Hi, ich habe hier eine Platine mit Nordic Chip, MEMS Sensor und etwas Kleinkram. Ich möchte gerne den Stromverbrauch dieser Schaltung ermitteln. Betrieben wird die Schaltung mit einem LiPo Akku. Messbereich schätzungsweise zwischen wenigen uA und zweistelligem mA. Kann ich so geringe Ströme mit einem billigen 10€ Multimeter messen? Oder brauchts da andere Geschütze? Danke und Gruß Simon
Simon K. schrieb: > Kann ich so geringe Ströme mit einem billigen 10€ Multimeter messen? 42 Nein im Ernst, welches Multimeter hast du bzw. willst du verwenden? Die meisten kommen in den niedrigen mA Bereich. mfg
Simon K. schrieb: > Kann ich so geringe Ströme mit einem billigen 10€ Multimeter messen? Je nach dem, was der "Nordic Chip" so macht, kann es durchaus passieren, dass die Stromaufnahme sich im Millisekundentakt ändert. Selbst wenn das "10€ Multimeter" das vernünftig messen würde, wärest du außer Stande, dass so schnell abzulesen. Und die Dynamik der Stromaufnahme ist noch ein ganz anderes Thema.
Messen kann man das in etwa damit. Man sollte aber den höheren Spannungsabfall gegenüber teureren MM beachten.
F. M. schrieb: > Die meisten kommen in den niedrigen mA Bereich. das reicht nicht. Im sleep Modus erwarte ich deutlich niederigere Stromaufnahmen. Wolfgang schrieb: > Simon K. schrieb: >> Kann ich so geringe Ströme mit einem billigen 10€ Multimeter messen? > > Je nach dem, was der "Nordic Chip" so macht, kann es durchaus passieren, > dass die Stromaufnahme sich im Millisekundentakt ändert. Selbst wenn das > "10€ Multimeter" das vernünftig messen würde, wärest du außer Stande, > dass so schnell abzulesen. Und die Dynamik der Stromaufnahme ist noch > ein ganz anderes Thema. Was schlägst du vor? Kann man mit einem Arduino irgendwie ne Art Messschaltung aufbauen?
Die klassische Messung mit Multimeter wird am hohen Innenwiderstand im 200µA Bereich scheitern. Mein Multimeter hat dort 1kΩ, Mit so einen großen Widerstand in der Stromversorgung funktioniert keine aktive Schaltung. Für das was du messen willst, bräuchte man Messgeräte mit geringem Innenwiderstand (max. 1Ω) und sehr hoher Auflösung von mindestens 7 Dezimal-Stellen. Ich denke, das ist nichts für Hobbyelektroniker. Ich empfehle dir, die Schaltung mit einem Super-Kondensator anstatt Akku zu versorgen. Den kannst du gezielt mit einer bestimmten Ladung aufladen und dann anhand des Spannungsabfalls die mittlere Stromaufnahme der Schaltung errechnen. Die Spitzen-Stromaufnahme findest du eher mit einem Oszilloskop und einem 1Ω Widerstand heraus.
Die Deep-Sleep Stromaufnahme kannst du mit einem 1kΩ Shunt Widerstand ermitteln, den du zu zunächst überbrückst. Dann setzt du das Gerät in einen permanenten Deep-Sleep Modus, dann entfernst du die Brücke.
Simon K. schrieb: > Messbereich > schätzungsweise zwischen wenigen uA und zweistelligem mA. Simon K. schrieb: > Kann ich so geringe Ströme mit einem billigen 10€ Multimeter messen? Nein, denn ohne Messbereichsumschaltung wird dass nicht funktionieren. Dazu kommt das was Wolfgang schrieb, ein Multimeter wird zu träge sein. Selbst dann wenn es teuer ist. Zu dem Thema existieren übrigensbereits einige Threads.
