Strom und Spannung Messung mit OXS

[Deleted member 51580]

Hi,

evt. möchte ich für die Strommessung ACS758KCB-150U-PFF-T Allegro Stromsensor 150A einfachgerichtet NEW verwenden.

Bisher habe ich den Frsky 150A Stromsensor benutzt den finde ich auch sehr sicher da er induktive misst, dass bedeutet wenn der Stromsensor stirbt, warum auch immer wird der Stromfluss nicht beeinträchtigt.
Das sehe ich als großen Vorteil des induktiven Sensors, ein grosser Nachteil ist aber die Baugröße, das lässt sich nicht in jedem Modell problemlos unterbringen.

So sieht das teil aus.



Beim ACS758KCB-150U-PFF-T habe ich die bedenken, wenn der Sensor zerschossen wird das der Stromfluss ebenfalls unterbrochen wird, da ja hier nicht berührungslos gemessen wird.
Vielleicht ist einer der Cracks so nett und kann was dazu sagen, also ob das wirklich so ist oder ob der Stromfluss in falle eines Defekts doch nicht unterbrochen wird so das eben nur die Messung nicht mehr funktioniert.

So sieht der ACS758KCB-150U-PFF-T aus.



Hiermit könnte man die Strommessung bedeutend kleiner machen als mit dem Frsky Sensor.


Und hier noch eine Auflistung von Anschluss Bezeichnungen die immer wieder bei den Sensor Boards und auf dem Arduino vorkommen und deren Bedeutung.

Jeder der noch eine Erklärung / Korrekturen zu einem Punkt hat bitte reinschreiben ich Aktualisiere die Liste dann so das sie ganz am Anfang steht und hoffentlich vollständig wird.
Ich denke das wird dem ein oder anderen auch etwas helfen zu verstehen, der sonst nichts damit zu tun hat.

VCC Versorgungsspannung +

Vin = ungeregelte Eingangsspannung

Vref = Referenzspannug für Analogmessungen, kann je nach Prozessor 1,1V; 3,3V oder 5V sein, wird vom Prozessor zur Verfügung gestellt.

GND Masse -

SCL I2c Bus

SDA I2c Bus

CSB ?

SDO ?

PS ?

XDA ?

XCL ?

ADO ?

INT ?

TX Send / Senden

RX Receive / Empfangen

5V Geregelter 5 V Aus/Eingang

3,3V geregelter 3,3 V Aus/Eingang

RAW ?

 

[Norbert]

Hallo,

macht euch doch mal die Mühe, das Datenblatt anzusehen und das Blockschaltbild und die Beschreibung versuchen zu verstehen. Da steht: Hall-Effect-BasedLinear Current Sensor IC - also über das Magnetfeld im der Stromführenden Leitung wird ein Hall_effekt Element angesteuert - also berührungsfrei und isoliert - das zeigt auch das Blockschaltbild.

Der Sensor ist spezifiziert für 150A - ich habe keine Anwendung, wo dauerhaft mehr als 150A Strom fliesen - kurz mal 200A sind sicher kein Problem.

So und die Anschlussbezeichnungen zu erläutern - SORRY - wo soll ich da anfangen, dass es dir weiterhilft? Beim ohmischen Gesetz oder erkären was Vin bedeutet? Das sind Grundlagen der Elektronik - da muss du dich schon selbst durchbeissen, wenn du es verstehen willst.

Norbert

 

[r41065]

- Der FrSky-40A Sensor wird ja von einigen mit deutlich mehr als den angegebenen 40A genutzt.
( ich habe schon von Fällen mit >60A gelesen...)
Zeigt aber ab 40A nur noch 40A an.. , d.h. so schnell sterben die Sensoren nicht....

den UnisensE gibt es in einer 140A und in einer 280A Variante, auch bei diesen gehen ich von einer gewissen Sicherheitsreserve des eigentlichen Messelementes aus.

Bei den meisten werden wohl die verwendeten Stecker und Leitungen das Strombegrenzende Element sein.

Ob dein Messelement jetzt auf der Leistungsseite stirbt oder auf Seite der Messung kann wohl keiner voraussehen, von daher kann man da auch keine Voraussage zu machen ob die Messung dann noch plausible Werte liefert. Im ungünstigsten Fall fliessen die 150A dann über deinen Empfänger da der OXS nicht galvanisch getrennt ist...( Dann sind die Messwerte eh dein kleinstes Problem...)

