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Ch.Petry

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361

Dienstag, 7. September 2004, 12:08

Da fällt mir ein:
Am besten wäre es doch wenn man den Stromshunt nach dem maximal zu messenden Strom auswählt.

Will man bis 200A messen nimmt man einen 0,6mOhm Shunt (20,4cm 6mm² Kabe)
Will man bis 120A messen nimmt man einen 1mOhm Shunt (22,7cm 4mm² Kabel)
Will man bis 60A messen nimmt man einen 2mOhm Shunt (28,3cm 2,5mm² Kabel)
Will man bis 40A messen nimmt man einen 3mOhm Shunt (25,5cm 1,5mm² Kabel)
Will man bis 30A messen nimmt man einen 4mOhm Shunt (34cm 1,5mm² Kabel)
Will man bis 20A messen nimmt man einen 6mOhm Shunt (51cm 1,5mm² Kabel)
Will man bis 10A messen nimmt man einen 12mOhm Shunt (51cm 0,75mm² Kabel)

Hat man mehrere Modelle mit unterschiedlichen Stromaufnahmen die man loggen möchte baut man sich halt mehrere Shunts, am Logger wird ja nichts verändert!
Um das Problem mit den Brushlessreglern zu lösen müsste man nur einen "dicken" Kondensator (am Kondensator des Reglers orientieren) im Shunt integrieren, oder?

Damit wäre das Problem mit der Auflösung gelöst und die nicht-lineare Verstärkung und somit falsche Messung würde weit weniger ins Gewicht fallen! (Man sollte natürlich trotzdem in LogView Korretkurfaktoren eingeben können)


Was haltet ihr davon?


mfg
Christian


EDIT:
Man verliert im Extremfall halt 0,12V durch den Shunt.
Das sollte aber zu verschmerzen sein da der MiniLogger sicherlich nicht in Wettkämpfen im Car/Heli/Flugzeug/Boot drin bleibt.
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Ch.Petry« (7. September 2004, 12:13)


Prof._Dr._YoMan

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362

Dienstag, 7. September 2004, 14:44

Habt ihr keinen Vorverstärker vor dem AD-Wandler Eingang? Sorry meine dumme Frage, ich hab mir den SP nie angeschaut.

Dann kann man
1. einen kleinen Shunt nehmen
2. das ganze so abkoppeln das es wohl nicht so unlinear ist
3. die Verstärkung z.b. durch ein SMD-Poti einstellbar machen.

Ein OP und ein paar Widerstände und das wars.

So, tauche wieder ab.
Meistens haben Platzhirsche eine hohe Beratungsresistenz, dafür eine geringe Wahrnehmungsfähigkeit..... (Claus Eckert)

Kebmo

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363

Dienstag, 7. September 2004, 15:18

Hallo,

noch kurz zu meiner Messung:

Es ist ein Brushless-Antrieb, richtig. Allerdings ist die letzte Messung eine Volllast-Messung. Da pulst also nichts mehr, weil der Regler voll durchschaltet. Dennoch sind starke Schwankungen zu sehen, die den anderen ähnlich sind. Am pulsenden Strom liegt es vielleicht gar nicht.

@Holger: Nee, einen Op-Amp haben wir nicht drin.

Ich werd' mir mal einen anderen Shunt basteln. Dauert aber wieder, da kein Material verfügbar. Auflösung bei mir gewünscht: bis ca. 50A. Bis 40 würde auch erstmal gehen.

Gruss
Heiko
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Kebmo« (7. September 2004, 15:19)


Ch.Petry

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364

Dienstag, 7. September 2004, 19:13

Ein Vorverstärker war nicht gewollt, desshalb wurde ja der ATtiny ausgewählt von Chris.
Der ATtiny hat einen integrierten 20-fach Verstärker, leider ist dieser anscheinend bei Spannungen <40mV sehr ungenau...
(Die 40mV sind aber nur einer grober Anhaltswert, muss ich noch genau nachmessen)

Es soll ja ein "Mini-Logger" sein den jeder nachbauen kann, also
a) so wenig Bauteile wie möglich
b) keine SMD-Bauteile
Ein kleinerer Shunt hat ebenfalls Nachteile da man dann nichtmehr ausreichend genau den Shuntwert bestimmen kann und somit schnell 10% und mehr Toleranz in die Strommessung bekommt!


