current transformer - was mißt dieser? SCT010T-D

OP #8113860

Ich habe einen Stromwandler SCT010T-D zum Aufklappen der macht 5V bei 50A. Mein Endziel ist die Leistung an 230V zu messen die auch der Zähler zählen würde. Verbraucher wäre Auto Wallbox 32A eine Phase, und (später) alle möglichen Haushaltsverbraucher.

Im Moment habe ich: Stromwandler, ADS1115 16bit ADC, ESP32 cam. Sobald ich ca 0.5A Verbrauch habe, kann ich mit dem Wandler was messen, weil der einen Brückengleichrichter hat.

Frage 1: Was läßt sich mit diesem Wandler messen? Er hat Gleichrichtung, Kondensator und Widerstand. Kann ich hier den Wert mit 230V multiplizieren und habe dann die Leistung - auch wenn ein Motor oder Leuchtstoffröhre dranhängt?

Frage 2 : Wie würded Ihr das machen, ich habe noch ein paar SCT013 Wandler die machen 1V AC und haben nur einen Widerstand.

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#8113892

Spannung mal Strom ergibt Leistung, aber nur bei Gleichstrom. Du hast Wechselstrom. Lerne etwas über: Scheinleistung, Wirkleistung, Phasenverschiebung, Effektivwert.

Der Kondensator in deinem Sensor wird zu einrn höheren Messwert führen, als tatsächlich stattfindet. Lerne etwas über: Gleichrichter, Glättung, Effektivwert, Spitzenwert.

Michaels Einwand stimme ich zu. Irgendwas stimmt da nicht.

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#8113930

Thomas G. schrieb:

Im Moment habe ich: Stromwandler, ADS1115 16bit ADC, ESP32 cam. Sobald ich ca 0.5A Verbrauch habe, kann ich mit dem Wandler was messen, weil der einen Brückengleichrichter hat.

Zeigt uns bitte mal einen Schaltplan Deiner Schaltung.

Michael hat Dir ja schon gesagt das hier nur der Strom aus dem Wandler interessiert. Im Datenblatt ist der Ausgangswiderstand des Wandlers mit 7 kOhm angegeben. Deshalb sollte man auch 7 kOhm für den Sekundärshunt nehmen um eine optimale Leistung (Anpassung) zu erzielen.

mfg Klaus

#8113973

Klaus R. schrieb:

Im Datenblatt ist der Ausgangswiderstand des Wandlers mit 7 kOhm angegeben. Deshalb sollte man auch 7 kOhm für den Sekundärshunt nehmen um eine optimale Leistung (Anpassung) zu erzielen.

Der Shunt steckt doch hier schon im Wandler!

Diesen Wandler einigermaßen hochohmig messen.

Aber Phasenverschiebung lässt sich mit dem nicht messen, da muss er eben seine SCT013 nehmen.

: Bearbeitet durch User
OP #8113983

Das ist ein spezieller current transformer der 5V bei 50A ausgibt, und das noch Gleichspannung. Nur HH hat es begriffen, aber man kann es im Datenblatt lesen und im ausgeschnittenen Schaltbild sehen.

Innen drin hat der eine kleine Platine und ein paar SMD (Schottky?dioden).

Was ich mir nicht ganz sicher bin, wie ich genau die Stromstärke bestimmen kann. Vielleicht muß ich da die 0.3V die am Gleichrichter abfallen jedesmal zur ausgegebenen Spannung dazurechnen, denn die fehlen ja irgendwie.

#8113986

Michael B. schrieb:

Eigentlich kannst du ab 0 messen, denn der Trafo liefert einen STROM und der Spannungsabfall an den Dioden ist egal,

Nöö, dieser Stromwandler (Trafo)(SCT010T-D) liefert eine Spannung und da ist der Spannungsabfall über den Dioden eben nicht egal. Lies einfach mal das Datenblatt https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/1160216/YHDC/SCT010T-D.html. Der kann erst ab einem bestimmten Stromfluß eine Ausgangsspannung generieren.
Es gibt allerdings auch eine Variante ohne das D, wo das ganze Gleichrichtergeraffel fehlt und bei diesem geht es dann wirklich bei 0 los, vorausgesetzt die Auswerteelektronik kann das auflösen.
Genau das Verhalten, das erst ab einem bestimmten Stromfluß ein Ausgangssignal meßbar ist, hat ja der TO: Thomas G. schrieb im Beitrag #8113860:

Sobald ich ca 0.5A Verbrauch habe, kann ich mit dem Wandler was messen, weil der einen Brückengleichrichter hat.

