Folgende Frage - um Spannungen am Stromnetz mit Geräten zu messen, die nicht die entsprechende Schutzklasse haben (z.B. Oszi), kann man einen Trafo verwenden. Der hat zwei getrennte nicht miteinander verbundene Wicklungen und folglich sind beide Stromkreise voneinander galvanisch getrennt - ist das richtig? Und mit vielen Messgeräten müsste ich eh über einen Spannungsteiler die Spannung reduzieren, so dass ich sie messen kann. Ist folgender Gedankenansatz richtig? Ich habe einfach mal einen Trafo bei Reichelt angeschaut und dessen Daten zum Schluss mit an diese Message angefügt. Der Trafo liefert eine Spannung von 6 Volt. Aber die 6 Volt liefert er ja "nur" bei 230 Volt (Betriebsspannung). Ist die Spannung jetzt also geringer - z.B. 115 Volt, dann dürfte der Trafo ja auch "nur" 3 Volt als Potential zwischen den beiden Kontakten liefern, wenn der Verlauf linear ist. Und so kann ich mit einem Voltmeter die Spannung von 0-6 Volt am Trafo messen - galvanisch vom 230-Stromnetz getrennt - und darüber dann auf die Spannung des Gerätes im 230-Volt-Stromnetz messen? http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=3;GROUP=C523;GROUPID=3314;ARTICLE=27333;START=0;SORT=artnr;OFFSET=16;SID=11TWFQGn8AAAIAAEn65nMa7c0ef6acbb733cf3cfb8a16032b4e4e Typ Printtrafo Elektrische Werte Leistung 2 VA Betriebsspannung 230 V Output 2x 6 VAC Strom 2x 166 mA Leerlaufspannungsfaktor 1,64 Temperaturklasse ta 70°/B Wirkungsgrad 52 % Prüfspannung 5000 V
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Tintenfisch schrieb: > Ist folgender Gedankenansatz richtig? Jain. Bei einem Trafo für Messzwecke ist eine große Linerarität und ein großer Eingangswiderstand wünschenswert. Beides hat der Trafo von Reichelt nicht genügend. Für eine grobe Schätzung reicht es, aber Messen geht anders! Axel
Die Messung von Spannungen über einen Transformator hinweg geht durchaus, nur müssen Transformatoren für Messzwecke, also mit Fehlern von weniger als 1 Prozent, besonders sorgfältig aufgebaut sein, was Streuung und Belastungsabhängikeit, Überlastungsverhalten usw. angeht. In der Starkstromtechnik (Enegieverteilung) hat man für solche Messtransformatoren den reservierten Begriff Wandler. In Ausführungen als Strom- und als Spannungswandler. Solch ein Kleinleistungstransformator wie oben genannt, kann durchaus für Messzwecke verwendet werden. Wegen der Nichtlinearität des Eisens (Sättigung, Verzerrung des Stroms...) wird der Messfehler aber schnell ein bis mehrere Prozent betragen.
> Wegen der Nichtlinearität des Eisens > (Sättigung, Verzerrung des Stroms...) wird der Messfehler aber schnell > ein bis mehrere Prozent betragen. Den man aber durch eine mit einem Regeltrenntrafo aufgenommene Messreihe wieder herausrechen/kompensieren kann.
Peter R. schrieb: > In der Starkstromtechnik (Enegieverteilung) hat man für solche > Messtransformatoren den reservierten Begriff Wandler. In Ausführungen > als Strom- und als Spannungswandler. Stromwandler hab ich bereits gefunden, aber Spannungswandler? Messtransformator? Wen ich unter Spannungswandler suche, dann kommen so Geräte heraus, mit denen ich aus 12 Volt 230 Volt machen kann, also wenn ich ein Gerät an der Zigarettenbuchse im Auto betreiben will, aber die Dinger meinst Du nicht, oder? Wenn es für messtechnische Zwecke einen fertigen Spannungswandler gibt, so finde ich leider keinen geeigneten Link zu nem Hersteller. Vielleicht muss es ein Trafo ohne Eisenkern sein, ein anderes Material, was besser geeignet ist und wo der Trafo über einen hochohmigen Widerstand verfügt? Hochohmig deshalb, damit das Messergebnis nicht verfälscht wird, oder?
