Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strommessung mit einer Luftspule


von Fratelo D. (fratelo_d)


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Hallo Forum,

Ich bin Ganz neu hier, der Forum wurde mir von einem Kommilitone
ich habe vor über ein Rogowski Spule Berührungslos den Strom zu messen .

der zu messende Strom (durch die Öffnung der Spule ) erzeugt ein 
Magnetfeld, Welches auch die Rogowski Spule durchsetzt.Bei einer 
Stromänderung ändert sich entsprechend der magn Fluss in der Spule und 
induziert eine Spannung, die Proportional zu dem messende Strom ist .

-also solche Spulen sind nur für AC Strom  geeignet. wenn durch die 
Spule DC Strom fließt wird er rausgefiltert bzw keine Wirkung auf die 
Ausgangspannung ?
- ich habe gemischtes Signal also DC Strom mit AC  Anteile ( mit 
geringen Amplitude)

-die Literatur sagt dass es unmöglich eine Spannung am Ausgang zu messen 
, man muss die Spule mit einem Integrator ankoppeln ,da I_M = 1/M * 
INTEGRAL (U_Ausgang) . Im Datenblatt steht garnix über Ankopplung von 
einem Intergrator oder sehe ich die Sache falsch ?

- Für meine Anwendung wäre besser das Signal vor oder nach dem 
Intergrator zu verstärken ?

-laut Datenblatt max Freq  (SFR ) sei 160  bzw 200 KHz aber ganz oben 
steht von einer Bandbreite von "500 KHz" , haben Rogowski Spulen nicht 
eine höhe Bandbreite ?

- was muss man bei dem Entwurf des Integrators und die Verstärkung zu 
beachten außer die Unity Gain ? ein Vorschlag mit ltSpice ist willkommen 
.

Mir geht es draum ob ich den physikalischen Sicht richtig verstanden 
habe, bin noch im Studium . hatte bis jetzt keine Erfahrung mit solchem 
Messverfahren . die erste Berührung :)

Gruß

: Verschoben durch Moderator
von M.F. (Gast)


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Fratelo D. schrieb:
> Mir geht es draum ob ich den physikalischen Sicht richtig verstanden
> habe, bin noch im Studium .

Dann sollte dir die Theorie zu einer Spule, insbesondere das 
Induktionsgesetz vertraut sein und das besagt, dass das Umlaufintegral 
über die elektrische Feldstärke (i.e. die in der Spule induzierte 
Spannung) proportional zur Änderung der magnetischen Flußdichte über 
die eingeschlossene Fläche und damit proportional zur Änderung des 
Stromes ist.
> -also solche Spulen sind nur für AC Strom  geeignet. wenn durch die
> Spule DC Strom fließt wird er rausgefiltert bzw keine Wirkung auf die
> Ausgangspannung ?
Bei DC Strom in deinem Leiter ändert sich nichts am Strom und folglich 
nichts am magnetischen Fluß. Wie sollte also eine Induktionsspannung 
entstehen.

von Klaus R. (klaus2)


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...um 05:02 würd bei mir da auch nix enststehen, egal was sich ändert :)

Klaus.

von Fratelo D. (fratelo_d)


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Danke ,
du hast Recht.
wenn di/dt != 0 ist dann wird auch keine Spannung induziert.

jetzt mein Problem liegt eher an die Verschaltung der spule . Laut 
Datenblatt wurde die Spule auf Basis von Rogowski Coil  einwickelt.

ZB als Anwendung der Spule. in diesen Bords wird folgendes angeschlossen 
:
* Schwarz an +
* White und Green an -
*der Hauptstrom fließt natürlich durch die Spule

http://www.analog.com/static/imported-files/eval_boards/ADE7753_EvalBoard.pdf 
auf Seite 7 ist die Spule mit 2 Pins angeschlossen .

http://www.cirrus.com/en/pubs/appNote/AN366REV2.pdf
auf Seite 19: ist die Spule auf 3 Pins angeschlossen. ich finde leider 
keine ausführliche schaltpläne dafür.

in dieser Anwendungen ist bestimmt der Integrator im Board, vielleicht 
täusche ich mich, und man braucht ja kein Integrator was die Literatur 
widerspricht. oder was denkt ihr?

kann mir jemand helfen bei dem Entwurf & Dimensionierung  des 
Integrators ?

von M.F. (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> ...um 05:02 würd bei mir da auch nix enststehen, egal was sich ändert :)
roflmao

von Fratelo D. (fratelo_d)


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M.F. schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> ...um 05:02 würd bei mir da auch nix enststehen, egal was sich ändert :)
> roflmao

Bitte ?

von Fritz (Gast)


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Fratelo D. schrieb:
> in dieser Anwendungen ist bestimmt der Integrator im Board, vielleicht
> täusche ich mich, und man braucht ja kein Integrator was die Literatur
> widerspricht. oder was denkt ihr?
>
> kann mir jemand helfen bei dem Entwurf & Dimensionierung  des
> Integrators ?

Schau dir doch das Datenblatt vom ADE7753 an. Wenn ich mich recht 
erinnere hat der IC intern einen digitalen Integrator, den du per SW 
ein/aus schalten kannst. Daher kann man entweder di/dt-Sensor oder einen 
u/i-ausgebenden Sensor (Stromwandler = CT oder Shuntwiderstand) 
verwenden.

Falls du doch einen analogen Integrator brauchst benötigt man zum 
Dimensionieren mehr Angaben: welcher Sensor genau bzw. Kr, Rs
Maximal zu messenden Strom, Versorgungsspannung des Analogteils, 
Eingangsspannungsbereich vom verwendeten ADC.

von fonsana (Gast)


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Fratelo D. schrieb:
> wenn di/dt != 0 ist dann wird auch keine Spannung induziert.

Falsch, richtig ist:

wenn (di/dt = 0) ist dann wird auch keine Spannung induziert.

fonsana

von Tom.Gast (Gast)


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@ Fonsana . Sorry ich habe mich nur verschrieben , di/dt= 0 --> U_M~I_M 
=0

@Fritz . ADE7753 , Genau die Integration folgt über µC bzw digitale 
Filterungen .

ich will erst mal eine Analogen Konzept erstellen Sogar auch ohne ADC 
Wandler . einfach ein dummes Konzept :)
noch zu deiner Frage , welcher Spule ich nehme, also alle die 3

von Fratelo (Gast)


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@ Fonsana . Sorry ich habe mich nur verschrieben , di/dt= 0 --> U_M~I_M
=0

@Fritz . ADE7753 , Genau die Integration folgt über µC bzw digitale
Filterungen .

ich will erst mal eine Analogen Konzept erstellen Sogar auch ohne ADC
Wandler . einfach ein dummes Konzept :)
noch zu deiner Frage , welcher Spule ich nehme, also alle die 3

von Fratelo D. (fratelo_d)


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Eine Ergänzung :

mein Eingangsignal ist Ein DC Strom ! aber mit  AC Anteil ,
die AC Anteile mit f ~ 50KHz - 200KHz

Mein Ziel ist diesen AC teile zu sehen bzw zu messen

von Fratelo D. (fratelo_d)


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Sind meine Angaben unverständlich ??

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