Netzspannung messen

Dem Azubi ein Multimeter in die Hand drücken und wenn die Spannung die 
Toleranz verläßt, in den Raum brüllen lassen: "OUT OF RANGE!!!"

Hmm. Gehen auch sinnvolle Antworten? Ich denke ich warte lieber noch ein 
wenig...

Ben _ schrieb:
> Ich brauchs nicht sonderlich genau, ich will nur feststellen ob die
> Spannung innerhalb von 210-245V liegt und bei Verlassen dieses Bereichs
> schnell eine Fehlermeldung bzw. -pegel erhalten. Galvanische Trennung
> ist nicht erforderlich.

Spannungsfesten Spannungsteiler an einen ADC-Pin eines µC hängen. Pieper 
an einen Ausgang des µC schalten.

Ben _ schrieb:
> Wichtig ist mir eine möglichst sparsame Meßschaltung. Hat jemand Ideen?

Den Spannungsteiler hochohmig auslegen, den µC mit Kondensatornetzteil 
versorgen.

Ben _ schrieb:
> Gehen auch sinnvolle Antworten? Ich denke ich warte lieber noch ein
> wenig...

Du bist doch nicht neu hier ;-)

LM393, von beiden OPs die Ausg"ange zusammen. Spannungsteiler bauen, mit 
Widerstand = 1M 'oben' und etwa 5k unten, Ausgang heisse 'Q'. Mit LMV431 
eine Referenzspannung von 1.25V erzeugen und nochmals 1:0.857 teilen, 
d.h. 1.07V zweite Referenz. OP1 (+) an 1.07V, (-) an 'Q', OP2 (+) an 
'Q', (-) an 1.25V. Der gemeinsame Ausgang der OPs (Offener Kollektor ist 
immer low, wenn die Spannung ausserhalb der Grenzen.

Wenn Du Wechselspannung messen willst, dann halt vorher gleichrichten 
und mit Kondensator C gl"atten, aber so dass C * 1MOhm die 
Gr"ossenordnung deiner Reaktionszeit hat.

Gruss Marc

Das mit einem OPV zu lösen ist eine recht interessante Idee an die ich 
gar nicht gedacht habe... Dann kriege ich das ebenfalls per Interrupt in 
den µC. Werd mich mal schlau machen ob ich irgendwo fertig erprobte 
Schaltungen finde.

Etwas Verwirrung stiftet halt das Mess-Netzwerk. Also wenn ich mit 1 
Mega-Ohm messen möchte ist das schlecht um irgendeinen Kondensator 
aufzuladen. Und nehme ich einen großen Kondensator kriege ich einen 
Netzausfall erst recht spät mit. Ich weiß nicht recht wie ich die 100Hz 
da rauskriegen soll (daß die mir nicht die Messung versauen) ohne einen 
zu großen Kondensator zu wählen, der die Auslösezeit zu stark 
verlängert.

Hi,
hoffentlich habe ich dich nicht total falsch verstanden.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Speicher#EEPROM_Schreibzugriffe_minimieren

Natürlich brauchst du einen Spannungsteiler (wie anscheinend µc), dann 
vor deine ADC, bzw besser Comparator.

Gruß

Ben _ schrieb:
> Etwas Verwirrung stiftet halt das Mess-Netzwerk. Also wenn ich mit 1
> Mega-Ohm messen möchte ist das schlecht um irgendeinen Kondensator
> aufzuladen. Und nehme ich einen großen Kondensator kriege ich einen
> Netzausfall erst recht spät mit. Ich weiß nicht recht wie ich die 100Hz
> da rauskriegen soll (daß die mir nicht die Messung versauen) ohne einen
> zu großen Kondensator zu wählen, der die Auslösezeit zu stark
> verlängert.

Der ADC des Mega kann direkt Wechselspannungen messen, wenn man diese 
auf einen auf Vcc/2 vorgespannten ADC-Eingang per Spannungsteiler und 
Kondensator einkoppelt. Dafür braucht man keine Gleichrichtung. Der ADC 
misst beide Halbwellen als Abweichung von Vcc/2, VRef=Vcc. Damit hast Du 
0 Verzögerung und hast die Möglichkeit, Spitzenwert und Effektiwert 
gleichermaßen zu messen bzw. zu errechnen.

Knut Ballhause schrieb:
> Der ADC des Mega kann direkt Wechselspannungen messen,

Der des ATTiny natürlich auch ;-)

Direkt mit dem AD-Wander des uC verarbeiten finde ich die beste L"osung.
Dabei beachten muss man allerdings, dass manche ADCs gar nicht so 
hochohmige Eing"ange haben, wie man sich w"unscht. Evtl. braucht man 
noch einen Puffer (OP wo (-) mit dem Ausgang verbunden ist) zwischen 
Spannungsteiler und ADC-Eingang, wenn man so hochohmige Spannungteiler 
benutzt. Ausgangsimpedanz des Teilers ist in unserem Fall in guter 
Näherung der untere Widerstand.

