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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strommessung


Autor: Strom123 (Gast)
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Hallo,

Gibt es eine einfache und möglichst billige Variante den Strom in einer 
230V AC Leitung zu messen?

Potentialtrennung ist hierbei nicht notwendig (Platzproblem)!
Meine Überlegung bisher:

Ein Shunt (~0,01 Ohm) und der klassische Weg den Spannungsabfall 
verstärken, gleichrichten, tiefpass und mithilfe des ADC messen --> 
Umrechnen fertig ;-)

Jedoch ist das erste Problem sofort beim verstärken da, da ich nur eine 
0V bzw. +5V Spg. Versorgung habe.

Habt ihr eventuell bessere Ansätze ?

Autor: R2D2 (Gast)
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Klingt zwar ein bischen nach Selbstmord (kein Platz aber messen wollen) 
aber egal:

Wie wäre es mit der Idee die gute alte Vierdraht-Meßtechnik in die 
Anschlußleitungen zu verlegen. Also einen Milliohm Widerstandsdraht für 
die stromführenden Leitungen und Kupfer für die Meßleitungen zu nehmen.

Das ganze noch über die Erwärmung eines Widerstandes messen (falls etwas 
langsamer und dafür störungsfrei und galvanisch entkoppelt sein soll 
Voilá)

Autor: Johannes (Gast)
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Wie wärs mit einem Kompensationsstromwandler? z.B. LTS 6-NP . Der 
liefert 3.125V für 2A und 2,5V für 0A. Außerdem hast du dann doch eine 
Potentialtrennung, was bei 230V zu empfehlen ist.
Versorgungsspannung ist +5V.
Bei umgekehrter Stromrichtung hast du Uout = 1,875V für -2A.
Gibts auch noch für größere Ströme

J.

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Bin ebenfalls auf der Suche nach einem Bauteil um den Strom in einer 
230V-Versorgung zu messen. Allerdings reichen mir die 2A nicht aus, ich 
muss sicherstellen, dass das Bauteil die max. erlaubten (und auch 
abgesicherten) 16A des Anschlusses überlebt. Die Meßgenauigkeit muss 
nicht so hoch sein 0,1A ist vollkommen ausreichend. Auch habe ich keine 
Platzprobleme (ist alles noch im Entwurfs-Stadium), aber es sollte was 
sein, was ich einfach über den ADC auswerten kann.

Was kann/sollte man in diesem Fall nehmen?
Interessant wäre auch ein Bauteil an dem die Logikseite als Print 
ausgeführt ist, die 230V-Seite allerdings als Lötfahnen oder ähnlichem. 
Dann brauch ich mir die 230V nicht auf die Platine legen.

Gruß
Dominique Görsch

Autor: Strom123 (Gast)
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Dominique Görsch - ich schließ mich an !
LTS 6-NP --> gibt es zwar in einer Größeren Variante (10A) jedoch möchte 
ich keinen eigenen Stromwandler verbauen, wegen der größe !

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

Sieh dich mal bei CSD um.

MfG Spess

Autor: Dominik T. (dom) Benutzerseite
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Hallo zusammen,

schaut auch mal die Hall-Sensoren von Allegro an:

http://www.allegromicro.com/en/Products/Categories...

Gruß
Dominik

Autor: R2D2 (Gast)
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Leider gibt es auf einer Stromleitung keinen Strom sondern ein Gewirr 
aus allen möglichen Verbrauchern zieht sich irgendwas was gerade so da 
ist lustig aus der Leitung, zerhackt es nach gutdünken und ballert noch 
gegenEMKs und iregndwelche Blindkompensationen zurück.


Was übrig bleibt ist alles andere als ein Sinus, die effektive Leistung 
bzw Strom Spannung VA was immer du willst ist "nicht mal so eben" zu 
messen. Schon gar nicht mit einem A/D Wandler der immer nur einen 
Ausschnitt aus diesem ganzen Gewirr von Strom und Spannungsänderungen 
sieht. Du mußt über die ganze Fläche einer Vollwelle messen und 
integrieren um überhaupt ein Ergebnis zu bekommen.

Ich vermute das es einfacher ist die thermische Erwärmung in einem 
Nebenzweig zu messen


0,1A bei 16A Scale sind, sofern ich die %Rechnung noch kann, 0.625%. Das 
ist schon sehr ambitioniert.

