Hallo Leute,
ich möchte gerne den Strom einer Maschine messen. Die Maschine arbeitet
an 230VAC und nimmt max. 5A auf.
Den Sttom in eine Spannung wandel ich mit einem HXS-20P um. Bekomme da
auch einen Wert am Ausgang. Dieser ist maximal +/-0,625V bei 5A. Da
Wechselstrom also immer +/- ...V was ich am Ausgang messe.
Nun möchte ich die Spannung auf 5V anheben.
Hier mein erstes Problem.
Habe einen LM1458 OPV. Beschaltet ist dieser wie hier auf der Seite im
Absatz OPV beschrieben. Nach dem ich erst den Kondensator vom
invertietem Eingang auf Masse vergessen hatte, verstärkt dieser nun
schon meine Spannung. Jedoch bekomme ich keinen Wert höher 1,20V
Verstärkt, wobei V+ +5V anliegen und V- auf GND. Die Berechnung zur
Verstärkung funktioniert also nicht. Was ist hier falsch? Muss an V-
etwas anderes dran?
Problem zwei, was auch nur ein Denkfehler sein könnte:
Will ich die Spannung nun am ADC meines ATmega 8 messen muss ich diesen
da nicht Gleichrichten?
Habe hier im Forum viel gelesen auch über Shunt-Messung usw. aber
nirgends steht etwas von Gleichrichtung. Muss man oder muss man nich?
Messen kann ich am Ausgang des OPV gegen Masse nur wen das Messgerät auf
AC steht.
Zur Verfügung stehen also + 5V für den ATmega8, Stromwandler und OPV,
-5V habe ich nicht, aber Masse die auch an den ATmega geht.
Wenn ich also sage, ich messe am Ausgang des OPV, dann messe ich
zwischen OPV Out und Masse am ATmega.
Ich hoffe ihr könnt damit arbeiten und habt ein paar tipps. Wie gesagt
vielleicht auch nur ein Denkfehler?
Danke für eure Hilfe.
Der LM1458 ist kein Rail-To-Rail Verstärker.
Seine Versorgungsspanung muß also höher und niederiger sien als das
Signal, z.B. müsste amn +10V und -5V anlegen um 0-5V am Ausgang erhalten
zu können.
Ein modernerer OpAmp wie TS912 würde das vereinfachen, er kommt bei
0V/5V Versorgung an 0.1V und 4.9V ran.
Hab mir deinen post nochmal durchgelesen und mal ins Datenblatt vom
HX20-? geschaut. Also im Datenblatt vom HX20 sehe ich was von +-12 bis
+-15 Volt.
Ob dein Vorhaben mit nur 5 Volt bei diesem Wandler möglich ist?
Erfordert tiefere Einblicke ins Datenblatt.
Du schreibst du hast an dem OP am + Eingang 5 V anliegen und am -
Eingang GND Pegel, ist das richtig so interpretiert? Wenn ja, was soll
denn dann verstärkt werden, schau dir mal die Anwendung von OP's genauer
an.
Hallo,
der HXS20-P arbeitet mit +5V einfacher Spannung. Der Baustein
funktioniert auch.
Versogungsspannung am OPV sind V+ 5V und V- GND. Verstärken möchte ich
das Signal von HXS20-P welches ja 0,625V ist.
Aber mit dem Rail-To-Rail das scheint mir Verständlich da muss wohl ein
anderer OPV rein.
Wie ist das nun mit dem Gleichrichten?
Den HXS-20P kenne ich jetzt nicht, aber ist es nicht möglich, die
Wechselspannung und eine Gleichspannung zu addieren und dann dem ATMega8
zuzuführen? Z. B. ADC-Eingang des ATMega8 auf UB/2 und die
Wechselspannung über einen Kondensator an die UB/2.
Muss der OP überhaupt sein? Du verwendest doch einen Atmega8.Hast du
außer einen 100 nF Kondesator irgendwas am Aref vom Prozessor
angeschlossen?
Wenn ja, trenne das mal ab, also dort nicht 5 V Pegel der
Betriebssannung anhängen. Benutze die interne Referenzspannung von 2,56
Volt durch entsprechende Programmierung des Atmega8.
Dein Analogwandler bezieht dann die Eingangssignale der Analogeingänge
auf den 2,56 Volt Pegel.
Welchen geringen Motorstrom willst du überhaupt mit der Methode noch
messen?
gehen wir mal von deiner ursprungsspannung des Wandlers 0,625 V
entsprechen dann 5 Ampere Strom.
Mit 2,56 V Referenz und 10 Bit-Wandlung erhälst du einen AD-Wandler-Wert
von 250. Wenn bei der Messung mal nur ein ADwandler-Wert von 10
angezeigt wird, welcher Eingangsspannung entspricht das dann und welchem
gemessenen Stromwert. Rechne mal und überleg, ob diese Methode ohne OP
für das was du messen willst nicht schon ausreicht.
@ Peter (Gast)
>der HXS20-P arbeitet mit +5V einfacher Spannung. Der Baustein>funktioniert auch.
Sicher, ist ja aus der Schweiz ;-)
>Versogungsspannung am OPV sind V+ 5V und V- GND. Verstärken möchte ich>das Signal von HXS20-P welches ja 0,625V ist.
Nö, das ist die Aussteuerung. Nullpunkt liegt bei 2,5V, also in der
Mitte der Versorgung, die Jungs denken schon bissel mit.
>Aber mit dem Rail-To-Rail das scheint mir Verständlich da muss wohl ein>anderer OPV rein.>Wie ist das nun mit dem Gleichrichten?
