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Freitag, 19. Dezember 2014, 08:03

FrSky SmartBus Sensoren im Eigenbau

Hallo,
ich greife die Idee auf, das Thema Stromsensor... aus dem Taranis-Thread als eigenes Thema anzufangen.
Ich habe mich mit dem Thema Stromsensor intensiver befasst, und bin als Eigenbaulösung von der Strommessung mit einem Widerstand zum Hall-Sensor gekommen. Ein Widerstand für 100A sollte ca. 1mOhm haben. So etwas reproduzierbar zu verarbeiten ist nicht ganz einfach. Und die Leiterbahnen auf dem Sensorboard sind auch entsprechend auszulegen ;) . Also habe ich es mit einem Hall-Sensor FHS40-S-SP600 versucht. Diesen kann man einfach an eine der Leitungen anbringen ohne das Kabel zu trennen, und erhält dann ein Signal von ca. 30mV/A, also ca. 3V bei 100A. Für die Messanordnung muss kein Kabel getrennt werden, es muss nur der Sensor am Kabel fixiert werden! Einziger Nachteil: da die Spannung von der Entfernung Leiter/Sensor abhängt, muss jede Messanordnung individuell eingestellt werden.
Als Prozessor für die Kommunikation und Datenerfassung habe ich einen STM32F051 im TQFP-32-Gehäuse eingesetzt. Die Software für die Telemetrie am SmartBus läuft, die Erfassung des Stromwertes ist in Arbeit.
Wer Interesse an Schaltung, Layout und Software hat, kann sich gerne melden. Da die Platinen so klein sind, werden aus 1dm² immer gleich so viele :) .
Grüße, Kurt
Fernsteuerung: FrSky Taranis mit master-Zweig aus GIT
Hangar: Seawind, Magnum reloaded, Easy Star, Wimmer Sichel Nurflügel, Hai3 (im Bau)

kalle123

RCLine User

Wohnort: Mönchengladbach

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2

Freitag, 19. Dezember 2014, 08:32

Hallo Kurt, der Sensor kann doch auch hier integriert werden?
https://code.google.com/p/openxsensor/
Du kennst das Projekt?
Da ist doch schon soweit alles da. Software, GUI ...

Grüße KH

3

Freitag, 19. Dezember 2014, 15:59

Bei Einsatz eines Hall-Sensors bevorzuge ich da eher die ACS758 Serie, da ist wenigstens kein Abgleich notwendig.
Strommessung mit Shunt geht bis 70A mit 2x 1mOhm noch ganz gut. Bei 4x 2mOhm gehen auch noch 90A (100A). Beides in Verbindung mit einem INA138 als spezial OPAmp.

Beide Varianten setze ich seit über einem Jahr erfolgreich ein.

Die STM32F05x Serie hat es mir auch angetan, nett ist auch der F050 im der 20pol. SSOP Version.

Hier mal ein MPX/HoTT Sensor von mir (6S Einzellzellenmessung, 200A, Drehzahl und Vario):

Gruß Ingo
»ingo_s« hat folgende Bilder angehängt:
  • ST32_6LiOben_k.jpg
  • ST32_6LiUnten_k.jpg

4

Freitag, 19. Dezember 2014, 18:59

Hallo Ingo,
ich finde die Idee, die Kabel nicht trennen zu müssen einfach charmant ;) . Auch wenn durch die Notwendigkeit zum Abgleich der Sensor fest angebracht werden muss, bleibt der Vorteil des lötfreien Einbaus.
@KH:
Ich bin nun einmal ein scratch-builder :) . Und zu Arduino und auch Atmel habe ich keine Lust mehr, da ich zur Zeit die STM32-Familie erkunde.
Grüße, Kurt
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5

Freitag, 19. Dezember 2014, 19:52

Wie bekomme ich dann z.B. 4 mm2 Regler Kabel mechanisch reproduzierbar ohne neu abgleichen zu müssen an den Sensor?
Da ist eine Steckverbindung meiner Vermutung nach einfacher zu handhaben.

Ein Problem bei den hohen Strömen ist auch der Abgleich. Bei 100A Messbereich sollte man schon wenigstens mit 50A einen Abgleich machen, nur woher nehmen?