Wenn er wirklich ab 0A messen will bleibt nix anderes übrig, als einen Stromwandler ohne Gleichrichter zu verwenden. Das Ausgangssignal kann er dann bei Bedarf mit einem Verstärker anheben und anschließend mit einem aktiven Präzisionsgleichrichter in eine Spannung umwandeln.

#8113993

Thomas G. schrieb:

Das ist ein spezieller current transformer der 5V bei 50A ausgibt

In der Beschreibung steht: 5 A

Thomas G. schrieb:

Was ich mir nicht ganz sicher bin, wie ich genau die Stromstärke bestimmen kann.

Wenn da 1 Volt raus kommt hast du 1 Ampere - sagt die Doku.

Unklar ist mir, welche Rolle der Kondensator spielt. Er könnte so klein sein, dass er nur HF Störungen blockt und auf die Netzfrequenz und Ausgangsspannung keinen relevanten Einfluss hat. Er könnte aber auch so groß sein, dass die Ausgangsspannung keine pulsierende Sinus Form mehr, sondern die sich auf die Spitzenwerte auflädt. Die sind um Faktor 1,4 höher. Was die Folgefrage aufwirft, ob dieser Unterschied in der "5 Volt" Angabe berücksichtigt ist.

Wie so oft bei billigem Chinakram: Man muss es wohl selbst heraus finden.

Thomas G. schrieb:

Vielleicht muß ich da die 0.3V die am Gleichrichter abfallen jedesmal zur ausgegebenen Spannung dazurechnen

Der Spannungsabfall an den Dioden spielt theoretisch keine Rolle.

: Bearbeitet durch User
OP #8113997

Hans schrieb:

Der kann erst ab einem bestimmten Stromfluß eine Ausgangsspannung generieren.

Ja so verstehe ich das auch, und wenn ich einen kleinen Ventilator als Last nehme, zeigt der ADC 0 an bis ich mehr dranhänge.

Daß der Gleichrichter egal ist, steht auch so im Stromwandler Artikel. Aber wenn da jetzt nur 0.3V AC kommen, dann kommt doch hinter dem Gleichrichter 0V und dann fließt auch nichts im Shuntwiderstand. So scheint es zumindest in der Realität zu sein.

#8114005

H. H. schrieb:

Aua!

Nix Aua!
Das Teil ist ein Strom-Spannungswandler und liefert eine Spannung in Abhängigkeit vom Strom. Hier noch mal das Datenblatt von der Herstellerseite https://www.poweruc.pl/products/split-core-current-transformer-sct010t-d-rated-input-5a-50a?_pos=1&_sid=39495f6c2&_ss=r .
Der gleiche Hersteller bietet den Wandler auch ohne das Gleichrichtergeraffel als Strom-Spannungswandler sowie als Strom-Stromwandler an (https://www.poweruc.pl/products/split-core-current-transformer-sct010t-rated-input-10-20-30-50-80a-rated-output-0-333v?_pos=1&_sid=66b146ed5&_ss=r). Diese funktionieren dann wirklich von 0A-Maximalstromstärke.

Was meinst Du wohl warum der TO erst ab 0,5A was am Ausgang misst?

#8114007

Thomas G. schrieb:

Aber wenn da jetzt nur 0.3V AC kommen, dann kommt doch hinter dem Gleichrichter 0V und dann fließt auch nichts im Shuntwiderstand. So scheint es zumindest in der Realität zu sein.

Der Wandler ist eine Stromquelle. Die Spannung wäre im theoretischen Leerlauf unendlich hoch. Subtrahiere 0,3 von Unendlich, dann hast du den Einfluss der Dioden.

