Messen von High-Side- und Low-Side-Strom, unterschiedliche Messwerte?

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich messe den Stromverbrauch mehrerer verschiedener Handheld-Geräte (Rechner, Taschenlampen usw.) an der [Lithium-] Batterie. Mit einem einfachen, auf mA eingestellten Uni-T-Digitalmultimeter messe ich den Strom separat zwischen '+' und separat zwischen '-'. Ich sehe einige Geräte, die leicht unterschiedliche Messwerte zwischen „+“ und zwischen „-“ anzeigen.

Ein No-Name-Rechner zum Beispiel. Bei Verwendung sehe ich einen kleinen Unterschied von -53,2 mA bei "+" gegenüber -52,8 mA bei "-". Nach etwa 5 Minuten Inaktivität schaltet es das Display automatisch aus und misst fast genau 120 Sekunden lang -1,57 mA-Abfluss, wenn er zwischen „+“ gemessen wird, und –0,08 mA-Abfluss, wenn er zwischen „-“ der Batterie gemessen wird, dann beide Messwerte auf etwa 0,0 mA abfallen. Ich gehe davon aus, dass es in eine Art tieferen Schlafmodus geht. Aber was ist die wahrscheinlichste Erklärung für die Diskrepanz bei den Messungen?

Ein Schema ist erforderlich, um die Mehrdeutigkeit Ihrer Worte zu klären.
Sie haben also Ihr Amperemeter in Reihe mit den Batterien geschaltet, nur einmal am + Pol und das andere Mal am - Pol? Verwenden Sie dasselbe Instrument zu unterschiedlichen Zeiten? Haben Sie die Messungen mehrmals wiederholt, um zu bestätigen, dass die Diskrepanz konsistent ist? Fließt der Strom immer gleichsinnig durch das Instrument?
(1.) Dasselbe Instrument (2.) 5 Mal oder öfter wiederholt. (3.) Einige Geräte schließen das Laden ein, dann ist der Strom positiv. Andernfalls entlädt sich die Batterie (der Strom ist negativ). (4.) Die Messung erfolgt, indem die + Ader der Batterie halbiert und das Multimeter dazwischen gelegt wird, während - direkt am Gerät angeschlossen bleibt. Dann umgekehrt. Die Messungen von + und - werden nicht gleichzeitig durchgeführt.
Ich habe keine Schaltpläne auf der Geräteseite, da die Geräte nur ein Haufen zufälliger Endbenutzergeräte sind, die ich herumliegen habe. Ich frage, ob ein Blackbox-Gerät dieses Verhalten haben kann ([Schutz-] Dioden [Leckage] usw.), wenn der Batterieentladestrom gemessen wird, oder ob es z. B. einen grundlegenden Unterschied zwischen der Strommessung über + oder - an der Batterie gibt. Meine Vermutung und alles, was ich bisher gelesen habe, besagt, dass es keinen Unterschied geben sollte. Scheint gerätespezifisch zu sein. Bei den meisten Geräten ist der Strom gleich.
Aber fließt der Strom im Amperemeter immer in die gleiche Richtung, wenn man am + und am - Pol misst? Ich meine, haben Sie versucht, die Anschlüsse des Amperemeters umzukehren, wenn Sie Strom am selben Pol messen? Gleiches Maß?
Wenn die Klemmen des Amperemeters vertauscht werden, bleibt der Absolutwert der Messung gleich. Ich sehe jedoch immer noch die Diskrepanz des absoluten Werts zwischen "+" und "-". Der Rechner, der eine Diskrepanz hat, hat ein kleines Solarpanel. Ist es möglich, dass 1 ... 2 mA irgendwie in das Solarpanel zurückgespeist werden und ich es deshalb nicht am "-" der Batterie sehe? Update: Ich habe das Solarpanel getrennt und sehe immer noch den Unterschied.
Ist es möglich, dass die Schaltung Kondensatoren hat, die auf eine bestimmte Weise geladen und entladen werden, was den Unterschied von 1 ... 2 mA von "+" und "-" Strom an der Batterie erklären könnte?
Ich stimme Andi zu. Sie müssen einen Stromkreis zeichnen, da Ihre Worte mehrdeutig sind. Im Editor befindet sich ein Schaltplaneditor. Sieht aus wie Schaltungskomponenten. Trennen Sie die Batterie von der Last und schließen Sie ein Amperemeter zwischen Batterie und Last an?
Ändert die Temperatur von Komponenten während und / oder zwischen den Tests?
Ich mache relativ kurze Tests, daher glaube ich nicht, dass etwas über die normale Raumtemperatur hinaus erhitzt wird. Sorry für die Aufregung. Meine ursprüngliche Absicht war es, hauptsächlich eine Realitätsfrage zu stellen, ob es einen Schaltkreis gibt, wie fehlerhaft oder raffiniert er auch sein mag, der diesen Unterschied erzeugen kann.
Ist das ein analoges oder digitales Amperemeter? Wenn es analog ist und Sie das Instrument physisch neu positionieren, könnten magnetische Streufelder es beeinflussen.
Digital-Multimeter. Dies geschieht nur mit einem einzigen Gerät. Batteriezellenkabel sind AWG20, unsicher über die Geräteseite.
Von eepower: „Wenn die Schaltung eine gemeinsame Masse mit dem Messgerät teilt, wird oft gewählt, den Shunt so nah wie möglich an der Masse zu platzieren. Der Grund dafür ist, das Amperemeter vor der möglicherweise zu hohen Gleichtaktspannung und Beschädigung zu schützen das Gerät oder liefern fehlerhafte Ergebnisse. Ein Nachteil dieses Aufbaus ist, dass Leckagen, die den Shunt umgehen, möglicherweise nicht erkannt werden.“ Dies sind wahrscheinlich die Lecks, die ich zu verstehen versuche, also ist es möglich?

