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"Mal eben" einen OP-Multiplikator bauen - trivial?

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Thomas Heier

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Nov 4, 2012, 11:54:05 AM11/4/12
to
Hallo,

f�r meine gerade in Bau befindliche "Jacht" (6 kg, 1,2 Meter L�nge �ber
alles) suche ich eine M�glichkeit, die Motorleistung zu messen. Die
Nenndaten des Motors lauten U=8,4 Volt, I=12 A (18A im Anlauf).

Der Motor wird �ber einen Schaltregler angesteuert.

Am billigsten w�re es f�r Strom und Spannung je ein DMM-Modul aufs Deck
zu stellen. Mir w�re es aber lieber, nur eine Anzeige zu haben, die
gleich VA (=Watt) anzeigt. Der erste Quadrant reicht. Ist sowas einfach
mit einem OP in Multiplikatorschaltung zu machen? Es ist leider schon
rund 30 Jahre her, wo ich derartige Schaltungen ausgelegt und berechnet
habe, daher meine Frage ob es sowas schon als Vorlage gibt.

Von anderen M�glichkeiten sind nur solche Interessant, die bis / weniger
als rund 3 Euro kosten (das w�re der Sch�tzpreis f�r einen 741, einen
78L12, ein paar Widerst�nde und ggf. einige Cs.) und einen Ausgang von
0..2 oder 0..20 Volt haben (das DMM-Modul ist schon vorhanden).

--
Gru� aus Henstedt-Ulzburg, Deutschlands gr��tem Dorf (Schleswig-
Holstein, Kreis Segeberg). Urlaubsbilder: http://www.thomas-heier.de
Filme: http://www.youtube.com/user/thshDE?feature=mhum#g/u
Mein Flohmarkt: http://www.thomas-heier.de/flohmarkt/flohmarkt.html

Markus Marquardt

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Nov 4, 2012, 1:01:34 PM11/4/12
to
On 04.11.2012 17:54, Thomas Heier wrote:

> Von anderen M�glichkeiten sind nur solche Interessant, die bis / weniger
> als rund 3 Euro kosten (das w�re der Sch�tzpreis f�r einen 741, einen
> 78L12, ein paar Widerst�nde und ggf. einige Cs.) und einen Ausgang von
> 0..2 oder 0..20 Volt haben (das DMM-Modul ist schon vorhanden).

...die Multiplikatorschaltung auf Wikipedia ben�tigt allerdings F�NF
OPs, mit FETs gibt es eine Variante die nur zwei ben�tigt...

Ich gebe allerdings zu, von Analogtechnik wenig Ahnung zu haben.

Da der Motor ja mit einer Rechteckspannung (PWM) angestsuert wird,
m�sste zur Leistungsmessung Strom/Spannung ja integriert werden, um den
echten Wert zu erhalten.

Evtl. kann Dir auch jmd. in de.sci.electronics besser helfen.

Gr��e
Markus

Bernd Mayer

unread,
Nov 4, 2012, 1:10:37 PM11/4/12
to
Am 04.11.2012 17:54, schrieb Thomas Heier:
> Hallo,
>
> f�r meine gerade in Bau befindliche "Jacht" (6 kg, 1,2 Meter L�nge �ber
> alles) suche ich eine M�glichkeit, die Motorleistung zu messen. Die
> Nenndaten des Motors lauten U=8,4 Volt, I=12 A (18A im Anlauf).
>
> Der Motor wird �ber einen Schaltregler angesteuert.
>
> Am billigsten w�re es f�r Strom und Spannung je ein DMM-Modul aufs Deck
> zu stellen. Mir w�re es aber lieber, nur eine Anzeige zu haben, die
> gleich VA (=Watt) anzeigt. Der erste Quadrant reicht. Ist sowas einfach
> mit einem OP in Multiplikatorschaltung zu machen? Es ist leider schon
> rund 30 Jahre her, wo ich derartige Schaltungen ausgelegt und berechnet
> habe, daher meine Frage ob es sowas schon als Vorlage gibt.
>
> Von anderen M�glichkeiten sind nur solche Interessant, die bis / weniger
> als rund 3 Euro kosten (das w�re der Sch�tzpreis f�r einen 741, einen
> 78L12, ein paar Widerst�nde und ggf. einige Cs.) und einen Ausgang von
> 0..2 oder 0..20 Volt haben (das DMM-Modul ist schon vorhanden).

Hallo,

zu Analogmultiplizierern siehe z.B.:

http://www.analog.com/static/imported-files/tech_docs/ADI_Multiplier_Applications_Guide.pdf

Ein IC kostet vermutlich mehr als 3 �.


Bernd Mayer





Oliver Betz

unread,
Nov 4, 2012, 2:20:35 PM11/4/12
to
Thomas Heier schrieb:

>gleich VA (=Watt) anzeigt. Der erste Quadrant reicht. Ist sowas einfach
>mit einem OP in Multiplikatorschaltung zu machen? Es ist leider schon

Operationsverst�rker multiplizieren nicht.

Die "Multiplikation" erfolgt an unlinearen Bauteilen. Z.B. Dioden ->
Logarithmus, dann Addition (mit Operationsverst�rker), wieder eine
Diode -> Exponentialfunktion.

Die unlinearen Bauteile m�ssen gepaart und thermisch gekoppelt sein,
und auch sonst gibt's ein paar Schwierigkeiten. Das baut man nicht
"eben mal so" auf.