Naja, erstmal müsstest Du angeben, was Du wissen willst. Wenn ich mal raten darf, das Teil schaltet sich regelmäßig ein, macht eine Messung, und schläft dann eine Weile bis zur nächsten Messung. Das direkt zu messen ist schwierig. Du müsstest sehr häufig Messwerte nehmen und darüber integrieren. Dafür bräuchtest Du mindestens ein Speicherosziloskop, oder eine spezielle Messschaltung mit einem Integrator. Wenn wir da jetzt aber einen Schritt zurück treten, und die Frage stellen, die Dich vermutlich eigentlich interessiert, "Wie lange hält ein Akku mit Kapazität X?" Das kannst Du einfach ausprobieren in dem Du einen Akku möglichst definiert voll machst, und dann einfach das Gerät so lange laufen lässt, bis der Akku leer ist. Das geht auch ohne aufwändige Messtechnik.
Christian B. schrieb: > Wenn wir da jetzt aber einen Schritt zurück treten, und die Frage > stellen, die Dich vermutlich eigentlich interessiert, "Wie lange hält > ein Akku mit Kapazität X?" Vermutlich geht es darum, aber auch das Thema wurde bereits mehrfach behandelt. Und dann geht es in diese Richtung... Stefan ⛄ F. schrieb: > Ich empfehle dir, die Schaltung mit einem Super-Kondensator anstatt Akku > zu versorgen. Den kannst du gezielt mit einer bestimmten Ladung aufladen > und dann anhand des Spannungsabfalls die mittlere Stromaufnahme der > Schaltung errechnen.
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Typisch fallen im Strombereich <0,2V ab. Zum Schutz kann man eine Diode parallel schalten, die begrenzt den Spannungsabfall auf 0,7V. Damit kann man den Strom in den Sparmodi messen.
Simon K. schrieb: > Kann ich so geringe Ströme mit einem billigen 10€ Multimeter messen? Ja: Stefan ⛄ F. schrieb: > Die Deep-Sleep Stromaufnahme kannst du mit einem 1kΩ Shunt Widerstand > ermitteln, den du zu zunächst überbrückst. Dann setzt du das Gerät in > einen permanenten Deep-Sleep Modus, dann entfernst du die Brücke. > Oder brauchts da andere Geschütze? Bei anderen Geschützen erfolgt die µA-Messung nicht über die Spannungsbuchse, sondern ebenfalls über die mA-Buchse. Bei denen kannst du mit dem Bereichsschalter zwischen µA und mA und entsprechend 100Ω, ja bei denen ist es nicht 1kΩ, und ca.2Ω umschalten. Beim Billiggerät musst du das Kabel umstöpseln, wobei die Schaltung natürlich neu startet und das ganze Dilemma von vorne anfängt. So gesehen ist das dann schon eine Preisfrage. Auto Range gibt es bei denen aber auch nicht. Die beiden Bereiche müssen manuell geschaltet werden. Aber die Stefanus-Methode sollte funktionieren, da der niederohmige mA-Bereich einfach durch ein Kabel ersetzt wird.
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Hallo zusammen, danke für eure Antworten. Was mir gerade einfällt: Ich habe doch einen Batteriemanagement IC an Board: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/LTC2941.pdf Damit kann auch der Entladeprozess des Akkus analysiert werden. Dadurch sollte ich den mittleren Stromverbrauch doch auch bestimmen können, oder spricht was dagegen? Eigentlich ist der IC dazu gedacht, den Ladeprozess und den Akkustand darzustellen :-)
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Anbei noch ein Bild: Wenn der Akku nicht geladen wird, kann jegliche Stromentnahme über den 100mOhm Widerstand gemessen werden.
Simon K. schrieb: > Ich habe doch einen Batteriemanagement IC an Board > Damit kann auch der Entladeprozess des Akkus analysiert werden Im Prinzip schon. Kann der Chip denn auch die Ruhestromaufnahme (im Standby bzw. Deep-Sleep) erfassen?
