In deiner Schaltung:

Es ist theoretisch möglich, die Spannung über und den Strom durch die Last zu messen. Die Spannung ist IN0 - IN1 und der Strom ist IN1/R.

Für eine brauchbare Strommessschaltung müsste R jedoch sehr niedrig sein. Sie möchten, dass die über R abfallende Spannung im schlimmsten Fall nur einen kleinen Bruchteil der insgesamt verfügbaren 12 V ausmacht. Sie sagen nicht, wie hoch der maximale Strom ist, den Sie messen müssen, aber ich würde damit beginnen, dass Sie nicht mehr als 100 mV über R haben möchten. In Wirklichkeit bedeutet dies, dass Sie das IN1-Signal verstärken müssen, bevor Sie es einem A / präsentieren. D mit einem Eingangsbereich von 5 V oder 3,3 V.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen so hochauflösenden A/D zu verwenden, dass Sie immer noch genügend Auflösung übrig haben, nachdem Sie nur einen kleinen Teil seines Bereichs verwendet haben. Bei einem 20-Bit-Delta-Sigma-A/D beispielsweise mit 3,0-V-Referenz wären 100 mV 1/30 seines Bereichs. Damit bleiben noch etwa 15 Bit Auflösung übrig.

Da IN0 eine höhere Spannung ist als direkt gemessen werden kann, verwenden Sie einen Widerstandsteiler, um sie auf den Bereich zu skalieren, den Sie messen können. Beispielsweise dämpfen ein oberer Widerstand von 20 kΩ und ein unterer Widerstand von 10 kΩ das Signal um 3. Wenn Sie einen A/D mit 5 V-Bereich verwenden, bedeutet dies, dass das Eingangssignal über einen 15-V-Bereich gemessen werden kann.

Bei hohem Strom muss der Messwiderstand klein sein, und der Spannungsabfall darüber wird klein sein. Zum Auslesen benötigen Sie einen Differenzverstärker. LM358 hat Probleme beim Lesen von Unterschieden unter 0,3 mV, aber über 10 mV sollten meistens in Ordnung sein. Die Ausgabe des Differenzverstärkers ist die Spannungsdifferenz über dem Messwiderstand.

Sie benötigen einen weiteren Operationsverstärker mit etwas Verstärkung, um ihn für den gesamten Bereich des ADC zu erhöhen. Vielleicht möchten Sie dasselbe (Operationsverstärker mit Verstärkung) auf der anderen Seite zum Lesen der Spannung tun, um die Skala von 0-1,2 V auf 0-5 V zu ändern.

Es ist vorzuziehen, die Last mit Masse zu verbinden, aber dann benötigt der Operationsverstärker mindestens 1,5 V mehr als die Lastversorgung. Wenn dies jedoch mit nichts anderem verbunden und nicht Teil eines größeren Stromkreises ist, kann es in Ordnung sein, die Lastmasse nicht zu referenzieren. Ein Kurzschluss an der Last wird jedoch die Eingangsspannung am Operationsverstärker immer noch auf 12 V setzen. Ich bin mir nicht sicher, ob dies ein Problem sein könnte, wenn man bedenkt, dass die Verstärkungsstufe nur bis zu 5 V ausgibt und die LM358-Eingänge bis zur Versorgungsspannung gehen können (12 V, wenn keine separate 15-V-Versorgung für die Operationsverstärker vorhanden ist).

Es tut mir leid, ich habe einen Fehler gemacht. Sie benötigen eine negative Versorgung für den Operationsverstärker, damit er unter 3A erkennen kann. Für 25 A ändern Sie bitte den Widerstand auf 0,01 Ohm 10 W (es wird heiß, also sollten Sie etwas Kühlung hinzufügen). Sollte einigermaßen gut über 0,5 A funktionieren. Wenn dies eine induktive Last ist, hätte ich definitiv separate Netzteile für den Operationsverstärker. Könnte sogar mit einem Operationsverstärker gehen, der aus Gründen der Genauigkeit Null-Offset-Pins hat.