Ich verfolge diesen Thread eher passiv, aber eine Frage habe ich doch: Willst Du Dich auf den Leerlaufspannungsfaktor verlassen oder willst Du das Gerät noch eichen? Womit würdest Du es eichen? Noch etwas: Du schreibst, dass Du die Spannung verringern möchtest, um sie auf dem Oszi zu betrachten. Ich bin mir nicht sicher, ob das in diesem Fall praxisrelevant ist, aber ein 50 Hz-Transformator wird mit hoher Wahrscheinlichkeit unterschiedliche Frequenzen unterschiedlich gut übertragen und das Störsignale in Richtung Sinus verformen. Übrigens: Ich habe schon früher den Tastkopf in die Steckdose gehalten Teiler 1:10 und Y-Eingang auf 10 V/cm. Mit den 10MOhm (ergibt gut 0,03 mA Spitze) löst man den FI noch nicht aus.
Philipp Klostermann schrieb: > Willst Du Dich auf den Leerlaufspannungsfaktor verlassen oder willst Du > das Gerät noch eichen? Womit würdest Du es eichen? Naja, Eichen will ich es nicht, Kallibrierung mit einem Voltmeter. Was möchte ich tun? Leistungsmessung. Strom-Messung über den Stromwandler, Spannungsmessung - dass ist das für mich noch nicht so ganz gelöste Problem. Ob ich jetzt die Auswertung mit einem Oszi mache, einen AD-Wandler im uC benutze bzw. einen fertigen Datenlogger ..., da gibt es die verschiedensten Möglichkeiten - das Problem nur - die galvanische Trennung. Den Strom will ich damit messen: http://www.conrad.de/ce/de/product/505257/DIGITALER-STROMSENSOR-CSDA1BC/SHOP_AREA_14741&promotionareaSearchDetail=005 und die Spannung mit ??? Oder kann ich vielleicht auch mit einem Stromsensor die Spannung messen über einen Trick?
Wenn ich den Thread noch einmal aufgreifen darf. Welchen Spannungswandler würdet ihr denn zur Potentialtrennung empfehlen (230 V Wechselstrom)? Ich tue mich sehr schwer beim Suchen bei Online-Händlern nach geeigneten Bauelementen. Ich kann mir auch eine 1:1 Übersetzung mit anschließendem Spannungsteiler anfreunden, jedoch finde ich keinen geeigneten Spannungswandler zur Potentialtrennung, der auch einen geringen Linearitätsfehler mit sich bringt, damit die Messung der Spannung möglichst genau ist. Vielen Dank für Eure Antworten :-)
Wie genau muss es denn sein ? Ein normaler kleiner Trafo mit einem Widerstand als Belastung für NENNBELASTUNG (damit du nicht die Leerlaufspannung misst) wird nicht 1% schaffen, aber besser als 10% sein. Bei 1/10 Nennbelastung wird er zwar grössere konstante Abweichungen haben (z.B. immer 3% mehr anzeigen) aber eine bessere Dynamik (bleibt also bei Eingangssannungen von 50V bis 250V linearer).
