Guten Tag an alle,
ich möchte mit einem ESP8266 (programmiert mit Arduino IDE) einen
Stromsensor bauen. Es geht um einen Leiter (P) aus einem
NYM3x1,5mm²-Kabel in einer Klemmdose, den ich nicht abisolieren oder
unterbrechen möchte.
Meine Idee ist: Ich umwickle den einzelnen Leiter, also den braun
isolierten Draht von den dreien, mit ein paar Windungen dünnem,
isoliertem Kupferdraht. Die Enden schließe ich an 2 Eingänge des ESP8266
an. Dann sollte, wenn Wechselstrom durchfließt, eine Spannung induziert
werden, die ich an den Eingängen als Flankenwechsel erkennen kann.
Die Anzahl der Wicklungen würde ich klein halten, damit die Spannung
nicht zu groß wird für die Digitaleingänge.
Würde das theoretisch so funktionieren? wie müsste ich ungefähr meine
"Spule" um den Leiter dimensionieren, und was brauche ich noch als
Schutzbeschaltung? Ich habe an Clamp-Dioden gedacht (wie?), oder brauche
ich die nicht / sind die schon eingebaut?
Gibt's fix und fertig zu kaufen,
https://www.aliexpress.com/item/4000680462559.html
auch für verschiedene Stromstärken, zum nachträglich Aufklipsen oder zum
Durchstecken der Leitung.
Abweichend zu deiner Idee: Da ist ein Ferrit-Ring um die Leitung, um den
auch die Mess-Wicklung geht.
Überleg dir, wo/wie das Magnetfeld bei deinem Aufbau liegen würde, dann
wird evtl. klar, warum das besser ist.
Ja schrieb:> Würde das theoretisch so funktionieren?
Nein, denn damit misst du Spannung, nicht Stromfluss.
Beachte, dass die Eingänge des ESP nicht viel mehr als 3,3V vertragen.
Wenn die Spannung zu hoch wird, kann der Eingang in einen dauerhaft
blockierenden Status geraten der sich nur durch aus Schalten der
Versorgungsspannung lösen lässt.
Ja schrieb:> Würde das theoretisch so funktionieren
Nein.
Lerne Grundlagen zu elektromagnetischen Feldern, welche Richtung die
Leiter haben müssen
Stromwandeltrafo.
Aber beachte: die messen ziemlich ungenau, ebenso wie Hallsensoren.
Εrnst B. schrieb:> Abweichend zu deiner Idee: Da ist ein Ferrit-Ring um die Leitung, um den> auch die Mess-Wicklung geht.
wie das - den kann man ja aufklappen? Wie kann er da um die Leitung
rumgewickelt sein?
Εrnst B. schrieb:> Überleg dir, wo/wie das Magnetfeld bei deinem Aufbau liegen würde, dann> wird evtl. klar, warum das besser ist.
Dazu fehlt mir wohl etwas Theorie.. Ich hab halt gehofft, das Megnetfeld
entsteht um den Leiter herum, wenn Strom durchfließt, und mit meiner
Spule messe ich das?
Stefan ⛄ F. schrieb:> Nein, denn damit misst du Spannung, nicht Stromfluss.
Natürlich, ich meinte - sobald ich eine Spannung messe, weiß ich, dass
im umwickelten Leiter Strom fließt - oder wie hast Du das verstanden?
Stefan ⛄ F. schrieb:> Beachte, dass die Eingänge des ESP nicht viel mehr als 3,3V vertragen.
Da dachte ich eben, die Eingänge so zu beschalten, falls nicht schon
eingebaut, oder einfacher falls möglich:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Clampdiode.jpg/330px-Clampdiode.jpg
Ja schrieb:> Natürlich, ich meinte - sobald ich eine Spannung messe, weiß ich, dass> im umwickelten Leiter Strom fließt - oder wie hast Du das verstanden?
Nein eben nicht. Du misst eine Spannung, sobald am leiter eine Spannung
anliegt. Das sagt nichts darüber aus, ob Strom fließt.
Schalte den Staubsauger aus, dann fließt kein Strom aber es liegt
Spannung an seiner Zuleitung.
