ESP8266 Strom und Spannung messen

Zum Messen könnte man sich mal den INA219 ansehen.
Der geht bis 26V und bräuchte für 20A dann einen entsprechend kleinen 
Shunt-Widerstand.

Auf jeden Fall rate ich davon ab, dazu den analogen Eingang des ESP zu 
benutzen, weil der sich von den WLAN Teilen (im Chip) sehr stark 
beeinflussen lässt.

Bis zu 20% Abweichung vom wahren Spannungswert. Das steht gut 
verklausuliert im Datenblatt, kaum zu entdecken.

Wirklich brauchbar ist der analoge Eingang nur, während WLAN deaktiviert 
ist. Aber zum ein/aus-schalten musst du die Firmware rebooten.

Hallo,

vielen Dank für den Hinweis mit dem Analogpin vom ESP.
Das der ESP selber ungeeignet ist, habe ich schon befürchtet und habe 
mal im Netz nach Breakout Board für den Arduino geguckt, wo passende 
Sensoren verbaut sind.

Für den Strom bin ich auf folgenden Baustein gekommen: ACS712-20
und für die Spannung habe ich den ADS1115 gefunden. Wobei ich scheinbar 
die Spannung vorher reduzieren muss. In einigen Foren habe ich gelesen, 
das ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen für mein Vorhaben ehr 
ungeeignet ist. Es wurde immer auf einen Operationsverstärker verwiesen.

Wäre diese Kombination für mein Vorhaben und speziell für die angedachte 
Geschwindigkeit besser geeignet?

@Ernst
ich habe den INA219 nicht ausgeschlossen. Ich muss mich aber mit dem 
Baustein erst einmal beschäftigen.
Die anderen Bausteine hatte ich in der Zeit raus recherchiert, wo noch 
keine weiteren Einträge hier existierten.

> Für den Strom bin ich auf folgenden Baustein gekommen: ACS712-20
> und für die Spannung habe ich den ADS1115 gefunden.

Kauf dir bei Reichelt einen MCP3911. Der ist fuer dich als Bastler gut 
verfuegbar, kostet nur 1.30Euro und hat zwei Eingaenge.

> Wobei ich scheinbar
> die Spannung vorher reduzieren muss.

Ja, musst du machen.

> In einigen Foren habe ich gelesen,
> das ein Spannungsteiler aus zwei Widerständen für mein Vorhaben ehr
> ungeeignet ist. Es wurde immer auf einen Operationsverstärker verwiesen.

Naja, mit Foren ist das so eine Sache. Es spricht für die 
Spannungsmessung nichts dagegen einfach nur einen Spannungsteiler zu 
verwenden und wenn er fuer deine Anwendung relativ hochohmig sein muss, 
noch einen Kondensator dahinter zu machen damit der ADC einen 
ausreichend kleinen Innenwiderstand sieht. Aufwendiger ist dagegen die 
Strommessung dort brauchst du wirklich einen OPV weil du nur einen 
kleinen Spannungsabfall haben willst, anderseits hat der ADC den ich dir 
oben empfohlen habe schon einen PGA drin. Wenn du dir 100mV erlaubten 
kannst dann wirst da keine Probleme haben aber vermutlich gehen sogar 
10mV. Vorausgesetzt du kannst den Stromlowside messen. Andernfalls 
brauchst du idealerweise sowas wie einen MAX4080 um highside zu messen.


Olaf

Die Möglichkeiten scheinen im preisgünstigen Segment doch besser zu 
sein, als ich dachte. Da alle Bauteile in der Anschaffung recht günstig 
ist, weder ich mir von allen Bauteilen ein Exemplar beschaffen und dann 
testen, was das Beste für mich ist.



@Ernst
Du hast geschrieben, das der Shunt auf den Boards für den INA219 zu groß 
ist. Welcher Shunt-Wert wäre hier besser geeignet?
>Nur den Shunt müsstest du ändern, da sind normalerweise 0.1 Ohm drauf, das ist 
zuviel.

Eine genau Formel zur Berechnung konnte ich jetzt im DB nicht finden. 
Nur die Formeln für die Register habe auf die schnelle gefunden.

Serge B. schrieb:
> Also direkte Messung am ESP8266 ist kein Problem

Ohne WLAN ist besser. Der ADC arbeitet dennoch nicht linear, mit einen 
Offset und stark Temperaturabhängig. Insgesamt ist er weit von der 
Qualität entfernt die Hobbybastler gewohnt sind.

Das WLAN Signal ist nur ein weiterer Störfaktor. Immerhin einer, den man 
abschalten kann. Dies erfordert allerdings einen Reboot des Moduls!

> Genügt es, wenn ich bei mqtt einfach 10 min einstelle?

Die Frage ist unklar. Mqtt ist ein Übertragungsprotokoll.

Serge B. schrieb:
> Wie siehts aus, wenn ich mit dem Arduino die Spannung messe? Ist das
> verlässlicher?

Ja, wenn du eine externe Referenz verwendest oder dich darauf 
einstellst, dass die interne Referenz individuell ausgemessen werden 
muss.

Serge B. schrieb:
> Wie siehts aus, wenn ich mit dem Arduino die Spannung messe? Ist das
> verlässlicher? Dann würde ich sie über UART an den esp schicken und der
> übers Netzwerk.

Wieso musste hier ein drei Jahre alter Thread ausgebuddelt werden, ohne 
ihn wirklich vollständig zu lesen? Was willst Du messen?

Mit einem Arduino (Nano 328 / ProMini 328) kann man recht gut messen, 
tue ich in mehreren Anwendungen. Aber:

Stefan ⛄ F. schrieb:
> dich darauf einstellst,
> dass die interne Referenz individuell ausgemessen werden
> muss.

Die interne Referenz ist gut, aber hat von einem zum anderen µC eine 
deutliche Abweichung.

Wenn Du Gründe hast, den ESP zu nutzen und I2C einbinden kannst, stand 
dort eine sehr gute Idee:
[...] schrieb:
> für die Spannung habe ich den ADS1115 gefunden.

Ich habe sowohl den ADS1115 als auch (wegen Strom) den INA219 
eingesetzt, kommen als Platinchen günstig vom Chinesen und sind deutlich 
besser als direkt mit dem Arduino zu messen.

[...] schrieb:
> Eine genau Formel zur Berechnung konnte ich jetzt im DB nicht finden.

Dann musst du sie dir vielleicht selber zusammen bauen. Im Datenblatt 
des INA219 findest du alle Angaben. Die Bereiche für den Spannungsabfall 
am Shunt in Abhängigkeit von der PGA-Einstellung findest du in der 
Tabelle unter 7.5 Electrical Characteristics. Und das Ohmsche Gesetz ist 
überall nachzulesen.