By the way: Ich schätze es sind eher 0,6 bis 0,7 Volt pro aktiver Diode, also zusammen 1,2 bis 1,4 Volt "Verlust". Wobei das nichts daran daran ändert, dass das im Vergleich zu Unendlich vernachlässigbar ist.

: Bearbeitet durch User
#8114042

Thomas G. schrieb:

Daß der Gleichrichter egal ist, steht auch so im Stromwandler Artikel. Aber wenn da jetzt nur 0.3V AC kommen, dann kommt doch hinter dem Gleichrichter 0V und dann fließt auch nichts im Shuntwiderstand. So scheint es zumindest in der Realität zu sein.

Genau so ist es und Du lieferst ja auch den praktischen Beweis, aber die Schlauberger hier wissen es halt besser.
Wenn Du Ströme ab 0 messen willst, nimm einen Wandler ohne die Dioden.
Deine SCT013 machen halt nur 1V/50A, was dann eben nur 20mV/1A bzw. 10mV/0,5A wären. Bei so kleinen Spannungen bekommst Du ganz andere Probleme. Du mußt halt testen ob es für Dich funktioniert. Am Ende wirst Du wohl nicht umhin kommen, eine Kennlinie für den Gesamtaufbau zu erstellen, wenn Du genaue Ergebnisse haben willst. Schau Dir einfach auch noch mal das Datenblatt (https://www.poweruc.pl/products/split-core-current-transformer-sct013-rated-input-5a-100a?_pos=1&_sid=1dee472db&_ss=r) für den SCT013 an. Da gibt es immerhin Kennlinien zu den Wandlern. Allerdings beginnen diese auch erst bei ca. 1/5 des Maximalstromes. Wie sich der Wandler darunter verhält wird man wohl selbst ermitteln müssen.
Auch beim SCT013 gibt es Typen mit Gleichrichter, wo das Datenblatt (https://cdn.shopify.com/s/files/1/2723/6858/files/SCT013G-D_4b91fee2-08cb-4991-ba41-f283bb7ee6b4.pdf?v=1723539195) ebenfalls Kennlinien zeigt.

OP #8114088

Hans schrieb:

Am Ende wirst Du wohl nicht umhin kommen, eine Kennlinie für den Gesamtaufbau zu erstellen, wenn Du genaue Ergebnisse haben willst.

Ich werde morgen mal mit dem Zangenamperemeter nachmessen, was bei unter 100W so fließt und was der Wandler ausgibt. Ich denke, sobald der mehr als 2mV ausgibt, muß man dann die Diodenflussspannung noch mit dazuzählen.

Werde wohl nicht umhinkommen die SCT013 zu nehmen, da die schon hier rumliegen und die SCT010T-D zu teuer sind.

10-20mV sind für den ADS1115 kein Problem und meine 30cm Drähte machen da auch kein Problem.

#8114106

Wenn der Lastwiderstand vor dem Gleichrichter, direkt am Transformator ist ist, dann wird's Probleme durch den Spannungsabfall der Dioden geben. wenn nicht, dann treten die 0.3V direkt hinter dem Gleichrichter auf(und der Transformator liefert eine hoehere Spannung). ob das dem gut tut musst du wissen (wg Saettigung). Was evtl ein Problem ist bei ganz geringen Stroemen ist, ist der Leckstrom der Dioden. Silikon hat da geringeren als ein Schottky. Der Kondensator darf dir die 50Hz nicht Wegglaetten. Du musst punktweise messen, dir daraus den Ieff (sqrt(1/n*summe(I[i]^2))ausrechnen. Den kannst du dann mit 230V multiplizieren.

: Bearbeitet durch User
#8114269

Thomas G. schrieb:

Ja so verstehe ich das auch, und wenn ich einen kleinen Ventilator als Last nehme, zeigt der ADC 0 an bis ich mehr dranhänge.

Zuerst einmal nimmt man ein Multimeter und geht erst dann an den µC, wenn die Istwerte bekannt sind.

