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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wechselstrom messen


Autor: Elias B. (bouni)
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Hallo alle zusammen,

Ich habe vor in einem Verteiler den Strom auf allen 3 Phasen zu messen.
Das ganze wenn möglich galvanisch getrennt.

Nun ist die Frage wie stell ich das am besten an!?

Ich dachte an einen Messwandler der um die Drähte der Zuleitung (um 
jeden einen L1,L2,L3).

Gibt es schönere lösungen so etwas zu machen ??

Vielen Dank im Voraus

Bouni

Autor: Tom (Gast)
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Ist schon gut so. Solche Wandler gibt es zu kaufen, z.B. hier
http://www.reichelt.de/?ARTICLE=75325
oder man kann einen selber basteln.

Autor: Elias B. (bouni)
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Wie müsste dann eine Messschaltung an einem Atmega 644 aussehen wenn ich 
Diesen Stromwandler hier:

http://www2.schukat.com/schukat%5Cpdf.nsf/index/E3...

Wie im Datenblatt beschrieben verwende??

Sehe Ich das richtig das der bei 20A im Leiter 20mA hinter dem 
Wiederstand zu messen sind ??

Sollte da noch ne Schutzbeshcaltung zwischen Atmel und Wandler ??

Bouni

Autor: TOM (Gast)
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> Sehe Ich das richtig das der bei 20A im Leiter 20mA hinter dem
> Wiederstand zu messen sind ??

 durch den Widerstand sind 20mA zu messen. Dahinter misst du Spannung 
über dem Widerstand. Widerstand entsprechend dimensionieren. Siehe
Fig "Output Volts vs. Input Curents for various ohmic loads"

Im Kurzschlussfall können natürlich höhere Spannungen entstehen. Ein 
Schutz wäre sicher nicht falsch.

Autor: TOM (Gast)
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@Tom
> oder man kann einen selber basteln.

Was für einen Kern nimmt man dafür?

Autor: Elias B. (bouni)
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Ok, habs falsch ausgedrückt, also messe ich am "Ausgang" nach dem 
Widerstand bei 20A also 2V!?

Kann ich dannach einfach nde 5V Z-Diode reinknallen und die Sache mit 
der Überspannung ist ungefährlich ??

So etwa:

       Stromwandler
              -. ,------+-----+-------Atmel Pin
               )|(      |R100 |
               )|(     .-.    |
              -' '-+   | |    z
                   |   | |    A Z-Diode 5V
                   |   '-'    |
                   |    |     |
                   +----+-----+------+
                                     |
                                    -+-
                                   Masse


Bouni

Autor: Helmi (Gast)
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Nimm den der hat den Verstaerker schon eingebaut. Es kann auch keine 
Ueberspannung am Ausgang passieren. +5V anlegen ausgang auf ADC und gut 
ist


http://www.mercateo.com/p/115-900013/Stromwandler_...

Autor: Elias B. (bouni)
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Kann man das ganze auch billiger selbst bauen??

Ich werd das nämlich n paarmal brauchen und hab nur begrenzte Finanzen 
:)

Bouni

Autor: tomZack (Gast)
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ich recherchiere auch gerade für das gleiche Problem.

Hatte auch gedacht, daß die Stromwandler billiger wären...

Ich möchte den Strom pro Sicherung messen (ca. 60 Stück) und da ist mit 
die Messung mit > 10€/Phase zu teuer. Wie wäre es denn, mit einem GMR 
(auf ein Stück Alurohr mit Schrumpfschlauch befestigt oder so...) 
einfach das Feld zu messen ? Das einzige Problem sehe ich in der exakten 
Positionierung vom Leitermittelpunkt, da der direkt in die Berechnung 
eingeht.

Eine andere Idee wäre, den GMR in einen geschlitzten Ring-Ferritkern zu 
kleben, damit hat man die genaue Abstands-Geschichte vom Tisch, da der 
Kern mit durchgeführtem Leiter ja die Summe "einfängt". Nichts anderes 
machen die Stromwandler ja auch, nur daß die ne Sekundärwicklung haben.

Autor: Tom D. (tomzack)
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Das mit der mechanischen Fixierung ist etwas aufwändig, aber die 
Ferritkern-Lösung klappt hervorragend.

Habe einen Ferritkern mit dem Dremel geteilt und einen Hall-Sensor 
eingeklebt.  Der Sensor hat 1mV/20mT Empfindlichkeit. Ein erster Test 
mit dem Labornetzteil sieht gut aus (s. Grafik). Leider schweigt sich 
das Manual darüber aus, wie man den Hall-Sensor programmiert, schön wäre 
ja ein Offset von ADref/2 :-)

Störeinflüsse von benachbarten Leitngen sind minimal.

Hat schonmal einer den TLE4990 programmiert ?


tom

Autor: Tim (Gast)
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Hallo!
In diesem Threat hat sich zwar schon länger nichts mehr getan, aber ich 
befasse mich auch gerade mit dem Thema, und da wollte ich kein neues 
Threat aufmachen :).

Also ich würde auch gern mit nem AVR Wechselstrom messen (bis 20A). Dazu 
hatte ich erst die Idee einen Shunt in die Leitung zu bauen (0,025 Ohm) 
und darüber die Spannung zu messen. Das dann auf einen OP geben, der mir 
das 10-fach verstärkt. Darauf komme ich weil:
U=R*I -> 0,025*20=0,5V -> 10-fach verstärkt komme ich auf glatte 5V für 
meinen ADC. Dann hätte ich 0,25V/A, könnte also grob in 0,2A-Schritten 
auflösen.
So weit so "gut". Aber jetzt mein Problem: wie kriege ich die Spannung 
als Gleichspannung und am besten auch noch geglättet an den µC-Pin?! An 
Gleichrichtern und Dioden fällt doch in der Größenordnung viel zu viel 
Spannung ab, oder? Ein kleiner Tipp wäre echt hilfreich. Ich verlange ja 
gar keine fertige Schaltung :).

