genauigkeit einer analogkarte

[Markus]

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ich habe eine ai karte mit 8x 12bit

ich will über einen shunt einen strom von +/-100A messen.

d.h. +100A = +10V und -100A = -10V

wie sieht das mit dem vorzeichen aus? ist ja ird das bit 15, will nur sicher gehen das meine messwert tatsächlich mit 12bit aufgelöst wird.

wie genau kann ich den strom dann messen?

 

[sps-concept]

Analog

Hallo Markus,

die restlichen 11 Bits liegen gleich rechts vom Vorzeichen. Laut Adam Ries (wohnt gleich bei mir um die Ecke) haste dann noch 4 Bits ganz rechts ungenutzt. Die Wertigkeit des ersten genutzen Bits ist 16. Das heisst du hast 16er-Sprünge bei deinen Werten.

MfG
André Räppel

edit... verzählt

 

[Markus]

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hi vielicht hast du mich falsch verstanden, oder ich dich...

wobei danke mal mit der vorzeichengeschichte, wollte nur sicher sein.

ok hier mein denkansatz zu verdeutlichung:


10V = 2048 (12BIT)
0,005V = 1

10V = 100A
1V = 10A
0,005V = 0,05A

also kann ich bis auf 50mA genau messen?
(ok ich habe den überlauf nicht berücksichtigt, aber alles was unter 100mA genauigkeit bleibt wäre für meinen fall io)

 

[Markus]

hey leute ihr seid doch alle online :-D

kann mir die rechnung mal wer bestätigen oder habe ich eine ganz gewaltigen denkfehler drin?

DANKE!

 

[Markus]

ok, den ersten denkfeher hab ich schon, kein shunt wirft 10V ab, und wenn...

was sind den so übliche werte für shunts?
spannung 24V
I_max 100A

wie wandle ich die kleine spannung vom shunt möglichst fehlerfrei in +-10V?


oder gibts ne ganz andere möglichkeit um gleichströme exakt zu messen?
was ist den mit diesen magnetfeldsensoren aus den dc-zangen ampermetern? wie haeißen die noch gleich?

 

[volker]

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hey leute ihr seid doch alle online :-D

DANKE!

ich denke, dass die rechnung richtig ist.
welche bauguppe benutzt du?

berücksichtigen solltest du noch die fehlertoleranz von z.b 0,6% bei einer 331-1kf01 (die hat übrigens 13bit incl. vorzeichen)

einh link zur baugruppe:
[url]https://mall.ad.siemens.com/D...=-827-828-829-983-1022-1055-1056-&jumpto=1056
[/url]

Link zum Siemens Katalog:
[url]https://mall.ad.siemens.com/D...&foldersopen=-827-828-829-983-1022-1055-1056-
[/url]

 

[KaffeeSaufenderKamin]

Sorry,
aber ich komme auf 0,029 Ampere

Im handbuch steht :

27648 Einheiten = 100,000 Ampere

daraus resultiert 1 Einheit = 0,003617 Ampere

bei 12 Bit bleiben die rechten 3 bit 0 -> also gibt es nur sprünge zu 8 Einheiten -> 8 * 0,003617 = 0,028936 Ampere

oder steh ich jetzt auf dem Schlauch ???????

 

[Markus]

danke volker!
es ist eine 8x12 bit karte
genauen typ habe ich nicht hier.

aber die spannungsmessung scheidet wohl sowieso aus...

vieleicht sitze ich jetzt auch schon zu lange hier an der kiste, aber würde das gehen:

              +-------------------------------------
              |
              |         +--------+------------+-----
              |         |        |            |
              |         |        +-<=>-+   +--+
        +----(-)-------(+)----+        |   |
        |                     |     ^  |   |	
        |       ACCU 24V      |     |  *   * <-- SPS 0-20mA
        +---------------------+     |
                                    |
                                Widerstand

kann ich 0-20 mA auch negativ messen? also von (-20mA) bis (+20mA)?

 

[smoe]

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Habe mal einen GS Antrieb eingelesen. Der Shunt liefert 150mA bei 150 A Ankerstrom. Dieses Signal wurde in einem externen Umsetzer in ein Standardsignal gewandelt und dann in der S7 eingelesen.

Aber 50mA auflösung bei 100A Gesamt........???

 

[Markus]

um vielicht noch auf dieses topic zu verweisen:
http://www.sps-forum.de/phpBB2/viewtopic.php?t=993

ich muss den strom in beide richtungen messen!

meine grundidee war folgende:

die s7 muss den möglichst genauen ladestrom wissen +xxA
bzw. sie muss ggf. den genauen laststrom messen -xxA

nun wird der aktuelle wert alle 100ms gelsen und zu einem int addiert.

der int enthält die im accu befindliche kapazität in form von xxA * 100ms

das kann ich dann einfach in Ah umrechnen...

so mein gedanke.

nur muss ich beide richtungen messen können, und zwar so exakt wie möglich.

aber ich hab grad mal die baugruppe im simatic manager angeschaut, das teil ist ja richtig cool. ich kann damit sogar +/- 80mV messen oder bei 4-draht anschluss auch +/-20mA oder kleiner!

ich denke so bekomme ich das hin.