Meine 5 weiteren ATtinys sind heute angekommen. Ich werde gleich anfangen Messkurven aufzuzeichen und meine insgesamt 8 Chips auszuwerten.
Dann kann ich sagen wie die Werte für die Korrekturtabelle sein müssen und wie genau man mit einer solchen "pauschalen" Korrekturtabelle messen kann.
(Die anderen Bauteile des Mini-Loggers spielen bei der Strommessung keine Rolle!)


@Heiko:
Soweit ich das in Erinnerung habe treten auch bei voll durchgeschalteten Brushless-Regler Spannungsspitzen auf da der Regler ja ein Drehfeld erzeugen muss.
Wenn du dir einen größeren Shunt baust bedenke das du dir eventuell den Regler zerstörst wenn du keinen zusätzlichen Kondensator verwendest!
Wenn dein Shunt aus 25,5cm 1,5mm² Kabel besteht darf die restliche Kabellänge nur noch 7,25cm betragen um innerhalb der Herstellerwerte zu bleiben!
(Allerdings habe ich dutzende Flüge mit einem 65cm statt erlaubten 20cm Kabel am Akku gemacht =>der Regler hat das problemlos verkraftet! Eventuell sind da die Hersteller etwas übervorsichtig???)
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thmarx

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365

Dienstag, 7. September 2004, 21:01

Hasllo zusammen,

ich habe mal versucht das Problem Strommessung mit etwas Software zu lösen.

Könnt Ihr mal dieses und dieses Programm in Eure Logger laden und bei jedem nachsehen, wie es sich mit der Strommessung (am besten jeweils wieder bei verschiedenen Strömen) verhält?

Ich danke schon mal
Thomas
Thomas Marx

Ch.Petry

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366

Dienstag, 7. September 2004, 22:39

Ich habe gerade die ersten Messungen mit den 8 Chips hinter mir.
Die Abweichungen zwischen den Chips betragen sowohl bei Strom als auch bei Spannung maximal +-2,1% und zwar anscheinend (muss ich nochmal nachmessen) über den gesamten Messbereich!

Die Abweichung ist also linear und lässt sich durch eine pauschale Korrekturtabelle beheben!


@Thomas:
Ich werde die beiden Programme gleich aufspielen und testen.
Ich poste dann gleich das Ergebnis.


mfg
Christian
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Prof._Dr._YoMan

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367

Dienstag, 7. September 2004, 22:52

@Chris:
Na gut, wenn ohne Op, dann halt mit den Schwächen. Ich finde vor allem die Software an dem Projekt klasse. Die Hardware hat vor allem den "einfach und tut recht gut" Vorteil. Weiter machen. :)

PS:
Shunt ab 5mOhm mit 1% Toleranz kann man kaufen.
OP in nicht SMD gibts logischerweise auch.
Die Beschaltung ist auch einfach und einen Nachbauer interessiert nicht wie es funktioniert, Hautpsache es tut.
Meistens haben Platzhirsche eine hohe Beratungsresistenz, dafür eine geringe Wahrnehmungsfähigkeit..... (Claus Eckert)

Ch.Petry

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368

Dienstag, 7. September 2004, 23:04

@Holger:
Ist ja nicht mein Konzept.
Anfangs wurde hier ja auch heftig diskutiert ob man nicht einen anderen Chip mit externem OP nehmen soll wurde aber "abgelehnt" (bzw. auf einen eventuell folgenden "Midi-Logger" verschoben)
Einen "großen" Logger gibts ja schon.
Ich will deine Idee nicht schlecht machen, passt aber einfach nicht in Chris Benndorf...
Ich bin aber zuversichtlich das Problem mit der Ungenauigkeit lösen zu können!

Klar kann man Shunt kaufen, aber sind die auch so klein und handlich das man Sie zwischen 2 MPX Stecker einlöten kann wie ein Stück Kabel? Bisher hab ich immer nur rießen Shunts gesehen oder welche die nur bis wenige Ampere belastbar waren...




@Thomas:
Das 1.Programm bingt fast nix. Bei 16,9mV Shunt-Spannung werden 15% statt 17% zu wenig Strom geloggt.

Das 2.Programm hingegen sieht schon sehr gut aus!
Jetzt werden nur noch 2,5% statt 17% bei 16,9mV zu wenig angezeigt.
Allerdings werden jetzt auch bei 92mV 3% zuviel angezeigt...

Ich werde den Shunt jetzt wieder verkleinern um auch bei kleineren Shunt-Spannungen testen zu können.
Ich melde mich in ca.30 Minuten nochmal!


mfg
Christian
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Ch.Petry

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369

Dienstag, 7. September 2004, 23:35

Weitere Ergebnisse mit deinem 2.Programm:
Bei 2,9mV Shunt-Spannung werden immer noch 33% zu wenig Strom geloggt. (vorher waren es allerdings bei 4mV schon über 80% zu wenig!)