VG,
Tim

Autor: Ulrich (Gast)
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Wenn der Controller genügend rechenzeit übrig hat, sollte man die 
Wechselspannung direkt messen. Also mit Offset an den AD Wandler, sodass 
man ohne strom in der Mitte des Bereichs ist. Dann mit ca. 1 kHz oder 
mehr abtastfrequenz Messen und RMS in Software berechenen.

Autor: Elias B. (bouni)
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Hi zusammen,

Ich hab mir Allegro ACS750SCA-050 Muster bestellt.
Damit werd Ich versuchen was zum laufen zu kriegen.

Ich poste einen Erfahrungsbericht wenn alles läuft.


Mfg Bouni

Autor: FGB (Gast)
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Hallo ich muß auch ein drei Phasen Messgerät bauen, es soll mit drei 
ganz normalen LED Displays (Pannelmetern) der Strom angezeigt werden. 
Ich habe drei LEM Stromwandler die eine Spannung im mV Bereich liefern. 
Da es sich um Wechselstrom handelt muß ich die Spannung erst 
gleichrichten.

Jetzt mein Problem, ich brauche einen Messgleichrichter auf OP Basis, da 
die Spannungen am Stromwandler Out im mV Bereich liegen, die LED 
Displays haben einen 200mV Gleichstrom Eingang. Hat irgend jemand eine 
Schaltung für einen Messgleichrichter ?

Im web habe ich nichts gefunden das passen würde.

Ich will nur wissen wie hoch die Leitungen belastet werden (Spitzenwert 
wie bei billig Multimetern), die genauigkeit der Anzeige reicht auf ein 
halbes Ampere.

PS: Es wird ein Stromverteiler, aus Platzgründen muß ich LED Anzeigen 
verwenden, Analog Instrumente sind zu groß.

Gruß Stefan

Autor: Nitram L. (nitram)
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FGB wrote:
> Im web habe ich nichts gefunden das passen würde.

Googlesuche: Präzisionsgleichrichter
erster Link: 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...


nitraM

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

@FGB

Im Anhang S.16. Die Verstärkung kannst du über die Widerstände 
einstellen.
Allerdings würde ich noch einen Tiefpass nachschalten. Sonst zappelt 
deine Anzeige.

MfG Spess

Autor: Tim (Gast)
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@Martin:
Ah, ich muß gestehen... von Präzisionsgleichrichtern hab ich noch nie 
was gehört. Aber das würde bei meinem Problem ja Abhilfe schaffen. Dann 
würde ich die Spannung noch anständig glätten (z.b. ~100µF) und dann 
verstärken. Wär das machbar? Wenn das funktionieren sollte werde ich 
einen Schaltplan posten.

Schönen Abend noch!
Tim

Autor: Ralf G. (old-school) Benutzerseite
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Hallo zusammen,

habe das gleiche Projekt und suche eine günstige Möglichkeit,
ca. 20 Stromkreise(16A~)in einem Verteiler(Sicherungskasten) zu messen.

@tim (Wenn das funktionieren sollte werde ich
einen Schaltplan posten) ... sieh so aus, als hätte es nicht 
funktioniert ?

Die Lösung mit den Shunt halt ich für sehr gefährlich und kommt für mich 
nicht in Frage.

Mir scheint der AC1020 an einem Präzisionsgleichrichtern, wie oben 
beschrieben eine gute Lösung zu sein.
Die Messwerte würde ich dann über einen I2C-Ad-Wandler abfragen.

Hat denn jemand so was schon mal umgesetzt ?

Gruss Ralf

Autor: Bouni (Gast)
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Hi,

Ich hab die Allegro ACS750SCA-050 damals bekommen.
Leider hab ich seit dem nicht mehr an dem Projekt weiter gemacht.

Wenn ich mich recht entsinne, war das Problem das kleine Ströme (von ner 
50W Glühbirne) nicht messbar waren :/

Gruss Bouni

Autor: Ralf G. (old-school) Benutzerseite
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@ Bouni
den ACS750SCA-050 habe ich mir auch schon angesehen, nur die Anschlüsse 
passen mir nicht, bei dem AC1020 kann ich den Wandler über das Kabel, 
was von der Sicherung abgeht, drüber schieben.

Wie hast Du den Ausgangs-Strom des Wandlers weiter verarbeitet ?

Präzisionsgleichrichter oder über einen normalen Gleichrichter in einen 
Gleichstrom/Spannung umgewandelt ?

Mein Problem ist, das ich über 7000 KWh im Jahr verbrauche ... was eine 
durchschnittliche Last von ca. 800 Watt bedeuten würde.

Ich habe auch eine Menge Verbraucher, die durchschnittliche Haushalte 
nicht haben: Lüftungsanlage  Poolpumpe  Wasserbett usw. ...

Ich habe bereits einige Verbraucher mit einem Energiemessgerät 
(Zwischenstecker) erfasst, komme aber nicht auf die Summe.

Um dabei eine aussagekräftige Auswertung zu machen, müsste ich jedes 
Gerät min. ein 1/2 Jahr messen, wobei ich eine Vielzahl von Zählern 
benötigen würde, also nicht praktikabel.
Dabei wären fest installierte Geräte von dieser Messung ausgeschlossen.

Gruss Ralf

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