Servus

Oliver
--
Oliver Betz, Muenchen (oliverbetz.de)

Horst-D.Winzler

unread,
Nov 4, 2012, 2:56:31 PM11/4/12
to
Am 04.11.2012 20:20, schrieb Oliver Betz:
> Thomas Heier schrieb:
>
>> gleich VA (=Watt) anzeigt. Der erste Quadrant reicht. Ist sowas einfach
>> mit einem OP in Multiplikatorschaltung zu machen? Es ist leider schon
>
> Operationsverstärker multiplizieren nicht.
>
> Die "Multiplikation" erfolgt an unlinearen Bauteilen. Z.B. Dioden ->
> Logarithmus, dann Addition (mit Operationsverstärker), wieder eine
> Diode -> Exponentialfunktion.
>
> Die unlinearen Bauteile müssen gepaart und thermisch gekoppelt sein,
> und auch sonst gibt's ein paar Schwierigkeiten. Das baut man nicht
> "eben mal so" auf.
>

Desterwegen empfiehlt sich der AD 633.

Ich meine aber, das es auch noch anders geht. Mir spukt da das
Time-Divsions analog Multiplier Verfahren im Kopf.

--
mfg hdw

Rolf Bombach

unread,
Nov 4, 2012, 5:28:05 PM11/4/12
to
Thomas Heier schrieb:
> Hallo,
>
> für meine gerade in Bau befindliche "Jacht" (6 kg, 1,2 Meter Länge über
> alles) suche ich eine Möglichkeit, die Motorleistung zu messen. Die
> Nenndaten des Motors lauten U=8,4 Volt, I=12 A (18A im Anlauf).
>
> Der Motor wird über einen Schaltregler angesteuert.

Oje. Damit hat Spannung, Strom und Phasenversatz dazwischen am Motor
einen komplizierten, rasch wechselnden Verlauf, um es mal neutral auszudrücken.

> Am billigsten wäre es für Strom und Spannung je ein DMM-Modul aufs Deck
> zu stellen. Mir wäre es aber lieber, nur eine Anzeige zu haben, die
> gleich VA (=Watt) anzeigt. Der erste Quadrant reicht. Ist sowas einfach
> mit einem OP in Multiplikatorschaltung zu machen? Es ist leider schon
> rund 30 Jahre her, wo ich derartige Schaltungen ausgelegt und berechnet
> habe, daher meine Frage ob es sowas schon als Vorlage gibt.

Zuerst müsste man den Strom in eine Spannung (z.B. 0-5 V) umwandeln, damit
solche Schaltungen zurechtkommen.
Heute würde man wohl Spannung wie Strom digitalisieren und dann numerisch
die Leistung bestimmen.
Ich gehe davon aus, dass der wenig erfahrene allerdings sowohl bei der
analogen wie bei der digitalen Methode nicht zum Ziel kommt. Hauptgrund
eben die Eingangssignale.
>
> Von anderen Möglichkeiten sind nur solche Interessant, die bis / weniger
> als rund 3 Euro kosten (das wäre der Schätzpreis für einen 741, einen
> 78L12, ein paar Widerstände und ggf. einige Cs.) und einen Ausgang von
> 0..2 oder 0..20 Volt haben (das DMM-Modul ist schon vorhanden).

Strom von Batterie zu Regler messen, z.B. mit Drehspulinstrument. Falls
die Batteriespannung einigermassen konstant ist, erübrigt sich die
Multiplikation. Messinstrument gibt es sicher auch "nautisch gehärtet",
bei Selbstbauelektonik, äh, kein Kommentar.


--
mfg Rolf Bombach

Uwe Bonnes

unread,
Nov 5, 2012, 1:43:01 PM11/5/12
to
In de.sci.ing.elektrotechnik Thomas Heier <Th...@thomas-heier.de> wrote:
> Hallo,

> f�r meine gerade in Bau befindliche "Jacht" (6 kg, 1,2 Meter L�nge �ber
> alles) suche ich eine M�glichkeit, die Motorleistung zu messen. Die
> Nenndaten des Motors lauten U=8,4 Volt, I=12 A (18A im Anlauf).

> Der Motor wird �ber einen Schaltregler angesteuert.

> Am billigsten w�re es f�r Strom und Spannung je ein DMM-Modul aufs Deck
> zu stellen. Mir w�re es aber lieber, nur eine Anzeige zu haben, die
> gleich VA (=Watt) anzeigt. Der erste Quadrant reicht. Ist sowas einfach
> mit einem OP in Multiplikatorschaltung zu machen? Es ist leider schon
> rund 30 Jahre her, wo ich derartige Schaltungen ausgelegt und berechnet
> habe, daher meine Frage ob es sowas schon als Vorlage gibt.

> Von anderen M�glichkeiten sind nur solche Interessant, die bis / weniger
> als rund 3 Euro kosten (das w�re der Sch�tzpreis f�r einen 741, einen
> 78L12, ein paar Widerst�nde und ggf. einige Cs.) und einen Ausgang von
> 0..2 oder 0..20 Volt haben (das DMM-Modul ist schon vorhanden).

STM32L1 Discovery mit LCD Module und ADC, beide Werte digitalisieren,
(digital) multiplizieren und auf dem Display anzeigen.


--
Uwe Bonnes b...@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

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