> Da dachte ich eben, die Eingänge so zu beschalten, falls nicht schon> eingebaut, oder einfacher falls möglich:> https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/60/Clampdiode.jpg/330px-Clampdiode.jpg
Da fehlt mir die Strombegrenzung. Und wenn der abgeleitete Strom größer
ist, als was der ESP aufnimmt, dann steigt sogar dessen
Versorgungsspannugn unzulässig an.
So ist besser:
https://praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Analog/DiodenTransistoren/Zenerdiode2.png
Aber nicht mit 39Ω sondern mit 10kΩ.
MaWin schrieb:> Aber beachte: die messen ziemlich ungenau, ebenso wie Hallsensoren.
Ich brauche ja nur zu wissen ob ein oder aus - evtl. kann ich sowieso
einen (fertigen) Hallsensor nehmen?
MaWin schrieb:> Stromwandeltrafo.
Ah ja, da hab ich hier eine schöne Grafik gefunden:
https://de.wikipedia.org/wiki/Stromwandler
So einen Ringkern habe ich gerade nicht da, aber zum Test könnte ich mir
also einen dickeren Kupferring um den Leiter biegen (oder muss es Eisen
sein?), und dann an der Seite so wie bei "Durchsteckwandler" meine
Windungen wickeln.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Nein eben nicht. Du misst eine Spannung, sobald am leiter eine Spannung> anliegt. Das sagt nichts darüber aus, ob Strom fließt.
Bist du dir da auch ganz sicher?
12345 schrieb:> Bist du dir da auch ganz sicher?
Ja.
Spannung kann ohne Stromfluss anliegen. Der Strom fließt auch nicht
einfach aus den Löchern der Steckdose hinaus auf den Fußboden.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Beachte, dass die Eingänge des ESP nicht viel mehr als 3,3V vertragen.> Wenn die Spannung zu hoch wird, ...
Der Aspekt ist schon voll im Fokus ...
Ja schrieb:> ... und was brauche ich noch als Schutzbeschaltung? Ich habe an> Clamp-Dioden gedacht (wie?), oder brauche ich die nicht / sind die> schon eingebaut?
Clampdioden sind schon der richtige Weg. Je nach effektivem
Innenwiderstand deiner Quelle musst du evtl. durch einen zusätzlichen
Serienwiderstand noch dafür sorgen, dass die ihre Schutzwirkung auch
entfalten können, ohne selbst kaputt zu gehen.
Die Idee mit den Clamp-/Schutzdoiden haben oft bereits die
Chip-Hersteller und bauen Dioden an den GPIOs ein. Mehr verrät dir das
Datenblatt oder dein Multimeter beim Diodentest. Problemlos können die
üblicherweise einen Strom von 1mA ableiten, sofern die Schaltung den
Strom aufnehmen kann.
Wenn Du jetzt mit Bordmitteln etwas zaubern willst/musst:
Du mußt einen Ring aus Eisen um den zu messenden Leiter improvisieren.
Z.B. Blumendraht mehrmals herumwickeln, aber nicht ganz eng, Du mußt
auch Platz für die Mess-Wicklung lassen.
Oder Konservendosenblech in Streifen schneiden, diese wie eine
aufgewickelte Luftschlange um den zu messenden Leiter.
Die Drahtlänge einer Büroklammer wird vermutlich nicht reichen...
Dann die Mess-Wicklung erzeugen.
Der Hauptleiter durchsticht diesen Eisenring einmal. (Das ist quasi eine
Viertelwindung)
Dein Mess-Leiter kann einmal genauso durch den Eisenring gehen, dann
wird darin bei Stromfluß durch den Hauptleiter eine winzigste Spannung
induziert.
Wenn Du nun den Messleiter einmal um den Eisering außenrumführst und in
der selben Richtung nochmal innendurch, wird die Spannung etwas größer.
Jetzt hast Du eine ganze Windung beim Messleiter.
Und jetzt halt Windungen wiederholen, bis die Spannung genug ist.
Multimeter hast Du?
Ja schrieb:> Würde das theoretisch so funktionieren?
