Måle strøm i leder, uten å bryte krets.

[Koffe]

Jeg vil gjerne måle hvor mange ampere som går gjennom en DC-leder uten å måtte koble meg inn i kretsen. Det finnes tangamperemetere som greier denne jobben fint, men jeg trenger en mer permanent installasjon.

 

Dette finnes forsåvidt også på bla. Elfa, en klemme man setter rundt lederen og feltet som blir indusert rundt lederen blir gjort om til spenning som lettere kan måles. (kostbar sak)

 

Mitt spørsmål er om man kan på en billig måte kan få tak i en sak som må kunne:

 

- Være billig (<500kr?)

- Kunne ta ganske grove kabler (helst 50mm^2, men mindre går)

- Kunne sample med ca 200Hz+

 

Setter stor pris på tips

 

EDIT: Evt i værste fall, dele kablen, koble noe mellom som gjør om til spenning som kan avleses. -Motstand tenker nok mange da, men det skal gå opptil 100A, så det er ikke gunstig. Vil ei heller ha stort spenningsfall over måleenheten.

Endret 16. august 2007 av Koffe

[perpyro]

Tangampermeter for DC fines der ute.

Pris? Har ikke anelse..

[space17]

Husk at alt som leder strøm har motstand, også grove kabler.

 

Er 100mV spenningsfall akseptabelt? Det får man med 1mOhm motstand ved 100A. 1 meter 16mm2 kabel har omtrente denne motstanden. Shuntmostander finnes også å få kjøpt. Elfa Selger bl.a. 5W 3mOhm induksjonsfrie motstander. 3 slik i parallell gir deg 1 mOhm og 15W effekt tålighet (det vil utvikles 10W ved 100A) og koster under 50,-. Riktig montering kan likevel kanskje bli utfordrene.

 

Alternativt kan spenningsfallet forsterkes med en opamp. F.eks. 10x forsterkning vil gi utslag på 10mV/A.

 

space

Hva er det tenkte bruksområdet?

[krislarsen]

Det finnes også spesialiserte IC'er for dette.. Analog devices, ST mv. har mye rart.

[Kong_Tom]

Det du trenger er en strømshunt som du setter inn i kretsen. Elfa har en som gir 50mV spenningsfall ved 100A strøm, og denne koster 78,50.

 

Hva mener du med "Kunne sample med ca 200Hz+"? Er du ute etter å logge dette på en måte, eller skal kretsen bare gi ett "gjennomsnitt" for disse toppene?

[Koffe]

Takk for flere gode forslag.

 

pepyro: Dette vil dessverre ikke fungere da jeg skal lese av måleresultatene et annet sted enn de måles, samt at dette skal logges og da er en spenning lettere å ha med å gjøre.

 

Space 17: Denne tanken har streifet meg, men vil man kunne definere motstanden i kabelen nogenlunde riktig? Er snakk om 4,5M OFC kobber 50mm^2

Tror ikke jeg har utstyr for å måle dette så nøyaktig. Motstanden man skal måle blir jo liggende såpass nær multimeterets indre motstand som typisk er 1 eller 10 MOhm. Må bruke en tabell?

 

Krislarsen: Hvordan fungerer disse kretsene grovt sett?

 

KongTom: Skal lete mer nå, men har saumfart den siden opp og ned uten å finne noe. Typisk sett så kommer jeg vel over de nå.

EDIT: fant de nå ja

 

Å si at selve måleenheten skal sample med 200Hz + blir litt feilformulert, men den kan ikke være for treg slik at jeg ikke får loggført raske endringer lenger ut i systemet.

 

Dette skal brukes for å måle strøm til bilstereoforsterkere, som sammen med andre sensorer skal sammenlikne og loggføre en rekke parametere.

Endret 17. august 2007 av Koffe

[Kong_Tom]

Skjønner. Men med kondensatorbankene i en bilstereoforsterker blir vel ikke behovet for å måle veg så høye frekvenser? Strømmen forsterkeren din vil dra vil kansje ha en rippel på i verstefall ett par hertz ettersom hvor stor strøm den skal spy ut til høytalerene igjen.

[space17]

Motstanden i 4,5m 50mm2 kan beregnes til ca 1,4mOhm, men det er forholdvis lett å måle motstanden:

Det man gjør er å sende igjennom en kjent mengde strøm, f.eks. 10A. Deretter måles spenningstapet over strekket og motstanden beregnes da enkelt: R=U/I.

Helt konkret kan du skaffe deg en effektmotstand på 1 ohm og ca. 25W. Den kan fint kobles til et bilbatteri for 3-4 sek. Lenge nok til å gjøre en måling. Den kobles til batteriet via kabelen du skal måle. Ha en løs polsko på batteriet som kun kobles i det du gjør målingen. Målingen gjøres ved å lese av spenningsfallet over motstanden og kabelen på likt (eller så langt det lar seg gjøre.) Det er da en fordel med 2 stk multimeter. Motstanden i kabelen blir da spenningsfallet over kabelen delt på spenningsfallet i motstanden.

 

Eks.

Spenningsfallet over motstanden er 11,9V

Spenningsfallet over kabelen er 19mV = 0,019V

(Motstanden som ble koblet til antaes å være på eksakt 1Ohm)

Motstanen i kabelen blir da 1,6 mOhm.

 

 

Rippelen i strømkabelen i et bilannlegg vil følge lydsignalet og vil være størts i bassområdet. Skal man måle peakverdier må samplingsfrekvensen helst være endel høyere enn frekvensen på strømpeakene.

 

 

space

[Koffe]

Space 17: Grei måte å gjøre det på ja. Tror jeg skal bruke en regulert strømforsyning på 12V så slipper man å tenke på spenningsfall over batteriets indre motstand. Har noen 50W motstander på 8Ohm som jeg kan koble i paralell og for sikkerhets skyld måle motstanden der først. Har flere mutimetere så det er ikke noe problem.

 

Og, ja som ifølge nyquists samplingsteorem må det samples med 2x den største frekvensen.

 

Kong_tom, sant at det er de lave frekvensene som er mest interessante. Jeg skal bruke testtoner for å loggføre. Ved høyere isolerte frekvensbånd vil ikke frekvensen på rippelen bli mindre, men størrelsen på rippel vil bli så liten at det ikke er interessant.

[jonnor]

IC'en (eller den diskrete kretsen hvis du ønsker å bygge det) kalles enten High Side Current Monitor eller Low Side Current Monitor, avhengig av om du ønsker å plassere den på positiv eller negativ pol. Google vet mer

 

En mulig feilkilde ved slike høye strømmer er temperaturendring i følingselementet (enten leder eller resistor). Avhengig av hvor seriøse man er bør man kanskje kalkulere effekt i elementet, og forventet temperaturstigning ( http://230nsc1.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/restmp.html ). I alle fall bør man unngå å måle under svært forskjellige omstendigheter.

Endret 22. august 2007 av NorthWave