher. Beim Einschalten desselben entspricht die Spannungsänderung
exakt seinem Strom. Dann kennst Du den Widerstand. 1A reicht zum
kalibrieren.

So in der Art hatte ich das vor.
Zwei LM317 mit einmal 12,5R für 100mA und einmal mit 1,25R für 1A als
Stromregler zusammenbrutzeln als Kalibier-Verbraucher.
Den Rest dann via Software.

Oder du hängst die Schaltung sehr fest an eine der Seiten des
Massebands. Dabei musst Du halt aufpassen, dass die Zuleitung nicht beim
Eigenverbrauch zu viel einstreut. Aber das kann manchmal einfacher sein,
als einen OP mit hinreichend wenig Offset aufzutreiben. Hat der ADC da
keinen hilfreichen Eingang oder eine zweite Masse?

Das Datenblatt hatte ich verlinkt.
Natürlich hat der ADC einen Vss zum Vcc.
Meine Herrausforderung ist jetzt die Speisung.
Denn die Betriebsspannung muss exakt symmetrisch um den Nullpunkt des
ADC\'s liegen.

Ursprünglich dachte ich das Platinchen hinter die Batterie zu kleben
und, über drei Leitungen dann mit Batterie +/- sowie Karosseriepunkt zu
verbinden.
Das ganze versorgt aus der Batterie selbst, daher achte ich auf µA und
möglichst effiziente Schaltwandler von den +12V auf z.B. +-5V, danach
mit möglichst exakten LDO\'s auf +2,5 und -2,5V.

> Zur Not knalle den ADC potentialfrei hinter einen DC/DC Wandler.

Eben...
So langsam zweifel ich daran aber. Denn ändert sich einer der Regler nur
um mV wird der Nullpunkt des ADC\'s verzogen.

Daher gehen meine Gedanken inzwischen auch eher in Richtung komplett
potentialgetrennte Versorgung.
Also Platine mit eigenem Akku und einfach robust geregelte 5V als Vcc.
Dann einfach nur IN+ an Karosserie und IN- an Batterie Minus.
Selbst wenn dann die Vcc etwas schwankt, dürfte der Nullpunkt des ADC\'s
sich ja stabil verhalten.

Noise dürfte egal sein. Höhere Frequenzen willst du mutmaßlich sowieso
wegfiltern.

Sicherlich. Einerseits ist solch ein Massekabel extrem niederohmig.
Andererseits haue ich da eh ein Filter zwischen um eventuell
hochfrequente Störungen vom ADC fern zu halten.
Dachte da an 2x 100 Ohm mit einigen hundert pF dazwischen.
Optional auch noch antiparallele Schutzdioden.
Letztere wären aber warscheinlich gar nicht möglich. Ströme die über das
Masseband mehr als 5V abfallen lassen würden kann ich mir in der
Anwendung nicht mehr vorstellen.

Jürgen

 

[Jürgen Hüser]

Hallo,

Am 13.01.2022 um 21:18 schrieb Stefan Wiens:

Bei Kupfer mit dem Temperaturkoeffizienten 3.9E-3 / K wird das
mit den Nachkommastellen nichts.

Thermospannungen wurden schon genannt.

Die Temperatur soll freilich auch erfasst werden in dem Projekt.
Das könnte man, wenn nötig dann bei größeren Änderungen zwischen -25 und
+80° durchaus berücksichtigen.

Und das Thema Thermospannung schätze ich eher unwichtig ein.
Kupfer hat einen absoluten Seebeck-Wert von 2,46µV/K.
Natürlich ist das größer als der 18Bit LSB-Wert von 1,95µV (Gain 8).

Andererseits sind 18Bit schon eine breite Auflösung wo es um das
einzelne LSB herrum schon esoterisch wird.

Vielmehr geht es mir im Kern über eine kleine Schaltung die mich
informiert über:

- Im geparkten Standbetrieb regelmäßig über die Spannungsentwicklung
sowie ungewöhnlich hohe Entladestöme (so ab 30mA aufwärts).

- Im fahrenden Zustand über die Ladeströme und den Spannungsverlauf an
der Batterie.