Autor: Strom123 (Gast)
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Hallo,


Wobei ich mich dann schon frag, was ein einfaches Multimeter so misst ?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Wobei ich mich dann schon frag, was ein einfaches Multimeter so misst ?

Wenn man nicht aufpasst, dann misst es Mist.

Autor: Strom123 (Gast)
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HaHa

Autor: Gast Posti (Gast)
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Hi

Die Idee, die Temperatur eines Shunt auszuwerten, gefällt mir.
Befürchte nur, daß eine Änderung des Stromes sich erst mehrere Sekunden 
später bemerkbar macht, außerdem wird die Schaltung wohl stark 
raumtemperaturabhängig sein.
Hab ein CNY70 auf einem Drehstromzähler gepappt und vergleiche die 
Spannung des CNY mit einem Referenzwert per OpAmp.
Leider konnte ich das Signal noch nicht auf meinem Oszi sichtbar machen, 
da der dortige Rechner (Ubuntu) nicht so recht mit dem Win-Oszi zusammen 
schaffen will, soll aber mal mein Problem sein :))

Wenn Ihr eine 'schöne' Möglichkeit kennt, wie man die Temperaturänderung 
zeitnah und die Abhängigkeit zur Umgebungstemperatur zu kompensieren ... 
wäre äußerst interessiert :)
Und: Mit Netzspannung hab ich beruflich (ab und zu g) zu tun ...

MfG

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Nungut, in Sachen genauigkeit könnte ich noch abstriche machen und in 
Sachen max. Last könnte ich auch noch mit 10A leben. Ziel ist eine (per 
Netzwerk) schaltbare Steckdose bei der man im Webinterface auch den 
aktuellen Stromverbrauch der einzelnen Ports ablesen kann. Da dies unter 
Umständen auch zur Abrechnung herangezogen werden wird, sollte die 
Ungenauigkeit* nicht allzuhoch sein.

Gruß
Dominique Görsch

*Aktuell praktizierte Alternative ist die Zangenmessung, also auch nicht 
wirklich genau.

Autor: Manfred Schön (mandinice)
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Hallöchen

Für sowas verwende ich Stromwandler

Führe den Strom vom Stromwandler über einen Widerstand als Shunt,
den Spannungsabfall mit einer Diode gleichrichten
und mit einem Kondensator glätten.
Liefert eine Spannung von 0 - 10V fast linear mit dem Strom.

Habe erst gerade eine Print mit 7 Strommessunge gemacht.
Ein Motor mit 11kW und 6 mit 2 kW

Das Ganze kostet 5.-- Euro pro Messung.

Bei Interesse bitte melden. Sende dann weiter Daten.

hmg
Mandi

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Manfred Schön wrote:
> Bei Interesse bitte melden. Sende dann weiter Daten.

Klingt interessant, wäre an weiteren Infos interessiert. Wie 
verarbeitest du die 0-10V weiter?

Gruß
Dominique Görsch

Autor: Max (Gast)
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Ein Multimeter (gegebenen Falls mit Shunt) an der Seriellen auslesen.

z.B.PeakTech 4360

Es ist  RTS und DTR zu setzen, geht also mit dem Hyperterminal nicht und 
ist  mit getrenntem Potential.

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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spess53 wrote:
Dateianhang: AC1020.pdf

Den Anhang hab ich ja glatt übersehen. Ich werd nicht ganz schlau 
daraus, wie diese Stromwandler auf der Primär-Seite eingesetzt werden. 
Einfach die Versorgungsleitung hindurch führen? Nur den Außenleiter?

Gruß
Dominique Görsch

Autor: Manfred Schön (mandinice)
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Hallöchen

Upps hab' gerade gesehen : AC1020.pdf
Ich verwende diese Stromwandler.
Sind extrem billig !


Die 0 - 10 Volt lesen ich in eine SPS ein.

Man kann aber auch ein Multimeter verwenden.

Oder man kann aber auch 0 - 2,5V erzeugen und in eine uC einlesen.

hmg
Mandi

Autor: R2D2 (Gast)
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Liear sind die aber auch nicht gerade.

Der Fehler liegt bei 1000% Ratio RE zu RL "at rated primary current"

Bin zu faul das jetzt auseinanderzutüddeln aber scheint nicht gerade 
wenig.


Ausserdem mißt du das induzierte Magnetfeld in einem Leiter durch das 
Mitrelloch. Das mußt du auch wieder über ein paar Halbwellen 
integrieren.