Ist also schon WESENTLICH besser!


mfg
Christian
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Ch.Petry

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370

Mittwoch, 8. September 2004, 00:05

Hier die vorläufigen Faktoren für die Version 0.99A:
2,8mV: % (geloggt werden 0,00A statt 3,59A???)
5,0mV: 2,81
7,5mV: 1,75
10,0mV: 1,47
12,5mV: 1,30
16,9mV: 1,20
20,0mV: 1,154
30,0mV: 1,076
40,0mV: 1,046
60,0mV: 1,019
80,0mV: 1,006
92,0mV: 1,000 (<=Referenz)

Damit diese Werte korrekt berechnet werden können (vorrausgesetzt sie werden in Log View aufgenommen) muss der Benutzer logischerweise den Widerstandswert seines Shunt angeben.

Es handelt sich um vorläufige Werte!


mfg
Christian
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thmarx

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371

Mittwoch, 8. September 2004, 07:02

@Christian:
Danke für Deine Hilfe. Kannst Du auch die geloggeten Kurven hier zeigen? Mich interessiert hier vor allem wie es sich mit dem Rauschen verhält. Du kannst mir auch die .LOG-Files schicken, dann sehe ich sie mir selber in Logview an.
Ich werde später versuchen noch weitere Verbesserungen einfliessen zu lassen.

Gruss
Thomas
Thomas Marx

Ch.Petry

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372

Mittwoch, 8. September 2004, 08:43

@Thomas:
Klar, kein Problem. Ich habe zwar nicht alle Kurven gespeichert, aber die beiden wichtigsten LOG-Dateien kann ich gerne posten.

Kurve 1: 2,8mV-12,5mV 0,78mOhm Shunt
Die Faktoren für LogView:
Spannung: 0,12275
Strom: 0,1899

WICHTIG: Nur die jeweils letzten 10 Werte jeder "Stufe" sind bei konstantem Strom aufgenommen worden. (Ich musste mein Netzteil jeweils erstmal richtig einstellen)
Bei dieser Kurve sieht man auch das anfangs 0,00A angezeigt werden obwohl ca.2,8V anliegen und somit 3,59A fließen!


Kurve 2: 20mV-80mV 4,6mOhm Shunt
Die Faktoren für LogView:
Spannung: 0,12275
Strom: 0,0323

WICHTIG: Auch hier sind nur die jeweils letzten 10 Werte aussagekräftig.



Bei Kurve 1 sind sehr große Schwankungen zu sehen, bei Kurve 2 hingegen sind die Schwankungen nur minimal!



mfg
Christian


P.S.: Es handelt sich um Logdaten der Software-Version 0.99A
Von den beiden 0.99B Versionen habe ich keine Logdatei gespeichert.
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thmarx

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373

Mittwoch, 8. September 2004, 09:48

Die Messungen mit V0.99a helfen nicht wirklich weiter, interessanter wären Kurven von der b-Version (hier ist die neue Strommessung implementiert). Ein paar weitere Möglichkeiten die Messgenauigkeit in der Software zu verbessern gäbe es evtl. noch. Ich habe leider z.Zt. nicht die Möglichkeit selber zu messen und bin deshalb auf eure Mithilfe angewiesen. Am besten wären für jede Softwareversion ein .LOG-File bei 4-5 verschiedenen Strömen möglichst über den gesamten Messbereich verteilt. Dabei sollte jede "Stromstufe" min. 20 Sekunden haben, besser länger.

Zitat

Bei Kurve 1 sind sehr große Schwankungen zu sehen, bei Kurve 2 hingegen sind die Schwankungen nur minimal!

Das scheint nur so wegen der unterschiedlichen Skalierung der Y-Achse im Logview.

Gruss
Thomas
Thomas Marx

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »thmarx« (8. September 2004, 10:04)


Ch.Petry

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374

Mittwoch, 8. September 2004, 18:58

Hallo,

Ich werde gleich mal ein paar Kurven mit der B-Version aufnehmen.
Aus technischen Gründen muss ich aber 2 Kurven machen (2,9mV bis 15mV und 16,9mV bis 92mV).
Eventuell baue ich mir auch einen noch größeren Shunt damit ich auch den vollen Messbereich abdecken kann (ca.160mV maximal).