Denn nach mehrfachen Starthilfeaktionen aufgrund zu leerer batterie
dünkt es mich nachdenklich wie Steuergerät und Lichtmaschine die
Batterie laden.
Mit Multimeter über Boardsteckdose nämlich erstaunt folgendes wahrgenommen:
Direkt nach Start des Motors regelt die Lichtmaschine auf
13,6...13,7...13,8...13,9....nach wenigen Minuten dann
13,8...13,7...13,6 und nach 20 Minuten fahren nur noch schlappe 13,0-13,1V.
Mit knapp über 13V die Batterie auch nur ansatzweise teilweise anzuladen
reicht das nicht.
Genau diese nun etwa 2,5 Jahre alte Batterie, und davor schon einige
andere hatte ich gelegentlich schon mal ausgebaut geladen.
Und bei <13,2V sind die Ströme so mikrig das es in 20h noch nicht mal
ansatzweise voll wird.
13,8V oder m.E. auch gerne 14V dürften es schon sein.

Jürgen

 

[Axel Berger]

Jürgen Hüser wrote:

Direkt nach Start des Motors regelt die Lichtmaschine auf
13,6...13,7...13,8...13,9....nach wenigen Minuten dann
13,8...13,7...13,6 und nach 20 Minuten fahren nur noch schlappe 13,0-13,1V.

Miß mal an der Leitung zur Kontrolleuchte. Ich vermute da stehen
bilderbuchexakte 14,4 V an. Ein Satz Hilfsdioden und ein Satz
Leistungsdioden mit hohem Strom haben eben nur im Einführungslehrbuch
genau denselben Spannungsabfall. Und für das Absinken auf der Fahrt sieh
Dir mal den Einbauort der Lichtmaschine an. (Beim alten Polo knapp in
die Lücke zwischen Ölfilter und Auspuffkrümmer eingepaßt.) Bosch paßt
die Ladeschlußspannung sehr gut und genau an die Empfehlungskurve über
der Temperatur an -- dummerweise die des Reglers, nicht die des Akkus.

Dein Fahrzeug dürfte übrigens schon älter sein. Seit jetzt mehr als zehn
Jahren werden beide Fahler nach meiner Beobachtung in der Regel
vermieden. Wie genau weiß ich nicht. Es gibt nirgends mehr
Stromlaufpläne und Schaltpläne zu kaufen, ich muß also raten und im
Dunklen stochern. Das ist der Fortschritt.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \\ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --

 

[Rolf Bombach]

Marcel Mueller schrieb:

Am 13.01.22 um 16:48 schrieb Jürgen Hüser:

Sich kein Offset durch Thermospannungen einzufangen, dürfte Teil der Kunst sein.

Da mach ich mal ein fettes Ausrufungszeichen dahinter.
.....

Zwischen \"Shunt\" und MCP3421 ein Differenzverstärker?
....

Lohnt es überhaupt da noch ein Verstärker vorsetzen zu wollen, oder wird
das zu aufwändig?

Es könnte teuer werden, wegen dem Offset.

Vielleicht sind die gar nicht mal so teuer und eigentlich genau dafür da:

https://www.st.com/content/st_com/en/campaigns/low-and-high-side-bidirectional-zero-drift-current-sense-amplifiers.html?

--
mfg Rolf Bombach

 

[Jürgen Hüser]

Hallo!

Am 13.01.2022 um 22:44 schrieb Axel Berger:

Miß mal an der Leitung zur Kontrolleuchte. Ich vermute da stehen
bilderbuchexakte 14,4 V an.

Dafür müsste ich das halbe Armaturenbrett entfernen. Ohne Not will ich
das nicht.
Daher zukünftig verlässliche U/I-Werte direkt von den Batteriepolen und
Karosserie.

Dein Fahrzeug dürfte übrigens schon älter sein. Seit jetzt mehr als zehn
Jahren werden beide Fahler nach meiner Beobachtung in der Regel
vermieden. Wie genau weiß ich nicht. Es gibt nirgends mehr
Stromlaufpläne und Schaltpläne zu kaufen, ich muß also raten und im
Dunklen stochern. Das ist der Fortschritt.

Was heißt schon Alt in diesem Zusammenhang.
Ist ein Skoda Roomster BJ 2006.
Gekauft 2007 - also nicht nagelneu, aber doch schon Lichtjahre moderner
als das woran ich (Bj. 1974) zuerst denke wenn ich \"alten Polo\" höre.