Nö. Ein Stromwandler funktioniert anders.
Da sollte man sich mal die Orientierung von Strom und Magnetfeld
anschauen.
> wie müsste ich ungefähr meine> "Spule" um den Leiter dimensionieren, und was brauche ich noch als> Schutzbeschaltung?
Kauf dir ne passende Stromzange. Die kannst du an deine Elektronik
anflanschen und auswerten.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Ja schrieb:>> Würde das theoretisch so funktionieren?>> Nein, denn damit misst du Spannung, nicht Stromfluss.
Nicht mal das. Das ist bestenfalls eine kapazitive Kopplung mit sehr
undefinierten Parametern. Ein Schätzeisen vor dem Herrn!
Die Spannung an den Ende der Spule ist exakt Null, denn da wird rein gar
nichts induziert.
> Beachte, dass die Eingänge des ESP nicht viel mehr als 3,3V vertragen.> Wenn die Spannung zu hoch wird, kann der Eingang in einen dauerhaft> blockierenden Status geraten der sich nur durch aus Schalten der> Versorgungsspannung lösen lässt.
Das ist wohl das kleinste Problem, wenn solche Leute an 230V
Netzleitungen rumfummeln.
Stefan ⛄ F. schrieb:> 12345 schrieb:>> Bist du dir da auch ganz sicher?>> Ja.>> Spannung kann ohne Stromfluss anliegen. Der Strom fließt auch nicht> einfach aus den Löchern der Steckdose hinaus auf den Fußboden.
Trotzdem ist deine Aussage falsch. (Mal wieder)
"Nein, denn damit misst du Spannung, nicht Stromfluss."
Tom H. schrieb:> Wenn Du jetzt mit Bordmitteln etwas zaubern willst/musst:>> Du mußt einen Ring aus Eisen um den zu messenden Leiter improvisieren.> Z.B. Blumendraht mehrmals herumwickeln, aber nicht ganz eng, Du mußt> auch Platz für die Mess-Wicklung lassen.> Oder Konservendosenblech in Streifen schneiden, diese wie eine> aufgewickelte Luftschlange um den zu messenden Leiter.> Die Drahtlänge einer Büroklammer wird vermutlich nicht reichen...
OMG! Nicht mal McGyver würde so rummurksen!
Einen aufklappbaren Stromwandler gibt es für nen Appel&Ei im Laden!
>> Dann die Mess-Wicklung erzeugen.> Der Hauptleiter durchsticht diesen Eisenring einmal. (Das ist quasi eine> Viertelwindung)
Nö, es ist eine volle Windung.
> Und jetzt halt Windungen wiederholen, bis die Spannung genug ist.
Und wenn er nicht gestorben ist, dann wickelt er noch heute . . .
> Multimeter hast Du?
Theoretische Grundkenntnisse und Praxiserfahrung hast du?
Falk B. schrieb:> (Mal wieder)
Anstatt mich zu beobachten, stelle dich doch ans Fenster und schreibe
alle Falschparker auf.
Im Gegensatz zu dir weiß ich, dass man Netzspannung sehr gut und einfach
kapazitiv auf CMOS Eingänge koppeln kann.
Kauf dir dieses Gerät und probiere es aus:
https://www.amazon.de/Runleader-Drehzahlmesser-Stundenz%C3%A4hler-beleuchtete-Motorrad-Au%C3%9Fenborder/dp/B01FZ361CW/
Es funktioniert, kannst gerne zur Vorführung vorbei kommen. Ich kann dir
auch zeigen, wie man mit einem CD4040 kapazitiv spannungsführende
Leitungen in den Wänden findet.
Vielleicht ändert sich dann dein Weltbild oder du wirst wenigstens etwas
weniger frech.
Es müsste doch ein Ringkern gehen, der bei verschiedenen Geräten zur
Entstürung am Kabel vorhanden ist. Darauf 50 bis 100 Windungen CuL-Draht
mit einem Durchmesser von 0,2mm wickeln . Ist noch händelbar. Das zu
messende Kabel 1 bis 3 mal durch das Loch führen .