Thomas G. schrieb:

Ich werde morgen mal mit dem Zangenamperemeter nachmessen, was bei unter 100W so fließt und was der Wandler ausgibt.

Ich weiß nicht, was Du für eine sensible Zange hast und wie genau die sein will. Ich würde lieber ein Multimeter samt Glühlampe an den Stelltrafo packen. Falls Du keinen hast, eben einen Trafo und verschiedene Widerstände als Last - die Spannung ist dem Wandler egal, man kann mit ungefährlichen 12V arbeiten.

Ich denke, sobald der mehr als 2mV ausgibt, muß man dann die Diodenflussspannung noch mit dazuzählen.

Da gibt es nichts abzuziehen, aber ich kann mir tatsächlich vorstellen, dass sich durch den Gleichrichter ein Mindeststrom ergibt, unterhalb dessen nichts meßbar ist. Das ist Spekulatius, mache einen Testaufbau und nehme die Werte auf.

#8114310

Hans schrieb:

Nöö, dieser Stromwandler (Trafo)(SCT010T-D) liefert eine Spannung und da ist der Spannungsabfall über den Dioden eben nicht egal. Lies einfach mal das Datenblatt

Ja, danke, das Datenblatt hab ich schon vorher gesehen.

Und im Gegensatz zu dir weiss ich wie die abgebildete Schaltung funktioniert.

Die hat keine Totzone, wo unter 1.4V (von 5V für 50A also 14A) keine Spannung am Ausgang rauskommt. Derr der Trafo liefert sekundär keine Spannung sondern einen Strom

Die hat 2% Genauigkeit, also +/-1A kann sie schon detektieren.

Aber das Ding ist wegen Gleichrichtung und Kondensator nur ein Detektor 'Strom fliesst/kein Strom fliesst' und taugt nicht viel um 14 bit genau zu messen. SCT013 ist besser geeignet,

#8114311

Thomas G. schrieb:

Ich werde morgen mal mit dem Zangenamperemeter nachmessen, was bei unter 100W so fließt und was der Wandler ausgibt.

Warum mit dem Zangenamperemeter? 100W ist deutlich unter 1A und das kann man mit einem ganz normalen Amperemeter messen. Das ist bestimmt genauer als so ein Zangenamperemeter.

#8114312

Michael B. schrieb:

Und im Gegensatz zu dir weiss ich wie die abgebildete Schaltung funktioniert.

.. oder Du glaubst, zu wissen ..?

Die hat keine Totzone, wo unter 1.4V (von 5V für 50A also 14A) keine Spannung am Ausgang rauskommt. Derr der Trafo liefert sekundär keine Spannung sondern einen Strom

Keine Totzone von 1,4Volt, aber dennoch eine. Strom kann nur fließen, wenn Spannung vorhanden ist. Bei sehr kleinen Strömen wird nicht genug Spannung auftreten, die Gleichrichterbrücke zu überwinden - wie groß dieser Totbereich ist, wäre auszumessen.

Die hat 2% Genauigkeit, also +/-1A kann sie schon detektieren.

Jetzt noch eine Diskussion Genauigkeit oder Auflösung?

#8114313

Michael B. schrieb:

Und im Gegensatz zu dir weiss ich wie die abgebildete Schaltung funktioniert. Die hat keine Totzone, wo unter 1.4V (von 5V für 50A also 14A) keine Spannung am Ausgang rauskommt. Derr der Trafo liefert sekundär keine Spannung sondern einen Strom

Dann erklär doch mal die Diodenkennlinie!

#8114331

Hans schrieb:

Dann erklär doch mal die Diodenkennlinie!

Lernfrage für Hans:
Eine Stromquelle liefert 10mA und wird mit 1k Ohm belastet. Dort liegt eine Spannung U=R*I von 10,000V an.
Jetzt werden in die Zuleitung zum Widerstand zwei Dioden 1N4148 in Reihe geschaltet. Die haben bei 10mA einen Spannungsabfall von je 720mV.
Welche Spannung liegt jetzt am Widerstand an?

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