Ben _ schrieb:
> Ich brauchs nicht sonderlich genau, ich will nur feststellen ob die
> Spannung innerhalb von 210-245V liegt und bei Verlassen dieses Bereichs
> schnell eine Fehlermeldung bzw. -pegel erhalten.

Welche Spannung interessiert Dich denn?

- Effektivwert
- Spitzenspannung
- ...

Die bisher in diesem Thread formulierten Lösungsansätze sind jedenfalls 
für eine Effektivwertmessung nicht verwendbar. Und wenn Du meinst, daß 
die Netzspannung ausreichend sinusförmig sei: Dank der diversen nicht 
linearen Stromverbraucher trifft das in einem normalen Haushalt nicht 
mehr zu. Schau Dir die Netzspannung einmal an einem Oszillographen an, 
dann siehst Du, was da los ist. (Achtung: Bitte Vorsichtsmaßnahmen 
beachten!).

Im übrigen beträgt die mximale zulässige Netzspannung 253 Volt; 243 Volt 
war einmal. Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Netzspannung

Bernhard

Wie gesagt, aufs Volt genau messen und diesen Wert irgendwo weiter 
verwursten möchte ich gar nicht. Ich brauch das nur für meinen 
Einspeisewechselrichter um beim Wegfall des Netzes zu verhindern, daß 
plötzlich 400V oder noch mehr in ein 230V Netz kommen oder wenn die 
Netzspannung von sich aus irgendwelche "unschönen" Werte annimmt.

Das Hauptkriterium liegt mir wirklich auf dem möglichst geringen 
Stromverbrauch. Die Schaltung braucht auch kein eigenes Netzteil, es 
stehen 12-15V für die FETs einer Vollbrücke und 5V für Controller und 
die IR2113 zur Verfügung.

OPV-Schaltungen haben bei mir leider immer die Tendenz, nicht zu 
funktionieren. Damit bräuchte ich aber den ADC des Controllers nicht, 
was den zusätzlichen Verbrauch durch den OPV fast ausgleichen dürfte. 
Für mich ist das im Moment die beste Lösung. Weiß da jemand was mit 
konkreten Bauteilen, was an 5V z.B. funktioniert?

Eventuell sollte ich den Controller auch wegrationalisieren, den 
Nulldurchgang und erkannten Fehler direkt mit Optokopplern auf die 
Primärseite bringen (müßte ich sowieso machen) und alles zusammen in 
einem einzigen primärseitigen Controller auswerten.

An dem Punkt wo gemessen werden soll gibts auch schon 100Hz Halbwellen 
(für einen Nulldurchgangsdetektor). Die muß ich in jedem Fall 
ausfiltern, aber eben ohne das Messwerk mit einem dicken C zu träge zu 
machen.

Um nur festzustellen, ob Netzspannung da ist oder nicht, brauchst Du 
nicht das ganze Theater. Da reicht dann wirklich ein hochohmiger 
Spannungsteiler und ein Monoflop, was beim Ausbleiben der Pulse der 
Nulldurchgänge abfällt.

Einfach ob noch da oder nicht reicht mir in dem Fall nicht, ich möchte 
schon wissen ob sie im vorgegebenen Fenster ist oder nicht.

100µA wären schon sehr schick (kommt natürlich noch die Verlustleistung 
im 330V Spannungsteiler dazu), aber ich hab hier im Moment keinen 
LTC1042.

Einen 393 oder sowas find ich immer auf irgendeiner 
Teilespender-Platine, integrierte Fensterkomparatoren sind da aber sehr 
selten drauf.

Die 5V werd ich mit einem 7805 aus den 12V erzeugen, das spart mir eine 
Trafowicklung und verbraucht nicht mehr als eine zusätzliche Wicklung 
brauchen würde. Evtl. kann ich den ja sogar für die Referenz mißbrauchen 
weil ich keine engen Toleranzen brauche.

Die Netzspannung kann auch mit 190V oder 270V "noch da" sein, allerdings 
erscheint mir das nicht mehr als stabiles Netz und ich möchte auf so 
einen Fehlerfall nicht einspeisen.

Zur Stromversorgung:
Ich brauch 12-15V für die FETs der netzseitigen Vollbrücke. Da führt 
kein Weg dran vorbei. Ich brauche auch 5V um die Schaltschwelle der 
IR2113 Brückentreiber möglichst weit nach unten zu kriegen - da führt 
auch kein Weg dran vorbei.

Folglich hab ich die Wahl ob ich die 5V mit einer eigenen Trafowicklung 
(wie für die 12V) erzeuge oder ob ich probiere sie möglichst sparsam aus 
den 12V zu gewinnen und die Trafowicklung (und damit deren 
Verlustleistung) einzusparen.

Wenn ich für die paar mA (mehr als 20-30 werden's wohl selbst mit den 
Optokopplern nicht werden) einen Schaltregler verwende komme ich wegen 
der dann wieder entstehenden Schaltverluste usw. auch nicht besser weg 
als mit einem 7805.