Strommessung "high side" oder "low side" am Verbraucher?

    Hallo,


    ich habe da mal ein Problem.


    Wie sollte man im Bereich des Amateurfunks eine Strommessung an einen Netzgerät (für den TRX) durchführen, wenn dieses auch am Potentialausgleich hängt ?


    Zwei Beispiele zur "high side" oder "low side" Strommessung habe ich im Anhang hinterlegt.


    Welche Vor- oder Nachteile kommt euch in den Sinn?
    Welche Anforderungen werden an den OPV gestellt?
    Kennt ihr evtl. noch weitere Quelle für die Messdatenerfassung?


    Ziel ist es den Strom von max. 50A mit einem ADC eines AVR mit Vref=5V zu erfassen.


    In meinen Schaltungen ist schon mal ein rail-to-rail Typ dargestellt.


    Link:
    [1] Linear Technology - AN105 - Current Sense Circuit Collection

    Hallo Uwe,
    ich würde low side bevorzugen.
    Wenn der Spannungsabfall über der Leitung vom Netzgerät zum TRX ausgewertet wird, wäre der Meßwiderstand nicht erforderlich. Oder?
    73 Wolfgang

    Hallo Wolfgang,


    gegen Frage: Woher kennen wir den Innenwiderstand ? und wie genau ist dieser ?


    Hier wird ein Meßshunt mit 1mOhm 50A (oder 10mOhm 5A) und 0,5% Toleranz in 4-Leitertechnik verwendet.

    73 de Uwe
    DC5PI

    Hallo Uwe,


    ähnliche Überlegungen habe ich beim Bau meiner EB104-PA auch gemacht. Ich wollte ca. 30A@50V messen.


    Dabei bin ich über die Stromsensoren der Firma Allegro gestolpert. Das sind Hall-Sensoren, die an ihrem Ausgang eine dem Strom proportionale Spannung ausgeben.
    Die Auswertung übernimmt auch bei mir ein AVR.


    Bei der praktischen Umsetzung habe ich mir ein Breakout-Board mit dem Sensor ACS715 gekauft. Da ist gleich alles drauf. Einfach anschließen und loslegen.
    Wenn Du 50A messen willst, käme dieses hier mit dem ACS709 (-75A bis +75A) in Frage.


    Ich gebe zu, die Platine und der IC sehen nicht so aus, als ob sie die 75A transportieren könnten. Bei meinem 30A-Board funktioniert es aber bestens!

    73 aus Weimar


    Thomas, DG0OFZ

    Hallo Uwe,


    falls Deine Versorgungs-Masse von Netzteil am Potentialausgleich der Funkanlage hängt, dann musst Du entweder Deinen Schand zwischen Netzteil und Anschluss am Potentialausgleich Lowside einbauen oder aber en Highside Ansatz verwenden.


    Sonst hast Du immer die Möglichkeit, dass ein Teil Deines Masse-Stromes nicht über das Masse-Kabel vom Netzteil zum Funkgerät geführt wird, sondern über Deine Antennenmasse (die ggf. auch am Potentialausgleich hängt) wieder zurück zum Netzteil kommt.


    Das geht jetzt vermutlich in eine Diskussion, ob beim Netzteil die negative Versorgung (Masseleitung) an den Potentialausgleich gehört. Hier ist es nur wichtig, dass sichergestellt wird, das jeder Strom, der gemessen werden soll, auch über den Schand und nicht über Nebenwege läuft.


    Ich weiss, dass es spezielle ICs für die Highside und Lowside Strommessung gibt, müsste da jetzt selbst aber auch das Internet danach durchwühlen.


    In vielen Autos sind heutzutage auch Stromsensoren an der Batterie verbaut. Bis jetzt habe ich aber nur welche für den Masseanschluss kennengelernt, die mit dem LIN Protokoll (12V Bussignale) direkt digital angesteuert werden. Die müsste man dann als Ersatzteil bekommen können, kenne da aber keine konkreten Typteilenummen oder Preise. Ich bin mir auch nicht sicher, ob das Protokoll dazu öffentlch ist, oder man es an einem Auto vorher dekodieren müsste.


    73 Karsten

    Ich danke allen für die vielen konstruktiven Beiträge.


    Es bleibt also bei der highside Messung mit einem 4-Leiter Messshunt (Rx) mit 1mOhm oder 10mOhm je nach Messbereich.
    Die Auswertung wird eine Atmel AVR atmega32u4 machen, der über eine Referenzspannungsquelle von 4,096V, Initial +-5mV, 10ppm/°C verfügt.


    Die maximal Messspannung von 40mV an Rx soll über einen Präzision- OPV um den Faktor 100 verstärkt werden, danach kann der ADC im Atmel die Spannung mit 10Bit Auflösung erfassen.


    Dazu habe ich heute eine neue Schaltung entworfen, die erst mal durch eine Simulation überprüft werden soll, bevor ich sie in SMD aufbaue.


    Im Augenblick läuft testweise ein zweikanal Voltmeter mit 2-Punkt Abgleich bei 0,248V und 3,065V, dadurch werden zwei mögliche Messfehler des ADC beseitigt.


    Wenn die Messeinheiten für Spannung (als Spannungsteiler) und Strom (s.o.) endgültig aufgebaut sind, erhalte ich einen Leistungsmesser (Power meter) für meine Stromversorgung im Shak.


    Für die Spannungsteiler fallen mit einige Ausführungen ein, Abgriff am "+"-Zeichen.
    a) Input-->47k--+--10k--GND
    Der Messbereich ist auf <=23,35V begrenzt und die Auflösung wäre 22,8mV.


    b) Input-->33k--+--10k--GND
    Damit kann man bis max. 17,61V messen und die Auflösung wäre 17,2mV.


    c) Input-->27k--+--10k--GND
    Damit kann man bis max. 15,15V messen und die Auflösung wäre 14,8mV.


    Was würdet ihr machen ?

    73 de Uwe
    DC5PI

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