Die Skalierung spielt sicher auch eine Rolle, aber auch objektiv betrachtet sind die Schwankungen geringer.


mfg
Christian
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thmarx

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375

Mittwoch, 8. September 2004, 19:16

Zitat

Ich werde gleich mal ein paar Kurven mit der B-Version aufnehmen

Ja, ich warte schon gespannt. Zwei Kurven sind auch kein Problem.

Zitat

(ca.160mV maximal).

Der Messbereich geht aber nur bis 128mV.

Gruss
Thomas
Thomas Marx

Ch.Petry

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376

Mittwoch, 8. September 2004, 20:32

Ich habe mich entscheiden den 4,6mOhm Shunt zu vergrößer um den gesamten Messbereich abdecken zu können.
Ich habe jetzt einen Shunt mit 0,78mOhm (2,9mV bis 15mV)
und einen mit 8,28mOhm (23mV bis 163mV)


Zitat


Der Messbereich geht aber nur bis 128mV.


Gib einfach mal eine 1 als Korrekturfaktor für den Strom in Log View ein, dann siehst du das wir bei 80mV erst bei Step 540 sind!
Mithilfe des 8,28mOhm Shunts konnte ich nun den maximalen Messbereich bei einem der 8 Chips bestimmen: genau 150,0mV!


Ich mache jetzt die Messungen und melde mich gleich wieder...


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377

Mittwoch, 8. September 2004, 20:54

Bevor ich die Daten bei verschiedenen Strömen logge habe ich noch den "Toten Bereich" gemessen, also den Breiech in dem der Logger noch 0 loggt:
3,5 mV

Erst ab 3,5mV wird also tatsächlich geloggt!
Addiert man z.B.einfach 3,5mV zu allen Werten wird die Messung schon SEHR viel genauer!
Vielelicht kannst du mit dieser Information die Strommessung weiter verbessern?


mfg
Christian
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thmarx

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378

Mittwoch, 8. September 2004, 21:15

Das hilft schon mal ein bisschen weiter. Hast Du ein bisschen Zeit heute Abend? Dann könnten wir mal mehrere Varianten probieren, ich programmiere Du misst :nuts: ?

Thomas
Thomas Marx

Ch.Petry

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379

Mittwoch, 8. September 2004, 21:59

Hier die Messwerte gemessen mit "V0.99B-NOISERED":

Kurve 1,5mV bis 15mV
Korrekturfaktor Strom für LogView: 0,1899

Kurve 30mV bis 140mV
Korrekturfaktor Strom für LogView: 0,0179


Den Strom konnte ich leider nicht 100%ig konstant halten bei Strömen von mehr als 10A. Innerhalb der ca.20-30 Sekunden Messzeit steigt die Shunt-Spannung aber um weit weniger als 1%, ist also vernachlässigbar.


Die Faktoren:
5mV: 1,20 (entspricht 17% zu wenig)
7,5mV: 1,10
10mV: 1,06
12,5mV: 1,04
15mV: 1,02
30mV: 0,99
50mV: 0,97
80mV: 0,96
110mV: 0,96
140mV: 0,96 (entspricht 4% zu viel)


Im Bereich von 12,5mV bis 140mV sind wir also jetzt schon bei +-4% Genauigkeit!
Bei einem 1mOhm Shunt könnte man also von 12,5A bis 140A schon jetzt recht genau messen!




@Thomas:
Ich weiß noch nicht genau wie lange ich heute noch online bin, bis 23.00 Uhr aber auf jeden Fall!
Jede Messung kostet mich aber fast 1 Stunde, also mehr als 1-2 Tests kann ich heute nicht mehr machen...

Zu beachten ist aber das ich auch keine "High-End" Messgeräte habe, also gewisse Messfehler sind schon möglich! (zumindest relativ (also die Messungen untereinander) dürften diese Messfehler aber unter 1% liegen)


mfg
Christian
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thmarx

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380

Mittwoch, 8. September 2004, 22:04

Klasse, wesentlich länger will ich eigentlich auch nicht.
Wegen der Übersichtlichkeit und um den Tread nicht zu sprengen werde ich alles in diesen Beitrag editieren.

Zuerst schauen wir mal, ob wir den Offset messen können.
Miss doch mal mit den nächsten 4 verschiedenen Programmen mit einem beliebigen Shunt einfach mal ein paar Sekunden. Am besten erst 0A, dann ein paar A.
1 2 3 4

Zitat

Reichen dir 20 Sekunden 0V, dann 20 Sekunden 5mV Shuntspannung?

ja, reicht aus
Thomas Marx

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »thmarx« (8. September 2004, 22:29)