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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu: LTSpice VS Realitaet


Autor: Foka Mokra (foka)
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Hallo,

ich will Stroeme im Bereich bis ca. 5A an 220V (diverse
Haushaltsgeraete) messen.

Das ganze soll mit einem Stromwandler, z.B. Talema AC1005 an den ein
AVR-ADC angeschlossen ist, gemessen (oder eher geschaetzt)
werden. Meine Prioritaet liegt nicht in der Genauigkeit sondern in der
Erkennung was das entsprechende Geraet gerade macht (eine Art
Verhaltens/Verbrauchsanalyse).

Die Wechselspannung am Stromwandler + 100R Widerstand liegt irgendwo
zwischen 0V-1V. Bevor ich diese an den AVR anschliesse will ich das
ganze etwas verstaerken und gleichrichten.

Dazu habe ich kleine Schaltung in LTSpice zusammengecklickt. Wegen der
kleinen Spannungen kommen Dioden nicht in Frage, also habe ich
versucht OAmps (LM358) als Gleichrichter einzusetzen. Den Schaltplan
habe ich eingehaengt.

- Die zweite Spannungsquelle in der Schaltung soll den Stromwandler
  darstellen (deswegen die fallende 1.2V Wechselspannung).

- Der erste OAmp erzeugt eine virtuelle Masse an die auch der AVR
  angeschlossen wird.

- Der zweite OAmp schneidet die untere Halbwelle ab. Der dritte
  OAmp schneidet die Obere weg und invertiert die Untere.

- Beie Halbwellen werden werden vom vierten OAmp wieder zusammen
  addiert. Das Ergebnis wird vom 5-ten OAmp verstaerkt und wieder
  invertiert.

Der AVR wird dann an V+ und V-GND angeschlossen. 'BLA' soll an den ADC
Eingang.

Mit dem Entwurf elektrischer Schaltungen habe ich nicht viel Erfahrung
(ist alles schon etwas laenger her) und schon gar keine Erfahrung mit
Schaltungssimulation. LTSpice 'meint' es sein schon in Ordnung, aber
wird es auch in Realitaet funktionieren? Sind die Kondensatoren
sinnvoll dimensioniert? Sollte ich noch etwas beachten?

Ist der Ansatz ueberhaupt richtig, oder schiesse ich hier mit Kannonen
auf Spatzen?

Fuer Kritik bin ich offen.

Danke im Voraus,
Milosz

Autor: Martin (Gast)
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Poste doch bitte die .ASC Datei, dann kann man leichter "mitsimulieren".

Autor: Foka Mokra (foka)
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Martin schrieb:
> Poste doch bitte die .ASC Datei, dann kann man leichter "mitsimulieren".

Mit der .ASC Datei aleine ist es nicht getan. Da muss noch das ganze
LM385 Zeug mit dabei sein.

Ist, hoffentlich alles, im *.zip mit dabei.

Milosz

Autor: Martin (Gast)
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Alles dabei. Die Simulation funktioniert :)

Autor: Foka Mokra (foka)
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Martin schrieb:
> Alles dabei. Die Simulation funktioniert :)

Freut mich...

Waer nur die Frage ob, das was simuliert wird auch sinnvoll ist ;)

Milosz

Autor: Martin (Gast)
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Die Frage ist, ob man diesen Aufwand treiben muss. Wäre es nicht möglich 
das Signal (0 - 1 V) direkt an den Controller anzuschließen (über einen 
Kondensator), wobei der ADC-Eingang auf UB/2 gelegt wurde?

Als Anregung ein ein Link auf einen Leistungsmesser aus dem Forum:

Beitrag "Wirkleistungsmessgerät"

Autor: Foka Mokra (foka)
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Martin schrieb:
> Die Frage ist, ob man diesen Aufwand treiben muss. Wäre es nicht möglich
> das Signal (0 - 1 V) direkt an den Controller anzuschließen (über einen
> Kondensator), wobei der ADC-Eingang auf UB/2 gelegt wurde?
>

Das Signal ist eine Wechselspannung, die kann ich nicht direkt an den 
AVR anschliessen, oder?

Was meinst du mit 'ADC-Eingang auf UB/2'. Ist es die Referenzspannung 
fuer den ADC?
Hmm..., das Signal koennte ich bezueglich der virtuellen Masse nach oben
schieben, so dass es nicht zwischen -1V,1V sondern 0V,2V schwingt...

Das wuerde die Schaltung viel einfacher machen und ich koennte 5V 
(anstatt 9V) als Spannungsversorgung benutzen.

... habe es mal geschwind zusammengecklickt und angehaengt. Meinst Du
etwa so?

> Als Anregung ein ein Link auf einen Leistungsmesser aus dem Forum:
>
> Beitrag "Wirkleistungsmessgerät"

Das lese ich mir mal durch. Es sieht sehr viel versprechend aus.

Milosz

Autor: Foka Mokra (foka)
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Ich habe noch eine Alternative herausgearbeitet.
@Martin: Danke fuer die Inspiration ;)

Die neue Schaltung ist viel einfacher als die Erste und hat den Vorteil, 
dass man sie jetzt komplett mit 5V betreiben kann.

Leider verliert man gegenueber der Ersten etwas an Aufloesung. Der 
Absolutwert der Spannung an 'bla' war vorher ca. 3.5V jetzt sind es 2V. 
Das ergibt eine Aufloesung von ca. 3.5mV (erstes Schaltplan) zu 7.8mV 
jetzt.... Das soll mich aber nicht weiter jucken, ist fuer mich 
ausreichend genau ;)


Gute Nacht,
Milosz

Autor: avruser (Gast)
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Viele AVRs haben einen differentiellen Eingang am ADC. Der kann dann 
auch +- - einfach Stromwandler+100R direkt an die diff. Eingänge hängen.

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