ABER:

was macht mehr sinn?
spannung über einen shunt messen? (2 draht)
strom über einen Shunt messen? (4 draht)
strom paralell mit vorwiderstand messen? (4draht)

 

[volker]

ich würde strom +-20 ma nehmen.

aber wieso musst du so große stöme messen und das dann so genau auflösen. es gibt da doch diverse watt-messgeräte. da gibts bestimmt auch was für dich . dadurch hättest du wahrscheinlich eine genauere abtastung.

 

[Markus]

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es ahndelt sich dabei um eine solaranlage 24V

die daten (kapazität) müssen auf jeden fall in die sps!

ich denke ich habe jetzt eine lösung gefunden:

ich verwende einen shunt 100A ggf. 150A
an diesem fallen bei maximalstrom 60mV ab.

einen eingang der analogkarte parametriere ich auf +/- 80mV

fertig.


da ich einen kleineren messbereich von vermutlich nur 100A habe werde ich noch genauer!

was verwende ich am besten für ein kabel vom shunt zur sps?
muss eben super geschirmt sein. wäre ein profibuskabel geeignet?


danke!

 

[Stefan B.]

Hallo Markus.

Bei Deiner oben gezeichneten Schaltung bekomme ich leichte "Zahnschmerzen". Theoretisch funktioniert das schon, aber was macht du im Fehlerfall (Kabel durchgescheuert, Kurzschluss...) ? Dann rauchts in der SPS....
Auch bei einen Kurzschluss in der Anlage hast du am Shunt kurzzeitig eine so hohe Spannung, die unter Umständen die SPS-Karte zerstört.

Mein Tip: Verwende einen "Trennverstärker". Die gibt schon ab 0-100µA nach 4-20mA.
Denn würde ich sogar in der Nähe der Messstelle einbauen, dann fängst Du Dir nicht so viel "Mist" auf der Leitung zur SPS ein. Diese Dinger sind zwar auch nicht ganz billig, aber billiger wie eine SPS-Analogkarte.

Zur Not kannst Du flinke Sicherungen in die Messleitung einbauen. Dann hat man einen gewissen Grundschutz.

Als Kabel würde ich Dir ein 100MBit Kabel empfehlen, da sind die Aderpaare einzeln geschirmt. und bei +-80mV direkt auf die SPS geklemmt, ohne Zwischenklemmen.

Gruss Stefan

PS: Bitte nicht als Kritik verstehen, sondern als Tip...

 

[Onkel Dagobert]

http://www.rinck-electronic.de

Hallo Markus,

kostengünstige Messverstärker von 60mV-->0..10V gibt es bei http://www.rinck-electronic.de. rinck-electronic geht u.U. auch gerne auf Kundenwünsche ein (±60mV --> ±10V).

Gruß, Onkel

 

[Balou]

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rein / raus

 

[Markus]

@steffan
jo es bleibt auf jedem fall bei dem shunt, aber dennoch müsste die obere schaltung mit superflinken sicherungen doch funktionieren?
aber die idee mit dem trennschaltverstärker fnde ich gut, danke!

@onkel
danke für den link, ich hol mir mal ein angebot.


@balou
auch bei der erhaltungsladung wird die batterie geladen, die erhaltungsladung läd die batterie mit einem sehr kleine strom damit sie ständig in bewegung bleibt und sich nichts absetzetzen kann.

ist die ladeschlussspannung erreicht setzt auch die erhaltungsladung aus und setzt erst dann wieder ein wenn die batterei sich selbst entladen hat...
(oder bessere erhaltungsladegeräte entladen die batterie zu einem teil, was ja dann auch wieder messbar wäre)

aber:

1. habe ich sehr hochwertige bleigelaccus im einsatz, bei denen ist die selbstentladung sehr gering.

2. handelt es sich hiebei um eine solaranlage wo die batterien quasi täglich ladezyklen bekommen und eine erhaltungsladung somit nicht notwendig ist.

3. wäre der erhaltungsladestrom so gering das ich ihn vernachlässigen kann, ich habe eine gesammtkapazität von 1144Ah , da kommt es mit auf +- 50Ah nicht an.

4. ist eine kapazitätsmessung über die spannung nicht nur extrem ungenau, sondern auch nicht möglich! die spannung geht bricht im betrieb wenn große verbraucher anschaltet werden (wechselrichter 1500W) ein.


5. was soll der vergelich mit siloinhalten hier? vermutlich wird das gewicht der silos über wägezellen (piezzo) ermittelt, aber was hat das mit meinen accus zu tun? soll ich sie etwa wiegen um herauszufinden wieviele ah noch drin sind? :-D