Vin = ungeregelte Eingangsspannung
Vref = Referenzspannug für Analogmessungen, kann je nach Prozessor 1,1V; 3,3V oder 5V sein, wird vom Prozessor zur Verfügung gestellt.

 

[kalle123]

Das im Bild ist ein 50 A ACS758 Sensor.

Achtung. Es gibt unidirektionale und bidirektionale Sensoren. Die unidirektionalen ACS758 haben eine bessere Auflösung bei gleichem Meßbereich.

Unidirektional nur in eine Richtung, bidirektional Ampere sowohl + als auch -.

Und noch eins. Möglichst hier in D kaufen. Der erste erworbene ACS758 aus Fernost war Schrott.

Gruß KH

Anschluss über die 4 Stifte (GND, 5V, ACS758 Sensorwert und Lipo Spannung)

 

[Deleted member 51580]

@Ralf danke für deine Erklärung.
Um die Messung im Falle eines Defekts mache ich mir keine Sorgen, meine Sorgen beziehen sich ausschließlich auf die Spannung die im Fall das der Sensor stirbt evt nicht mehr durchgeleitet wird.

Meine bisherigen Strommessungen liegen zwischen 70-90A ich lege alles was ich baue immer sehr groszügig aus damit genügend Reserveren vorhanden sind, Bauteile im Grenzbereich ist nie sonderlich gut und ganz zu schweigen von der Wärmeentwicklung.


@Norbert wenn ich Elektroniker wäre würde ich nicht fragen, obwohl auch ein Elektroniker hier und da mal was nicht wissen muss und fragen kann! Wenn ich das Schaltbild 100% verstehen könnte würde ich nicht fragen.
Die Auflistung der Begriffe auf den Sensor boards ist nicht alleine für mich gedacht, so steht es auch da.
So richtig kann ich deine Aussage zu dem Thema nicht verstehen, ich dachte bis jetzt immer ein Forum wäre dazu da um sich auszutauschen und offene fragen zu klären, du fragst doch hier auch, in verschiedenen Bereichen weil du etwas nicht weist oder kannst, oder habe ich das falsch verstanden, das du alles weist aus allen Bereichen und nichts fragen musst. Denk mal drüber nach.

Wenn ich zu deiner frage unten sagen würde, das weis man doch das die Sounddateien verschoben sind, kannst du da nicht selber drauf kommen??? Ich denke das wäre nicht unbedingt so nett.

falsche Dimensionsansagen mit original altem Soundfile mit dtscher Menueführung und englischem Sound, viele Einheiten werden fasch angesagt ( statt m ft/m - Statt Degree irgend was anderes usw)

Aber auch an dich ein Danke.

 

[Deleted member 51580]

@Kalle ja genau so stelle ich mir den Stromsensor vor, sehr schön klein und Kompakt gemacht, sehr schön!

Das die unidirektionalen ACS758 eine bessere Auflösung haben, hatte ich auch noch nicht gesehen.

Gleich noch eine Frage hinterher: Du schreibst Anschluss über die 4 Stifte (GND, 5V, ACS758 Sensorwert und Lipo Spannung)
Eigentlich sind es doch nur drei Pins die benötigt werden, was machst du an dem ACS mit dem 4 Pin und der Lipo Spannung???

Edit: hat sich erledigt mit dem 4 Pin hast du bestimmt deine XT60 Stecker gemeint über die der Strom fließt.

 

[Norbert]

Ja, genau so verstehe ich das auch.

UND sorry -aber manchmal geht der Gaul bei mir durch, wenn absolute Basic Fragen gestellt werden.

zB Was ist VCC - das ist für mich als wenn einer fragt: Wo schalte ich die Taranis ein?

Die andere Seite ist XDA ? XCL ? ADO ? Das sind Bussignale, die Erklärung der Funktion eines Buses und dessen Signale füllt ganze Bücher. Aber für einen Unbedarften ist wohl VCC gleichschwierig wie XDA - sorry.

Aber nochmals zur Beruhigung: In meinen /00er Helis fließend Spitzenströme von mehr als 200A, da verwende ich den 150A unidirektional Typ ohne Probleme und wie gesagt, im Prinzip geht der Anschluss der XT60 Stecker über einen internen isolierten "DRAHT" im IC am magnetischen Messchip vorbei, der isoliert ist und keinen Kontakt zu den 5V oder Messanschluss hat.