Unterlagen, auch \"Stromlaufpläne\" konnte ich mir günstig (<10€) schon
vor Jahren aus dem Erwin-Onlinesystem runterladen.

Spannungsangaben findet man da nicht.
Nur das Lichtmschine Anschluss D+ über 0,6mm² zum Bordnetzsteuergerät
J519 geht (Steuerung der Generatorspannung?).
Der B+ Ausgang der Lichtmaschine geht über 16mm² und Sicherung 175A auf
die Batterie.
Ahja, und eine weitere Leitung, Lichtmaschine \"DFW2\" geht über 0,6mm²
dann 0,35mm² zu einem nicht näher bekannten Ziel, mutmaße mal Signalleuchte.

KFZ-Elektrik eben...als Elektroniker findet man in diesen Plänen kaum
was wirklich hilfreiches.
Stolze 1496 Seiten solcher komischen KFZ-Stromlaufpläne und keinerlei
weiterführende Info. Ersatzteilnummern wären z.B. schonmal was...aber
sowas geben die Unterlagen nicht her.

Jürgen

 

[Jürgen Hüser]

Am 13.01.2022 um 22:48 schrieb Rolf Bombach:

Sich kein Offset durch Thermospannungen einzufangen, dürfte Teil der
Kunst sein.

Da mach ich mal ein fettes Ausrufungszeichen dahinter.

Warum seht ihr da solch ein Problem bezüglich Thermospannungen?
Die Platine wird nach jetzigem Stand meiner Überlegungen nicht mehr an
der KFZ-Batterie kleben, sondern eher an der Karosserie in der Nähe des
Massepunktes angeordnet werden.
Neben U und I an Batterie sowie über das Masseband wird freilich auch
die Temperatur erfasst.
Zu den jeweiligen U und I Werten habe ich also jeweils noch die
zugehörige Temperatur.
Sollten da also tatsächlich zwei oder gar dreistellige µV auftauchen die
im Zusammenhang mit der Temperatur stehen, reden wir über vielleicht 2-3
Zeilen Software.

Vielleicht sind die gar nicht mal so teuer und eigentlich genau dafür da:

https://www.st.com/content/st_com/en/campaigns/low-and-high-side-bidirectional-zero-drift-current-sense-amplifiers.html?

Ziemlich ähnlich zu den INA21x.
Die hatte ich ganz vergessen, da ich damit zuletzt mit unsymmetrischen
ADC\'s von µC arbeitete.
Seit einiger Zeit bin ich aber von diesen internen ADC\'s mit ihren
häufig nur 10Bit eher weg richtung externe ADC\'s mit 16Bit.
Nun, mit dem MCP3421 komme ich nun mit 18Bit, bzw. 17Bit+Sign aber schon
knapp in den einstelligen µV-Bereich.

Hmm, muss ich mir morgen nochmal durch den Kopf gehen lassen ob mir
diese Current-Sense-Amps was bringen mit dem bisher geplanten ADC.

Wenn ich mich noch richtig erinnere von einem Projekt vor vielen Jahren,
brauchte man von den INA21x für Lade+Entladeströme zwei Stück.
Einer für die eine und der andere für die gegengesetzte Stromrichtung.
Dahinter brauchte man dann zwei ADC-Ports.

Jürgen

 

[Axel Berger]

Jürgen Hüser wrote:

Dafür müsste ich das halbe Armaturenbrett entfernen. Ohne Not will ich
das nicht.

Da geht ein Kabel von der Lichtmaschine ab und hat in der Regel auch
gleich eine passende, gut erreichbare Steckverbindung.

Was heißt schon Alt in diesem Zusammenhang.
Ist ein Skoda Roomster BJ 2006.

Dann wundert mich das. Hat der nicht schon VW-Technik vom selben Jahr?

Spannungsangaben findet man da nicht.
Nur das Lichtmschine Anschluss D+ über 0,6mm² zum Bordnetzsteuergerät
J519 geht (Steuerung der Generatorspannung?).

Sowas für meinen Dacia -- der Himmel wäre das.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \\ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --

 

[Hans-Peter Diettrich]

On 1/13/22 10:31 PM, Jürgen Hüser wrote:

Und das Thema Thermospannung schätze ich eher unwichtig ein.
Kupfer hat einen absoluten Seebeck-Wert von 2,46µV/K.