Autor: R2D2 (Gast)
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Sorry für die Schreibfehler

Liear = Linear
Mitrelloch = Mittelloch

der Rest ist hoffentlich auch so klar

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Einfach die Versorgungsleitung hindurch führen? Nur den Außenleiter?

Einen Leiter durchführen.

MfG Spess

Autor: pillepalle (Gast)
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Autor: Ulrich (Gast)
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Das mit der Verzerrung der Wellenform ist nicht so schlimm. Auch das 
integrieren der Leistung über eine paar Perioden schaffen schon 8 Bit 
µCs (z.B. Atmel Mega..). Durch die vielen benutzten AD Werte ist das 
Ergebnis überraschend gut, auch mit nur einem 8 Bit Wandler. Genaue 
Multimeter machen das schon seit einigen Jahre bei Wechselstrommessungen 
auch so (allerding wohl mit besseren ADs).

Der Umweg über die Temperaturerhöhung ist hat sogar mehr Probleme, 
besonders wenn man einen eher großen Leistungsbereich hat. Bei einem 10 
mal kleineren Strom hat man nur noch 1/100 der Temperaturerhöhung. Man 
hat also schon mal einen ziehmlich geringe dynamik. Die Thermische 
Methode ist eigentlich nur noch für deutlich höhere Frequenz 
interessant.

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Was brauch ich denn da noch weiter zum Anschluss an den µc? Vier Dioden 
zum Gleichrichten und zwei Rs als Spannungsteiler um auf 0-5V zu kommen?

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Was brauch ich denn da noch weiter zum Anschluss an den µc? Vier Dioden
>zum Gleichrichten und zwei Rs als Spannungsteiler um auf 0-5V zu kommen?

Besser aktiv.  Die Schaltung auf S.16 geht recht gut. Den 2.OV zur 
Pegelanpassung verwenden. Möglichst kleine Bürdewiderstände verwenden 
(Linearität).

MfG Spess

Autor: David (Gast)
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Hallo,

für die Energieverbrauchsmessung gibt es spezielle Chips, z.B.:

MCP3909 von Microchip (www.microchip.com)

ADE7753 von Analog Devices (www.analog.com)

In den Datenblättern und AN´s steht auch wissenswertes zur Strommessung.

David

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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David wrote:
> MCP3909 von Microchip (www.microchip.com)
> ADE7753 von Analog Devices (www.analog.com)

Wenn ich das beim Überfliegen des Datenblatt richtig gelesen habe, sind 
das doch auch nur ADCs oder? Da kann ich ja auch gleich mit Shunt über 
den ADC des µC selber messen...

Autor: David (Gast)
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Hallo Dominique,

> Wenn ich das beim Überfliegen des Datenblatt richtig gelesen habe, sind
> das doch auch nur ADCs oder? Da kann ich ja auch gleich mit Shunt über
> den ADC des µC selber messen...

Nun ja, die ADCs dieser Chips sind für die Energiemessung 
(Differenzeingänge, hohe Eingangsempfindlichkeit beim Stromeingang, 
16-Bit Auflösung...) optimiert. Außerdem erfolgt in den Chips eine 
digitale Filterung und gleich die richtige Berechnung der Leistung.

Sicherlich geht es auch mit dem µC aber:
- negative Spannungshalbwelle messen geht nur mit zusätzlichen Aufwand
- Strom über Shunt einfach auf ADC-Eingang geht wegen der positiven und 
negativen Halbwellen und dem nötigen Spannungsabfall über Shunt auch 
nicht so einfach
-eine halbwegs genaue Leistungsberechnung  (Phasenverschiebung U und I, 
nichtsinusförmige Stromentnahme) kann einen "kleinen" µC ganz schön 
beschäftigen

Will ja nicht behaupten, das diese Chips die einfachste Lösung sind, 
aber die genaueste und in meinen Augen die eleganteste und 
stressfreiste.

David

Autor: Claudio Hediger (Gast)
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Es gibt dafür spezielle Strom Wandler welche Linear zum Strom eine 
Spannung liefern....

Galvanisch getrennt und bis 20A einsetzbar

http://www.coilcraft.com/pdfs/sen60tr.pdf

Viel Spass damit :)

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Claudio Hediger wrote:
> Galvanisch getrennt und bis 20A einsetzbar
> http://www.coilcraft.com/pdfs/sen60tr.pdf

Danke, sieht interessant aus, hab ich mal gesampled.