Antworten (2)

Theoretisch sollten die Ergebnisse genau gleich sein.

Aber es gibt eine Menge verwirrender Probleme, wie zum Beispiel:-

  • Der Ladezustand der Batterie
  • Die Temperatur
  • Der Kontaktwiderstand an den Batterie- und Amperemeterklemmen
  • Was der Taschenrechner gerade macht (evtl. auch wenn etwas im Speicher ist)
Er hat die Messungen mehrmals wiederholt und er hat konsistente Ergebnisse erhalten, sodass Ladung, Temperatur und Betriebszustand keine Rolle spielen. Ich hatte an Kontaktwiderstand gedacht, zum Beispiel einen oxidierten Batteriehalterkontakt, aber er hat die Drähte abgeschnitten, damit diese Kontakte durch die Maßnahme nicht verändert werden ...
...es sei denn, das Gerät steht auf dem Kopf und die Tasten werden an unterschiedlichen Stellen gedrückt, wenn der Messpunkt gewechselt wird (all dies vorausgesetzt, die Solarzelle wurde abgeklemmt, sonst kommen Schatten ins Spiel).

Die Messung in Vorwärtsrichtung kann aufgrund eines Nullabgleichfehlers vom Wert bei der Messung in Rückwärtsrichtung abweichen.

Haben Sie schon einmal versucht, die Anschlussklemmen zu vertauschen, um aus dem "+" ein "-" zu machen und umgekehrt?

PS: Der typische Fehler für ein nicht so perfekt kalibriertes Gerät kann im Bereich von 1-2% plus einigen 1-2 Ziffern liegen. Nur dass Ihr Display Ihnen so viel mehr Stellen anzeigen kann, bedeutet nicht, dass der absolute Wert genauer ist. (Aber relative Messungen oder Tendenzbeobachtungen können immer noch funktionieren - es sei denn, Sie haben eine Aufwärmdrift im DMM. Oft liegt es an Ihnen zu entscheiden, ob Ihr Messansatz solide ist.)

Interessant ist, dass von fast einem Dutzend verschiedener Geräte derzeit eigentlich nur eines dieses Verhalten zeigt, und zwar ziemlich konstant.
@wolf9000 kannst du die Batterien aus der Gleichung nehmen und das Gerät mit einer externen Spannungsversorgung versorgen? Reden wir von Knopfbatterien – wie ich es von einem Taschenrechner erwarten würde – oder von versiegelten Lithiumbatterien? Denn wenn wir den Messwerten glauben würden, gibt es vielleicht ein Leck, das einen „dritten“ Anschluss zwischen + und – einführt (und der Stromkreis wird durch die Leiterplatte oder das Metallgehäuse geschlossen). Ich bezweifle es, aber nur um auszuschließen, dass etwas zwischen den Polen passiert ...
Es besteht die Möglichkeit, dass einige Drähte in der Nähe bestimmter Schaltkreise und Teile einen Effekt erzeugen, der sich auf den Stromverbrauch des Geräts auswirkt. Spulenbasierte Amperemeter hätten definitiv ein Magnetfeld. und solche Felder können zB auf feritische Perlen sowie auf Luftspulen und Transformatoren einwirken. - erinnert mich an den Lehrer, der einmal einen Oszillator gebaut hatte und der nur lief, wenn er ein Messgerät anschloss. Am Ende benutzte er einen Widerstand von ähnlichem Wert wie das Messgerät - und sein Oszillator arbeitete weiter. - das ist die Wirkung von Messungen.
Messen von High-Side- und Low-Side-Strom, unterschiedliche Messwerte?
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