Hallo, das Problem bei deiner Anwendung ist die Nichtlinearität des Trafos, die hauptsächlich aus der Magnetisierungskurve des Trafobleches resultiert. Kleine Trafos treiben den Kern in den Scheitelpunkten der Spannung schon in den Kennlinienknick, was sich dann als Messfehler bemerkbar macht. Du brauchst also einen Trafo, der weit von Sättigungsknick weg betrieben wird. Diese Effekte fangen so ca. bei 75% der Nennspannung an. Wenn Du einen Trafo für 400V findest, ihn aber nur bei 230V betreibst, müsste der "Wandlereigenschaften" haben. Eine andere Möglichkeit wäre mehrere gleiche 230V Trafos primär und sekundär in Reihe schalten. Da der Sättigungsbereich den Innenwiderstand erhöht müsste sich diese Reihenschaltung sogar selbständig symetrieren. Jürgen
Hallo ihr beiden. Danke für eure Antworten. Die Abweichung sollte schon unterhalb von 1% sein. Eine konstante Abweichung wäre ja nicht so schlimm, die könnte man ja zum Schluss heraus rechnen durch eine Fehlerkompensation. Das mit den unterhalb der 75% der Nennspannung klingt sehr gut, da werde ich mich mal umschauen, ob ich einen passenden Trafo für 400V finde. Die andere Möglichkeit mit mehreren Trafos in Reihe klingt auch sehr gut. Doch klingt diese Möglichkeit einerseits sehr teuer, andererseits haue ich mir da nicht eine Phasenverschiebung rein? Mein Anwendungsfall ist die Messung elektrischer Paramater in einem 3-Phasen-System. Dazu gehören die RMS Werte für Strom und Spannung, Wirk-, Blind- und Scheinleistung sowie die dazu gehörigen Energien bis hin zum Leistungsfaktor und den Harmonischen. Ich habe auch schon 2 richtige mögliche Wandler gefunden. Der eine Wandler liegt aber in einem Preisbreich, den ich nicht bezahlen kann: http://de.farnell.com/lem/lv-25-p/spannungswandler-pcb-mtg/dp/1617416 73€ pro Wandler. Die Platine soll zum Schluss nicht mehr als 100€ kosten (Einzelbauteile). Ein weiteres Fabrikat habe ich hier gefunden: http://www.ecvv.com/product/1810867.html# Die technischen Daten sehen gut aus, jedoch finde ich keinen renomierten Distributor, der das Zeug vertreibt und auch keinen Preis (Eine Anfrage habe ich bereits gestellt). Michael
@ Jürgen Franz (unterstrom) >hauptsächlich aus der Magnetisierungskurve des Trafobleches resultiert. Ja. >Kleine Trafos treiben den Kern in den Scheitelpunkten der Spannung schon >in den Kennlinienknick, Nein. Das Maximum der Magnetisierung erreicht man im Nulldurchgang der Spannung. Die Magnetisierung eilt 90 Grad nach. Siehe [[Transformatoren und Spulen]]. MfG Falk
> Mein Anwendungsfall ist die Messung elektrischer Paramater > in einem 3-Phasen-System Dann solltest du die Spannung (per Spannungsteiler) direkt messen, galvanisch nicht getrennt. Falls du die gemessenen Werte weiterleiten musst und dazu eine galvanische Trennung braucht, mach das nach dem digitalisieren, z.B. per Optokoppler. Ja, man braucht dann 2 Stromversorgungen, aber das ist immer noch weniger Aufwand als 3 Messübertrager.
Michael Steinacker schrieb: > Ich habe auch schon 2 richtige mögliche Wandler gefunden. Der eine > Wandler liegt aber in einem Preisbreich, den ich nicht bezahlen kann: > > http://de.farnell.com/lem/lv-25-p/spannungswandler... Da selbst dieser spezielle Wandler nur eine Genauigkeit von 0,9% bietet, wirst Du Dich wohl von den geforderten 1% mit Standardtrafos verabschieden müssen. Gruss Harald
@MaWin So eine Lösung habe ich auch schon in Betracht gezogen, jedoch wollte ich eigentlich eine galvanische Trennung vor dem IC. Aber die Lösung mit Optokopller ist eleganter, oder? Also in Hinsicht auf Preis und Genauigkeit, oder? Genau diese Lösung wird auch in dem Datenblatt bzw. im Referenzdesign für ein solches Messystemvorgeschlagen.
@ Michael Steinacker (shesira) >Genauigkeit, oder? Genau diese Lösung wird auch in dem Datenblatt bzw. >im Referenzdesign für ein solches Messystemvorgeschlagen. Dann wird da wohl was dran sein.
Michael Steinacker schrieb: > Aber die Lösung mit > Optokopller ist eleganter, oder? Du kannst mit Optokopplern Analogsignale nicht mit hoher Genauigkeit übertragen. Du brauchst also vor dem OK noch einen Spannungsfrequenzwandler o.ä. Gruss Harald
@Harald: Du meinst damit sicher, dass ich das analog Signal im AD-Wandler meines Controllers wandeln und dann die digitalen Signale per Optokoppler übertragen soll, oder?
Michael Steinacker schrieb: > @Harald: Du meinst damit sicher, dass ich das analog Signal im > AD-Wandler meines Controllers wandeln und dann die digitalen Signale per > Optokoppler übertragen soll, oder? So ist es. Man kann zwar mit Doppel-OK auch Analogsignale übertragen, zumindest in längerer Zeit wirst Du da aber keine 1% erreichen. Gruss Harald
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