Unidirektional heisst Messbereich 0-150A = Einer Richtung für die Auflösung des CHips
Bidirektional ( wie BI-Sexuell ) beide Richtungen, also -150A bis +150A = 300A für die Auflösung ~ 1/2 Auflösung

Norbert

 

[Deleted member 51580]

Jawohl jetzt läuft es...
Also nix für ungut mir geht auch manchmal der Gaul durch, ich kann dich gut verstehen das ist genauso bei der Frage "mein RX lässt sich nicht binden..." für die, die es wissen und Erfahrung haben nervt es teils schon weil man es schon hundert mal erklärt hat.
Hat der Bus auch einen Namen so wie z.b der I2c oder S-Bus?

Danke Dir für die Aufklärung

 

[kalle123]

Mario, bin nicht so an Einzelzellenspannung während des Fluges interessiert. Schau mir die Lipos in Detail dann am Junsi an.

Greife dort halt nur die gesamte Lipospannung ab für oXs.

Noch ein Punkt. Vor dem Löten den Anschluss Buchse Stecker am ACS testen (Polarität). Man hat eine 50% Chance, es direkt richtig zu treffen

Dann noch, Stromsensor sollte in oXs abgeglichen werden

#define PIN_CURRENTSENSOR 0 // uncomment when Arduino pin is used to measure the voltage provided by a current sensor
#define MVOLT_AT_ZERO_AMP 2525 // in millivolt
#define MVOLT_PER_AMP 98 // in milliVolt per Amp

Hänge dazu mein Watts up mit rein, um den Wert #define MVOLT_PER_AMP zu bestimmen.

Aufwendiger wird der Abgleich bei der Spannungsmessung

// ***** 6.2 - Voltage parameters *****
#define PIN_VOLTAGE 0 , 8 , 8 , 8 , 8 , 8 // set this line as comment if no one voltage have to be measured, set a value to 8 for the voltage(s) not to be measured.
#define RESISTOR_TO_GROUND 33 , 20 , 30 , 40 , 50 , 60 // set value to 0 when no divider is used for a voltage, can contains decimals
#define RESISTOR_TO_VOLTAGE 56 , 100 , 200 , 300 , 500 , 600 // set value to 0 when no divider is used for a voltage, can contains decimals
#define OFFSET_VOLTAGE 24 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 // optionnal, can be negative, must be integer
#define SCALE_VOLTAGE 0.99379 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 // optionnal, can be negative, can have decimals

um die beiden Werte #define OFFSET_VOLTAGE und #define SCALE_VOLTAGE hin zu kriegen.

cu KH

 

[quax2011]

Hi Devil, ich hab mehrere von den Dingern,100 A Typen, im Einsatz. Die funktionieren ohne Probleme. Wenn Du dir mal die Anschlüsse für die Strom führende Leitung verdeutlichst, da kann schon was drüber fließen. Die machen die Dinger nicht so massiv und dann im Bauteilinnern nur einen 0,5 Draht! Nur beim löten solltest du einen geeigneten - sprich großen - Lötkolben verwenden und nachdem du eine Seite mit dem Stecker oder Kabel verlötet hast warten bis das Bauteil abgekühlt ist. Und bitte nicht stundenlang drauf rum braten. Kurz mit ordentlicher Leistung und Flussmittel.

Gruß Jürgen

 

[Deleted member 51580]

Habe mir gerade so ein Teil mit einem ACS 758 150A UNI gebaut und werde es mal testen.

Frage für was ist der Kondensator CF im Ausgang und welcher Wert, hab zwar gegoogelt aber nichts brauchbares gefunden ?
Zweite Frage, der Widerstand RF auf VIOUT, ich habe es so verstanden das er die Spannung halbieren soll aber warum bei 650mV ??? ist mir nicht wirklich klar.

 

[kalle123]

Mario, schau hier rein

http://www.fpv-treff.de/viewtopic.php?f=32&t=7995

Und das Ausgangssignal bei 0 A findet sich in der Anleitung zum ACS758 hier

Quiescent output voltage (V IOUT(Q)). Quiescent output voltage
(VIOUT(Q) ). The output of the device when the primary current is
zero. For bidirectional devices, it nominally remains at VCC ⁄ 2.
Thus, VCC = 5 V translates into VIOUT(QBI) = 2.5 V. For unidirec-
tional devices, it nominally remains at 0.12 × VCC . Thus, VCC
= 5 V translates into VIOUT(QUNI) = 0.6 V. Variation in VIOUT(Q)
can be attributed to the resolution of the Allegro linear IC quies-
cent voltage trim, magnetic hysteresis, and thermal drift.