Gruß
Dominique Görsch

Autor: Der wohl Ahnungslose (Gast)
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Lese hier gerade, daß man auch mittels Stromwandler auf 0-10V kommen 
kann.

Wie kommt folgende Idee bei Euch an um den Strom zu Abrechnungszwecken 
verwenden zu können:

Die 0-10V des Stromwandler gleichrichten und mit Kondensator puffern.
Jede Sekunde (oder so) werden die Spannungen an den zu messenden 
Steckdosen erfasst und je nach Wert ein interner Zähler entsprechend 
erhöht.
Um die bestimmt vorhandene Ungenauigkeit möglichst rausrechnen zu 
können, müsste die Hauptleitung vom µC ebenfalls mitgemessen werden.
Da ich jetzt nicht weiß, wie sich eine Phasenverschiebung auswirkt (von 
wegen Leistung, die das EVU bezahlt wissen will (eher Arbeit, also x 
Zeit)) müsste vll. die Hauptleitung noch über einen (geeichten?) Zähler 
geführt werden.

Je nach Prozentanteil der Zählerwerte/Steckdose von 
Zählerwert/Hauptleitung wäre die Differenz des Zählerstand 
vorher/nachher entsprechend zu berechnen und man weiß (recht genau??) 
welche Dose wieviel Leistung genommen hat.

Ist das so machbar, wo liegen Fehler, wie groß sind die Fehler, wie groß 
können sie sich auswirken?
Denke da momentan an Phasenschnitt, wo im Stromwandler zwar auch der 
Schnitt 'mitgehalten' werden dürfte, aber die Spannung über dem Shunt, 
gepuffert vom Kondensator, wohl trotzdem auf Max ansteigen wird.
Auch, wenn bei 90° (50%) geschnitten wird.

Wäre der 'Kunde' dann aber selber schuld, wenn er zuvor aufgeklärt wurde 
;)

Also, WO liegt da der Hund begraben oder ist die Idee gar nicht so blöd?

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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David wrote:
>> MCP3909 von Microchip (www.microchip.com)
>> ADE7753 von Analog Devices (www.analog.com)

>Wenn ich das beim Überfliegen des Datenblatt richtig gelesen habe, sind
>das doch auch nur ADCs oder? Da kann ich ja auch gleich mit Shunt über
>den ADC des µC selber messen...

Das ist die komplette Berechnung aller interessanten Größen gleich mit 
drin.
Ich entwickle gerade ein entsprechendes Energy_MEter mit dem ADE7758... 
Die Größen müssen nur noch per SPI ausgelesen (und angezeigt) werden...

Autor: Der wohl Ahnungslose (Gast)
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Hallo

Stolperte gerade über folgenden Link:
http://www.christ-elektronik.de/www/produkte-diens...

Die Steckdosenleiste 19" ganz Unten scheint mir hier gut zu passen.

Autor: Manuel B. (baeri3)
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Der CS2106L schaut wirklich interessant aus. Hat jemand schon samples 
erhalten?

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Manuel B. wrote:
> Der CS2106L schaut wirklich interessant aus. Hat jemand schon samples
> erhalten?

Ja, habe hie 3 Samples liegen. Bin leider noch nicht dazu gekommen damit 
was zu machen.

Finde ihn ziemlich schlampig verarbeitet, die Pinabstände stimmen 
überhaupt nicht und um das wenigstens halbwegs auszugleichen wurden 
meine direkt mit leicht schräg abgebogenen Pins geliefert. Somit stimmt 
das Mass an der Spitze der Pins so in etwa, in Platinen bekommt man ihn 
aber nur mit etwas Gewalt.

Gruß
Dominique Görsch

Autor: Manuel B. (baeri3)
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Dominique Görsch wrote:
> Finde ihn ziemlich schlampig verarbeitet, die Pinabstände stimmen
> überhaupt nicht und um das wenigstens halbwegs auszugleichen wurden
> meine direkt mit leicht schräg abgebogenen Pins geliefert. Somit stimmt
> das Mass an der Spitze der Pins so in etwa, in Platinen bekommt man ihn
> aber nur mit etwas Gewalt.
Achje, Fernost Ware .. ;) Sobald's was neues gibt würd's mich natürlich 
brennend interessieren!

Autor: Dominique Görsch (dgoersch)
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Manuel B. wrote:
> Achje, Fernost Ware .. ;)

Mexiko.

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