Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 12V DC stromflus detektieren


von Michael P. (mpl)


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Hallo, hab da so nen kleines Problem.

Hab 3 12V verbraucher mit 12A 4,3A und 3,0-3,5A

Ich würde Jetzt gerne mit nen atmega ne Auswertung durchführen wann 
welcher verbraucher aktiv ist.

Spannung Messen wäre ja am einfachsten... Aber eine der 3 Komponenten 
hat nen Fehler.. bekommt zwar Spannung aber läuft nicht an.

Das ganze noch im Kfz Bereich Dazu.

Ich dachte ich nehme 3 reed Kontakt und Wickel einige Windungen litze 
Drum und hänge diese Spule vor die verbraucher an die + klemme in 
Reihe..

An den reed leg ich 5V und andere Seite an nen Eingang von mc.

Spricht was dagegen ? Bzw was habe ich durch die "Spule" zu befürchten? 
Hohe Spitzen beim abschalten und eventuelles zerstören der Steuerboxen? 
Oder eventuelle ne Induktion auf den reed und die 5V Eingänge?

Geht um Magnetkupplung und die beiden Ventilatoren von der Klima bzw 
Motorkühlung...

von Jack Smith (Gast)


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Shunt oder Optokoppler.

von Jack Smith (Gast)


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Da du offenbar den Strom messen willst: Shunt.

von Michael P. (mpl)


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Ich will nicht wissen wieviel Strom gezogen wird sondern nur ob Strom 
gezogen wird... Einfach nur Strom fließt/Strom fließt nicht (ja/nein) 
1/0

von Joe F. (easylife)


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Shunt + Komparator.

Shunt -> du erhält eine Spannung proportional zum fließenden Strom
Komparator -> du vergleichst diese Spannung mit einem Schwellwert, und 
erhältst ein high/low, ja/nein, 1/0

: Bearbeitet durch User
von Toxic (Gast)


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von Michael P. (mpl)


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Hmm okay China ist gleich 4 Wochen warten.. was spricht gegen die quick 
and dirty Version mit reed?

von Harald W. (wilhelms)


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Michael P. schrieb:

> Ich will nicht wissen wieviel Strom gezogen wird sondern nur ob Strom
> gezogen wird.

Dann schalte zwei Dioden in Reihe vor den Verbraucher und miss
mit einem Transistor die Durchflussdspannung an ihnen.

von Noname (Gast)


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Einfach testen. Mit einem empfindlichen Reedschalter geht das schon. Die 
Wicklung muss eng um den Reedschalter gewickelt werden und sollte nicht 
heiß werden.

von Joe F. (easylife)


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Noname schrieb:
> Einfach testen. Mit einem empfindlichen Reedschalter geht das schon. Die
> Wicklung muss eng um den Reedschalter gewickelt werden

Da wäre ich mir nicht sicher.
Das Magnetfeld sollte ja senkrecht zum Kontakt sein, und nicht parallel 
(wie es beim rumwickeln der Leitung der Fall wäre).
Du müsstest den Draht (min. 1mm Durchmesser) also eher um einen 
Eisenkern wickeln, und diesen senkrecht zum Reedkontakt anbringen.
Meiner Meinung nach ist das alles Murks.

Da du ja für den Atmel eh schon stabilisierte 5V hast, kannst du doch 
bequem damit auch einen Komparator versorgen (kostet wenige Cent).
Als Shunt nimmst du etwas in der Größenordnung 0.01Ohm/0.5W.
Die Schaltschwelle würde ich dann so auf ca. 2A einstellen, also
U = 0.01 * 2 = 20mV
-> Widerstandsteiler 27K/120Ohm an 5V oder
27K/180Ohm an 3.3V

Und schon hast du eine saubere Lösung.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Joe F. schrieb:

> Das Magnetfeld sollte ja senkrecht zum Kontakt sein, und nicht parallel
> (wie es beim rumwickeln der Leitung der Fall wäre).
> Meiner Meinung nach ist das alles Murks.

Dann sind also alle käuflichen Reedrelais Murx?

von Joe F. (easylife)


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Harald W. schrieb:
> Dann sind also alle käuflichen Reedrelais Murx?

Nein. Ok, ich musste mich auch erstmal kurz genauer über die 
Funktionsweise informieren.
Magnetfeld geht wohl immer parallel zu den Kontakten, auch wenn der 
Kontakt mit einem Stabmagneten geschaltet wird.
Revidiere meine Aussage.
Muss man halt ausprobieren, wie viele Wicklungen nötig sind. Genügend 
Strom fließt ja.