Gruß KH (Aber ich halte mich da besser zurück, bin kein Elektriker )

 

[quax2011]

Der Widerstand und der Kondensator dienen der Filterung will meinen der "Beruhigung" des Ausgangssignals. Ist auch so im Link von Kalle beschrieben. Bau das so auf wie in der Skizze, das funktioniert. Als Kondensatoren hab ich kleine, keramische verwendet. Die gibts z.B beim Conrad für ein paar Pfennige (falsch: Cent). Und nimm die 5V VCCvom Arduino als Versorgung, also die 5V die auch vom Empfänger kommen.

Jürgen

P.S. Das mit der halben Betriebsspannung ist so zu verstehen: Wenn der ACS mit 5V versorgt wird, sind am Vout bei 0 A 2,5 Volt zu messen. Bei jedem A das fliesst dann 2,5V + der mV die im Datenblatt angegeben sind. Beispiel: Es fließt ein Strom von 5 A, im Datenblatt steht z.B. 40mV /A dann ist die Spannung 2,5 +0,04*5 =2,7V.

 

[kalle123]

P.S. Das mit der halben Betriebsspannung ist so zu verstehen: Wenn der ACS mit 5V versorgt wird, sind am Vout bei 0 A 2,5 Volt zu messen. Bei jedem A das fliesst dann 2,5V + der mV die im Datenblatt angegeben sind. Beispiel: Es fließt ein Strom von 5 A, im Datenblatt steht z.B. 40mV /A dann ist die Spannung 2,5 +0,04*5 =2,7V.

Jürgen. DAS gilt für BIDIREKTIONALE!

Die UNIDIREKTIONALEN haben eine höhere Auflösung, die bringst du nicht im Bereich von einem delta 2.5 V unter.

Daher wie oben im Zitat 0.12 x 5V

Gruß KH

 

[quax2011]

Hast natürlich recht Karl Heinz, ich hab bisher nur die Bidirektonalen verwendet, sorry für Konfusion meinerseits.

Jürgen

 

[Deleted member 51580]

Danke Kalle der Link ist genau das was ich noch gesucht habe, super, danke für die vielen Tips.
Den Sensor hatte ich ja schon soweit fertig und hat auch funktioniert.

Beim abgleichen habe ich aber festgestellt das der interne 5V Spannungsregler des Arduino mit meiner Eingangsspannung von 5,4V nicht klar kommt und nur 3,76V liefert, damit der vernünftig regeln kann braucht der aber wenigstens 7V.
Wie habt ihr das bei euch gelöst, oder habt ihr eure Modelle alle auf HV also 7,4V ausgelegt?
Mir fällt eigentlich nur der Weg übereinen Spannungsteiler ein und die 5,4 RX Spannung direkt verwenden, aber eine gute Lösung finde ich das nicht.

Edit: einen Step Up möchte ich aus Platzgründen nicht verwenden.

 

[kalle123]

Hallo Mario.

Ich schau mal in meine diversen oXs-config.h rein

#define REFERENCE_VOLTAGE 5010
#define REFERENCE_VOLTAGE 5050
#define REFERENCE_VOLTAGE 5037
#define REFERENCE_VOLTAGE 5070

Mit MPX und FrSky RX.

Also immer um die 5V direkt vom Empfänger auf Vcc vom Arduino pro mini, nicht auf RAW.

Gruß KH

 

[Stoschek]

Man kann auch einfach einen anderen Spannungsregler verwenden, zum Beispiel einen LP2950. 5,4V Eingangsspannung genügen dafür noch.

 

[Deleted member 51580]

Wenn ich direkt mit 5,4-5,5V auf VCC gehe Grille ich dann nicht den Arduino und die angeschlossenen Sensoren, laut Datenblatt ist bei 5V Schluss.

 

[Deleted member 51580]

@Stoschek

wenn ich das Datenblatt richtig verstehe braucht der LP2950. 5 nur 40mV at light loads and 380mV at 100mA mehr an Eingangsspannung als die Ausgangsspannung um die 5V zu halten?

Wenn das so wäre dann ist das im Moment mein Favorit.
Als Alternative ist mir gerade eingefallen, müsste eigentlich auch eine Zenerdiode funktionieren es sind ja nur 0,5V die ich zuviel habe wenn ich die Bec Spannung nehme.

@Kalle

Hat dein BEC nur 5V Ausgangsspannung, meine liegen alle bei 5,4-5,5V ?