Bachelorarbeit Chris Bauer - Geothermie Wiki - zwerg - KIT

5.2. Strommessung
Beim Dimensionieren der Schaltung um den Current-Shunt-Monitor müssen zusätzlich
der Verstärkungsfaktor des Current-Shunt-Monitors, sowie der Eingangsspannungsbe-
reich des AD-Wandlers und die Auflösung beachtet werden.
Der Messbereich des AD-Wandlers ist von 0V bis 3,3V eingestellt und kann nicht ver-
ändert werden, da mit dieser Einstellung die Temperatur gemessen werden kann.
Um den Current-Shunt-Monitor auf der Platine an die Versorgungsspannung anzubin-
den, könnten verschiedene Versorgungsspannungen verwendet werden.
Spannungen am Current-Shunt Monitor
• Verfügbare Eingangsspannungen: 1,8V, 3,3V, 5V
• Maximale Ausgangsspannung für AD-Wandler: 3,3V
Bei der Auswahl ist zu beachten, dass die Ausgangsspannung am Ausgangspin durch
die Versorgungsspannung des ICs begrenzt wird. [14] Je nach Dimensionierung kann
dies ein limitierender Faktor sein.
Für das Übertragungsverhalten des Current-Shunt-Monitors lässt sich mit dem Wider-
standswert und Verstärkungsfaktor eine Formel aufstellen:
Uout = ILast · R Shunt · Gain (5.4)
Uout ...Ausgangsspannung am Current-Shunt-Monitor [V]
ILast ...Strom welcher durch den Shuntwiderstand fließt [A]
R Shunt ...Wert des Shuntwiderstands [Ω]
Gain ...Verstärkungsfaktor des Current-Shunt-Monitors [1]
Es ergibt sich mit den bekannten Werten folgende Ausgangsspannung am Current-
Shunt-Monitor:
Uout = 10A · 25mΩ · 20V
V
= 5V
Als Versorgungsspannung für den Current-Shunt-Monitor wird die 5V Spannungs-
quelle gewählt. Zwischen den Ausgang des Current-Shunt-Monitors und den Eingang
des AD-Wandlers wird ein Spannungsteiler aufgebaut, um den Messbereich für den
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