Simon K. schrieb: > Kann ich so geringe Ströme mit einem billigen 10€ Multimeter messen Nein. Das Problem ist aber alt, huer im Firum hundertmal bestrochen, und man löst es normalerweise durch Entladung einer Kapazität also eines Kondensators. Und weil dessen Spannung im Laufe der Messperiode sinkt, kommt dahinter ein linearer Spannungsregler. Also aufladen, Absinken der Spannung begucken und daraus den Stromverbrauch berechnen wenn der Kondensator so leer ist dass er nicht mehr regeln kann (drop out) abbrechen. Er muss halt so gross dimensioniert und so weit sufgeladen (Spannungsfestigkeit des Reglers) sein, dann die interessante Zeit, z.B. Senddimpuls + Standbyzeit, abgedeckt sind. Und er sollte sich im Innenwiderstand nicht von der echten späteren Stromquelle untrtscheiden, Goldcaps sind also oft keine Lösung. Da der Spannungsregler einen Eigenverbrauch hat, der Kondensator eine Selbstenzladung, zieht man den in einer Probemessung ab.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Simon K. schrieb: >> Ich habe doch einen Batteriemanagement IC an Board >> Damit kann auch der Entladeprozess des Akkus analysiert werden > > Im Prinzip schon. Kann der Chip denn auch die Ruhestromaufnahme (im > Standby bzw. Deep-Sleep) erfassen? Ich glaube nicht dass der Chip das kann. 0R1 * 10uA = 1uV, ggf. ist der Strom noch geringer. Genau so... Beitrag "Re: Strommessung mit Multimeter"
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Stefan ⛄ F. schrieb: > Simon K. schrieb: >> Ich habe doch einen Batteriemanagement IC an Board >> Damit kann auch der Entladeprozess des Akkus analysiert werden > > Im Prinzip schon. Kann der Chip denn auch die Ruhestromaufnahme (im > Standby bzw. Deep-Sleep) erfassen? Der Coulomb Counter hat ein Charge LSB von 0,085mAh. Wenn die Schaltung (Nordic nRF Chip, ICM20948 MEMS) nun nur wenige uA benötigt, werde ich das wohl bestenfalls nach einer gewissen Zeit feststellen können. So genau muss es allerdings auch gar nicht sein. Mir würde es reichen, wenn ich die Akkulaufzeit im DeepSleep auf +- 1 Tag genau bestimmen kann. Im active Modus liegt der Stromverbrauch sicherlich bei ein paar mA (Bluetooth Low Energy + Sensor)...da kann ich dann auch wieder zuverlässiger messen. Und eigentlich habe ich zu 99% nur diese beiden Zustände, das wäre also völlig ausreichend.
Simon K. schrieb: > wenn > ich die Akkulaufzeit im DeepSleep auf +- 1 Tag genau bestimmen kann was schon sehr sehr genau ist. Die Stromaufnahme im aktiven Zustand übersteigt die im deep sleep um mehrere Größenordnungen. Je nachdem wie groß der Anteil der aktiven und inaktiven Zeit ist, müsstest du die Selbstentladung der Spannungsquelle beachten... Simon K. schrieb: > Und eigentlich habe ich zu 99% nur diese beiden Zustände, das wäre also > völlig ausreichend. Wenn in 1% der übrigen Fälle die Stromaufnahme deutlich größer ist, könnte es doch relevant sein.
Simon K. schrieb: > Kann ich so geringe Ströme mit einem billigen 10€ Multimeter messen? > Oder brauchts da andere Geschütze? µA bzw. mA kann man schon auch mit billigen DMMs messen. Problem wird sein, dass du während der Messung den Bereich umschalten musst. Probiere es einfach mal aus. Für schwerere Geschütze würde ich an Gossen Metrawatt Energy denken https://www.youtube.com/watch?v=BEuls6zXFas
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