Und aus welchem Material besteht die Karosserie, an der Du die Schaltung
anbindest?

Mir scheint, Du hast \"Thermospannung\" noch nicht richtig verstanden.

DoDi

 

[Carla Schneider]

Hans-Peter Diettrich wrote:

On 1/13/22 10:31 PM, Jürgen Hüser wrote:

Und das Thema Thermospannung schätze ich eher unwichtig ein.
Kupfer hat einen absoluten Seebeck-Wert von 2,46µV/K.

Und aus welchem Material besteht die Karosserie, an der Du die Schaltung
anbindest?

Man wuerde natuerlich zwei gleichartige Kontakte am Massekabel befestigen,
Eine Thermospannung kann auftreten wenn die unterschiedliche Temperatur haben

Mir scheint, Du hast \"Thermospannung\" noch nicht richtig verstanden.

DoDi

 

[Peter Heitzer]

Jürgen Hüser <dg7gj@gmx.de> wrote:

Hallo!

Derzeit überlege ich wie ich mir eine U/I-Erfassung für meine
KFZ-Batterie (12V/PKW) bauen kann.
Die Spannung über die Batteriepole erfassen ist problemlos.
Jedoch schwanke ich bei dem I-Mesbereich.

Statt einen zusätzlichen Shunt ein zu fügen, dachte ich eher an die
Erfassung des Massebandes zwischen KFZ-Batterie Minus und Massepunkt
Karosserie.

Warum keine Messung mittels Hallsensor. LEM hat nette Sensoren dafür.
Für kleinere Ströme wäre die HMSR Serie evtl. interessant.
Vielleicht könnte man auch etwas mit Pollin 180071 basteln, in dem man
parallel zum Masseband noch einen dünneren Draht verlegt, den man durch den
Differenz-Stromsensor führt.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

 

[Marte Schwarz]

Hallo Stefan,

Bei Kupfer mit dem Temperaturkoeffizienten 3.9E-3 / K wird das
mit den Nachkommastellen nichts.

Wie viel Temperaturänderung erwartest Du denn, insbesondere bei den
kleineren Strömen?

> Thermospannungen wurden schon genannt.

Die werden mit Regelmäßigkeit überbewertet in Unkenntnis der
Verhältnisse... Auch hier frage ich mich, wo die hohen
Temperaturgradienten über verschiedene Materialien her kommen sollen.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Jürgen,

Sich kein Offset durch Thermospannungen einzufangen, dürfte Teil der
Kunst sein.
Da mach ich mal ein fettes Ausrufungszeichen dahinter.

Warum seht ihr da solch ein Problem bezüglich Thermospannungen?

Frag ich mich auch. Ich sehe das Thermoelementpaar noch nicht. Das sind
doch alles Kupferleitungen, um die es da geht.

Hmm, muss ich mir morgen nochmal durch den Kopf gehen lassen ob mir
diese Current-Sense-Amps was bringen mit dem bisher geplanten ADC.

Schau Dir auch mal den HX711 an. Bei den GEschwindigkeiten, die Du
brauchst, könnte der interessant sein. Differenzeingang, der schon auf
kleine Amplituden aus ist. 24 bit bei +-20 mV Eingangsbereich, der
irgendwo in der Mitte der Versorgung liegen muss. Das sollte zu schaffen
sein, da eine Hilfsspannung von ein paar V negativ zu schaffen. Mit
Kondensatorladungspumpen synchron zum ADC-Takt müsste das klaglos
machbar sein.

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Hans-Peter,

Und aus welchem Material besteht die Karosserie, an der Du die Schaltung
anbindest?

Wer zwingt ihn, die Karosserie als Leiter in den sensorischen Pfad
einzubauen?

Marte

 

[Marte Schwarz]

Hi Carla,

Man wuerde natuerlich zwei gleichartige Kontakte am Massekabel befestigen,
Eine Thermospannung kann auftreten wenn die unterschiedliche Temperatur haben

Noch nicht mal dann. Mach den Messkreis doch mal fertig. Wenn der rundum
aus Kupfer ist, gibts gar keine Thermospannung. Selbst wenn sich das
Kupferband bei viel Strom unterschiedlich stark an beiden Enden erwärmen
sollte ist es egal, wenn es ein Kupferband ist und der Messring durch
Kupfer geschlossen ist.

Marte