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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Strom- und Spannungsmessung mit Messerfasser


Autor: Bububu (Gast)
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Hi,

ich möchte Strom und Spannung in nem Drehstromnetz messen und die Daten 
dazu per Lan an meinen Rechner übertragen, um die Leistung berechnen zu 
können etc.

Grunddaten: 3*16 Ampere
            3*220-240 Volt

Also brauche ich 6 Messaufnehmer. Aaronschaltung möchte ich nicht machen 
zur Leistungsmessung, ich will jede Phase einzeln messen.

Zur Datenerfassung wollte ich das Gerät nehmen

http://www.conrad.de/ce/de/product/190760/USB-IO-M...

Der Datenerfasser von Conrad kann Spannungen von 0-4 Volt erfassen. Also 
brauche ich für das Messen des Stroms drei Präzisionswiderstände in 
Reihe zum Verbraucher geschaltet, wo ich die Spannung abgreife und 
messe. Und zum Messen der Spannung schalte ich einen Spannungsteiler 
parallel zum Verbraucher, und greife dann dort die Spannung ab, um sie 
in den Datenerfasser hineinzuführen.

Ist das von der Vorgehensweise der richtige Weg? So dass ich im nächsten 
Schritt den Präz.Widerstand und den Spannungsteiler richtig berechnen 
muss, dass ich im Messbereich des Conrad-Gerätes die Daten erfassen 
kann?

Autor: MaWin (Gast)
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> Ist das von der Vorgehensweise der richtige Weg?

Nimm zum Strommessen Stromwandeltrafos,
die erzeugen an ihren Abschlusswiderständen gleich
die Spannung von 0-4V.

Ist einfacher als der Widerstand, der, wenn die Sicherung
wegen mehr als 16A auslöst, so bei 200 Ampere.. nämlich
meist nicht durchhält.

http://darisusgmbh.de/shop/index.php?cat=c2511_Strom.html

Spannungsteiler ist ok, allerdings ist deine Messchaltung
dann mit Null verbunden und nicht potentialfrei.

Ein Pronlem bei der Berechnung von Leistung durch
Strom * Spannung ist nun die nicht-gleichzeitige Abtastung
durch die A/D-Wandler der lahmarschigen Messchaltung.
Ein sample&hold wäre gut.

Das zweite Problem ist eventuell die Genauigkeit,
1 Watt kannst du jedenfalls nicht messen, wenn du auch
3600W (pro Phase) messen können willst.

Gute Leistungsmessgeräte haben 21 bit Auflösung.

Autor: Bububu (Gast)
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Hallo MaWin, danke für die schnelle Antwort.

Wenn ich also bis 16A messen will, muss ich also den nächst-größeren 
Stromwandler nehmen

AC1020 - Stromwandler 1000/1 20A, der bis 20 Ampere geht.
Und die Spannung verläuft dann linear mit dem Strom im Leiter? Also 0 
Volt ca. 0 Ampere, 4 Volt - 20 Ampere?

Also dass ist besser, als der Vorwiderstand, sonst müsste ich praktisch 
dazu noch parallel einen Thyristor oder so schalten, um eventuelle 
Überspannungen abzuleiten, um den Widerstand zu schonen, und um diesen 
Kram zu vermeinden, einfach den Stromwandler nehmen?

MaWin schrieb:
> Spannungsteiler ist ok, allerdings ist deine Messchaltung
>
> dann mit Null verbunden und nicht potentialfrei.

Dass versehe ich jetzt leider nicht. Der blaue Leiter ist doch mein 
Bezugspunkt, zu dem ich die Spannung messen muss, oder nicht? Macht denn 
das ein digitaler Stromzähler nicht auch? Wenn ich jetzt eine 
unsymmetrische Last im Drehstromnetz habe, dann werden die drei Phasen 
ja unterschiedlich belastet. Dass ist dann glaube ich der Vorteil von 
der Aronschaltung,weil ja dort das Potential zur dritten Phase gemessen 
wird und ich dann nicht das Problem mit der

MaWin schrieb:
> Ein Pronlem bei der Berechnung von Leistung durch
>
> Strom * Spannung ist nun die nicht-gleichzeitige Abtastung
>
> durch die A/D-Wandler der lahmarschigen Messchaltung.
>
> Ein sample&hold wäre gut.

Kann ich dieses Problem erstmal vielleicht zurückstellen und überhaupt 
eine Messschaltung in Gang sezten und vielleicht so ein Sample- und 
Holdglied später noch einbauen? Ich will gerne erstmal einfach 
Spannungen und Ströme über der Zeit grafisch darstellen können. Mache 
ich zuviel auf einmal gleich, dann klappt es vielleicht nicht, denke ich 
grade so.

Das Gerät schafft ja 300 Messungen pro Sekunde. Verteilt auf die 6 
Aufnehmer sind das immerhin 50 Messungen in der Sekunde. Die 
Stromwandler haben doch gewiss auch eine Ansprechzeit und so.

Ich will das Problem erstmal noch vereinfachen und zunächst nur eine 
Phase bestimmen. Ich will z.B. von einer Waschmaschine den 
Energieverbrauch über die Zeit aufgetragen bestimmen können. Ein 
Energiezähler misst immer nur die Summe. Ich könnte jaa uch zunächst 
noch sagen, die Spannung sei konstant, aber sie schwankt ja dennoch, 
darum wollte ich die Spannung noch mitaufzeichnen. Und wenn ich dann 50 
Messungen pro Sekunde oder eben auch nur 37, wenn ich alle 8 
Spannungsmesser von dem Conrad-Teil verwenden würde, reicht denn das 
nicht aus? Misst denn ein Stromzähler überhaupt so flott unter einer 
Zehntelsekunde?

Aber ich möchte auch gern nen Motor dranhängen und die Leistung sehen 
können, darum will ich gleich dreimal das ganze machen und dann hab ich 
ja nen Leistungsmesser für Drehstrom.

MaWin schrieb:
> Gute Leistungsmessgeräte haben 21 bit Auflösung.

Aber wie gesagt, für den Anfang müsste doch das Conrad-Dingen erstmal 
ausreichen, oder? So brauch ich mir zunächst keine weiteren Gedanken 
machen und kann dann später, wenn es zu ungenau ist, mir ein neues 
System überlegen, wo cih dann einen AD-Wandler mit guter Auflösung nehme 
und mir dann vielleicht einen eigenen Messaufnehmer gestalte, wenn 
überhaupt. Aber so, um überhaupt erstmal was zu haben, müsste das doch 
ausreichend sein mit dem Conrad-Dingen.

Autor: (nicht "Gast") (Gast)
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Da gab es doch einen Spezialchip fuer diesen Zweck:

http://www.analog.com/en/analog-to-digital-convert...

doch Gast

Autor: Bububu (Gast)
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(nicht "Gast") schrieb:
> Da gab es doch einen Spezialchip fuer diesen Zweck:
>
> 
http://www.analog.com/en/analog-to-digital-convert...
>
> doch Gast

cool, vielen dank für den Tipp, ist ja ganz praktisch, wenn es sowas 
schon fertig als bauteil gibt :-)

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