Im Moment habe ich mir da eine 50A Notlösung zum Überprüfen meiner Shunt Lösungen gebastelt. 4P NiCad als Spannungsquelle + Elektronik mit 3mOhm 0,1% Vierpol Shunt.

Gruß Ingo

6

Samstag, 20. Dezember 2014, 07:25

Hallo Ingo,
für die Fixierung des Sensors, bzw der Platine mit dem Sensor, will ich mir eine Halterung drucken (lassen), die dann beide Adern (1 oben, 1 unten) zur Verdoppelung der Empfindlichkeit fixiert. Der Abgleich und die Einstellung des Messbereichs könnte bei bekanntem Abstand Kabel/Sensor sogar nach Tabelle erfolgen oder auf der Halterung kodiert werden. Dies geht, weil die Ausgangsspannung/A direkt vom Abstand Leitermitte/Sensor abhängt. Zum Kalibrieren reicht ein bekannter Strom, da die Sensoren absolut linear sind.
Leider bin ich zur Zeit an anderen Projekten, hoffe aber bald wieder weiter machen zu können.
Grüße, Kurt
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lichtl

RCLine User

Wohnort: Bayern voll inner pampa

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7

Samstag, 20. Dezember 2014, 08:23

Hallo mir persönlich gefällt die Lösung Hallsensor oder Spule um den Leiter wesentlich besser als Messung über einen Shunt
Beim Schunt sind immer midestens 2 Lötstellen mehr in der Leitung nötig oder zusätzlich 2 Stecker mehr, deren Wiederstände sind dann gemutmaßt höher als der des Shunts.
Jeder Spannungsabfall an Messungen oder Steckern mindert aber bei unseren niedrigen Spannungen leistung am Motor.

Was Super wäre ... wäre ein Logger auf Speicherkarte direkt im Modell.... für ohne Telemetrie Flieger wie mich.

Drehzahl ist fast ein Muß zur Leistungsoptimierung weil vor allem die im zusammenhang mit den Propeller etwas über umgestezte Leistung aussagt.Ebenso gechwindigkeitsmessung über Staudruckrohr, welches auch immer.

Ein Gerät was das alles vereint und von Modell zu Modell gewechselt werden kann wäre mal Super .

Themperatur messung im Motor wäre auch nicht ohne .

Ich bin nicht der Entwickler, für solche Messdinge, sondern habe nur versucht den Bedarf zu Beschreiben.

Die Amper und Wirkungsgrad Junkies "fummeln" und testen ja alles Möglich aus um ans Optimun zu gelangen, dazu sollten die Messugen und Logs aber Komplett sein.

Schönen 4ten Advent
auch im Winter gibt es Thermik !

Gruß Bernd :ok:

8

Sonntag, 21. Dezember 2014, 16:06

Ein Sensor mit dieser Art Hall Strommessung wird nur bei exakt gleichen Kabeln von Modell zu Modell einsetzbar sein, wenn die Messung einigermassen genau sein soll.
Falls man keine zusätzliche Power-Steckverbindung haben will, kann man einen Shunt fest einlöten, der für max. 50mV Spannungsausfall ausgelegt ist. Das sollte zu verkarften sein. Alternativ bietet sich noch das fest Einlöten von einem ACS758 Hall-Stromsensor an. Da muss man bei Modellwechsel nur einen neuen Null-Abgleich machen.

Gruß Ingo

9

Montag, 22. Dezember 2014, 03:33

Hallo Ingo,
genau wegen der Kabelabhängigkeit schrieb ich ja, dass ein Abgleich erforderlich sein wird. Allerdings kann man, bei Verzicht auf maximale Empfindlichkeit, auch sich einen Halter vorstellen, der einen reproduzierbaren Abstand zur Kabelmitte erzwingt. Wenn man den herstellen kann, ist ein Abgleich nicht erforderlich, da die Ausgangsspannung ausschließlich vom Strom und dem Abstand Leitermitte/Sensor abhängt. Der Sensor ist in einem SOIC-8-Gehäuse erhältlich , welches leicht in die Nähe des Leiters zu bringen ist.
Wenn ich neue Testergebnisse habe, werde ich hier berichten.
Grüße, Kurt
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