: Bearbeitet durch User
von Joe F. (easylife)


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Entscheidend wird der "AT" (Ampere*Turn) oder "AW" Wert des 
Reed-Schalters.
Je geringer dieser Wert ist, desto weniger Windungen benötigst du.
Wenn du z.B. bei 2A (Stromfluß in der Spule) schalten möchtest, brauchst 
bei einem Reed-Schalter mit AT=15 also 7-8 Windungen.

: Bearbeitet durch User
von Michael P. (mpl)


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Die mindestwindungen hab ich bereits ertestet jedoch mach ich mir sorgen 
um eventuelle spannungsspitzen am lastkreis bzw induktive einwirkungen 
auf die reed Kontakte/atmega

von Joe F. (easylife)


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Michael P. schrieb:
> Die mindestwindungen hab ich bereits ertestet

Wie viele sind es denn, und mit welchen Durchmesser hat die "Spule" ca?

> jedoch mach ich mir sorgen
> um eventuelle spannungsspitzen am lastkreis bzw induktive einwirkungen
> auf die reed Kontakte/atmega

Lastkreis: dürfte bei wenigen Windungen kaum etwas ausmachen. Eine 1m 
Zuleitung hat ebenfalls schon eine Induktivität, die die paar Windungen 
vermutlich weit übertrifft.

Induktive Einwirkungen auf den Atmega kannst du ja durch TVS Dioden 
unschädlich machen. Dies ist ohnehin im KFZ Umfeld immer zu empfehlen.

: Bearbeitet durch User
von Michael P. (mpl)


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Zähle ich morgen nach... Hab ich am Labornetzteil ermittelt mit nem 
2,5mm2 Draht und nem begrenztem kurzschluss auf 3A bei 13,5V

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael P. schrieb:
> nem 2,5mm2 Draht und nem begrenztem kurzschluss auf 3A bei 13,5V
Wenn du mit 3A und einem 2,5er Draht 13V Spannungsabfall hast, dann hast 
du viele Meter Draht verbaut...

Oder sind die 13,5V eigentlich gänzlich uninteressant?

von Michael P. (mpl)


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Also 9 Windungen Draht 2,5mm2 reichen bei 3,2A...kann ich da jetzt 
einfach mal pauschal sagen das bei 12A 5-6 Windungen ausreichen? Mein 
Netzteil schafft leider keine 12A

von Harald W. (wilhelms)


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Michael P. schrieb:

> Also 9 Windungen Draht 2,5mm2 reichen bei 3,2A...kann ich da jetzt
> einfach mal pauschal sagen das bei 12A 5-6 Windungen ausreichen?

Wichtig ist die Anzahl der Ampere mal Windungen. Das wären in Deinem
Test ca. 20AW; ein Wert, der mir etwas niedrig vorkommt. Typisch
sind m.E. eher 50AW. Wenn Du die AW-Zahl durch den Strom teilst,
bekommst Du die Anzahl der nötigen Windungen um den Reedkontakt.
Die AW-Zahl steht übrigens auch im Datenblatt von Reedkontakten.

von Michael P. (mpl)


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von Joe F. (easylife)


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Ich sehe 8,5 Windungen x 3,2A = 27 AT Reedkontakt (Angabe aus einem 
Datenblatt wäre natürlich besser).

Kann natürlich sein, dass ausgerechnet das getestete Exemplar ein 
besonders empfindliches ist, und andere ein stärkeres Feld benötigen.
50% Aufschlag ist sicher kein Fehler, also mit 45 AT rechnen.

Dann sollte dein Schaltpunkt nicht beim erwarteten Maximalstrom, sondern 
darunter liegen.

Bei einem 12A Verbraucher ist eine Schaltschwelle bei 8A sicher ganz 
gut.

45 AT / 8A = 5,5 Windungen.

Deine Annahme mit 5-6 Windungen dürfte also sehr passend sein.

: Bearbeitet durch User
von Michael P. (mpl)


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Hab eine Windung runtergedreht auf 7,5 also und ging noch... Ne halbe 
nochmal auf 7 und hat nicht mehr angezogen.. dann dreh ich mir jetzt mal 
für die 12A nen reedrelais mit 6,5 Windungen für die 4,3A 11,5 Windungen 
und die 3A 15,5... Dann sollte ich ja nichts zu befürchten haben?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Probiers mal mit unterschiedlichen Kontakten. Das sind mechanische 
Bauteile mit Toleranzen...

von Michael P. (mpl)


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Werde ich probieren hab 10stk da aber mit 50% Aufschlag sollten doch die 
Toleranzen keine große Rolle mehr spielen nehme ich mal an

von Joe F. (easylife)


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An deiner Stelle würde ich lieber ein paar Windungen mehr machen, als 
unbedingt nötig.
Im KFZ musst du mit Erschütterungen rechnen, die auf die Reed-Kontakte 
einwirken, und da ist ein stärkeres Magnetfeld sicher von Vorteil.

von Michael P. (mpl)


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Is es eigentlich wichtig wie rum der reed Kontakt in die spule muss? 
Bewegliche Seite eher zum Nordpol oder Südpol oder gar egal?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Michael P. schrieb:
> Is es eigentlich wichtig wie rum der reed Kontakt in die spule muss?
> Bewegliche Seite eher zum Nordpol oder Südpol oder gar egal?

Jo, wenn du den Reed falschherum in die Spule steckst, wird er entweder 
gar nicht ansprechen oder jedenfalls extrem unempfindlich sein. Das ist 
der Grund, warum auf fertigen Reedrelais eine Polung engegeben ist.

Der Reedkontakt ist vormagnetisiert, aber welches die bewegliche Seite 
ist, musst du entweder ausmessen (mit Kompass o.ä.) oder ausprobieren.

: Bearbeitet durch User
von Michael P. (mpl)


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Eine Sache noch... Hab Jetzt die Windungen auf 16,5 erhöht und Habe die 
2e Hälfte über die erste Hälfte gewickelt und bin jetzt bei 2,2A... Ist 
es vom magnetischen Fluss bzw Feld besser wenn ich sie übereinander 
drehe oder der Länge nach Weiter und über den reed Kontakt hinaus... 8-9 
Windungen Decken den glaskörper bereits komplett ab. Bei 15-16 sind die 
anschlussdrähte komplett in der spule verschwunden.


Ich glaub ich nehme doch lieber 1,5mm2 Draht mit einer dünneren 
Isolierung. Bei dem 2,5mm2 Draht handelt es sich um nyy und da ist die 
Isolierung sowieso dicker wie bei nyn bzw gucke mal ob ich 
Kupferlackdraht in der Stärke finde... Wäre am optimalsten

: Bearbeitet durch User
von Noname (Gast)


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Normale Reedschalter sind nicht vormagnetisiert und haben deshalb auch 
keine Vorzugsrichtung.

von Michael P. (mpl)


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Noname schrieb:
> Normale Reedschalter sind nicht vormagnetisiert und haben deshalb auch
> keine Vorzugsrichtung.



Hab mit nem Magneten jetzt einige versuche durch und es bewegt sich 
effektiv nur die kürzere Seite. Ich hätte Jetzt jedoch auf die längere 
Kontaktseite Gesetz...

von Harald W. (wilhelms)


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Joe F. schrieb:

> An deiner Stelle würde ich lieber ein paar Windungen mehr machen, als
> unbedingt nötig.
> Im KFZ musst du mit Erschütterungen rechnen, die auf die Reed-Kontakte
> einwirken, und da ist ein stärkeres Magnetfeld sicher von Vorteil.

Ich hatte vor längerer Zeit im KFZ eher Probleme mit klebenden
Kontakten. Man sollte das Magnetfeld also auch nicht zu stark
machen.
Bei meinem letzten Posting mit 20AW hatte ich mich
übrigens schlicht und einfach verrechnet. Es sind
29AW, was ein durchaus plausibler Wert ist.

von Noname (Gast)


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> Hab mit nem Magneten jetzt einige versuche durch und es bewegt sich
> effektiv nur die kürzere Seite. Ich hätte Jetzt jedoch auf die längere
> Kontaktseite Gesetz...

Das Magnetfeld in einer Zylinderspule ist homogen. Wenn du Versuche mit 
einem Magneten machst eignet sich ein Hufeisenmagnet. Kannst du auch mit 
einem Magneten und zwei Eisenschenkeln nachbauen. Halte den Reedschalter 
in beiden Polungsrichtungen in den homogenen Bereich. Du wirst keinen 
Unterschied bemerken. Außer das Magnetfeld ist so stark, dass die 
Reedkontakte mit Anschlüssen magnetisiert werden (Remanenz).

von Noname (Gast)


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Die Anschlüsse des Reedschalters leiten auch den magnetischen Fluss. 
Eine Verlängerung der Wicklung über den Glaskörper hinaus wirkt trotzdem 
noch.
Wenn es über die Anschlüsse hinaus geht würde ich zweilagig wickeln.

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