Man braucht einen Präzisonsgleichrichter. Sowas hier.
http://sound.westhost.com/appnotes/an001.htm
Figure 6 kann ich empfehlen, aber es fehlt dort die 33pF von Ausgang des
1. OPs zum negativen Eingang. R1 kann man weglassen, R4 geht nicht auf
Masse sondern den Referenzausgang, weil das die virtuelle Masse ist.
hinter dem Gleichrichter dann noch einen passenden Tiefpassfilter und ab
in den ADC.
Allerdings ist der Messwandler mit 0-50kHz für so eine einfache Messung
eher überdimensioniert, ein einfacher Stromwandler tut es auch.
MFG
Falk
Hi Falk,
danke für deine Antwort.
Aber wie meinst du das mit dem Nullpunkt?
Kann ich den Gleichrichter mit nem TS912 bauen hab die jetzt da.
Rest klingt gut.
ich würde das Sensorsignal über einen Anti-Aliasing-Filter und eine
Offsetanhebung auf Uref/2 auf den ADC legen und im uC eine RMS-Messung
machen. ADC-Signal So dimensionieren das bei max. Messstrom Uref nicht
überschritten wird (Spitzenwert beachten!)
@ Peter (Gast)
>Aber wie meinst du das mit dem Nullpunkt?
Der liegt bei 2,5V und ist am Ausgang REF abgreifbar. Den sollte man,
ggf. nach Pufferung durch einen OPV als Spannungsfolger, als virtuelle
masse nutzen (für den Gleichrichter) und auch dem Mikrocontroller
zuführen, um differentiell messen zu können.
>Kann ich den Gleichrichter mit nem TS912 bauen
Ja.
MfG
Falk
Hallo,
Falk das Datenblatt ist richtig.
Habe das mit dem Gleichrichter probiert aber ohne erfolgt.
Nun mal kurz zum Aufbau.
Am + Pol des HXS schließe ich +5V an, an GND 0V einer
Gleichspannungsquelle. Vref bleibt frei.
Wenn ich nun eine Messung durchführe, messer ich zwischen Vout und 0V
der
Spannungsquelle 0,20V Wechselspannung. Aber woher kommt diese überhaupt
her, wenn ich eine Gleichspannung angeschlossen habe? Hier lieg ich wohl
ganz falsch oder wie?
Die Spannungverstärken ging jetzt ganz gut, ich messe aber immer wischen
Ausgang und den 0V der Gleichspannungsquelle. Und das immer
Wechselspannung.
Könnt ihr damit was anfangen?
Vielleicht hat wer einfach n guten Tipp wo der Fehler liegt.
Oder kann der ATmega mit dieser Spannung am ADC arbeiten?
Kann ja an sich keine Wechselspannung sein da ja zu 0V der
Gleichspannungsquelle gemessen wird.
Oder wie?
Danke für eure Hilfe!
@ Peter (Gast)
>Falk das Datenblatt ist richtig.
Welches? Das von IAWP oder von mir verlinkte?
>Nun mal kurz zum Aufbau.
Ahhhh, schon mal was von nem Schaltplan gehört? Ne Handskizze mit
Bleistift und Papier reicht.
>Wenn ich nun eine Messung durchführe,
Womit? Oszilloskop?
>Spannungsquelle 0,20V Wechselspannung. Aber woher kommt diese überhaupt>her, wenn ich eine Gleichspannung angeschlossen habe?
Hä? Und was ist an deinen Strommessklemmen angeschlossen? Nichts?
FMG
Falk
Oh je Peter, du scheinst keinerlei Plan zu haben wie der Wandler usw
funktioniert.
Die 5 Volt Gleichspannung verstehe einfach mal als Betriebsspannung
-oder falls du es so besser verstehst halt als eine "Hilfsspannung"- für
die Dinge die im Wandler sind. Wichtig für dich ist nur was am
Wandlerausgang gegen GND bezogen raus kommt.
Damit man weiß wie man das zu interpretieren hat muss man ins Datenblatt
vom Wandler sehen.
Wir können was damit anfangen und für uns ist das kein Fehler und kein
Problem, wenn da Wechselspannung "rauskommt", obwohl das Ding mit 5 V
Gleichspannung betrieben wird.
Klar kann das trotzdem eine Wechselspannung sein. Was ist denn eine
Wechselspannung anderes als eine Spannung mit wechselnder Amlitude über
einen zeitlichen Verlauf. Ein Atmega Ad-Wandler kann schon mit so einem
Signal arbeiten.
Wem sollte deine Skizze helfen?
Falk wollte wohl nur überprüfen ob du deinen OP richtig angebunden hast.
Was zeigt denn dein Messinstrument zwischen 1 und 2 und 1 und 3 an, wenn
du es auf Gleichspannungsmessung umstellst? Erwartest du dann eine
Gleichspannung oder keine. Falls ja, welche(n) Wert(e)?
@ Nachdenker
Nein Leider ist mir vieles über diesen Wandler echt nicht klar.
Aber dein letzer Satz beruhigt mich etwas.
Also kann ich mein verstärktes Signal dem ADC des Atmega zuführen?
Wie sollte dann die Messung aussehen.
Mal ganz simpel, sollte die Spannung am ADC größer 2,5V sein, soll eine
LED eingeschalten werden. Ich kann ja jetzt nicht ganz einfach in C so
programmieren, wie wenn es eine Gleichspannung wäre oder?
Muss ich jetzt ein Mittelwert oder irgendwas bilden?
Beim Messen
sind am Multimeter immer 3,50V abzulessen bei Gleichspannung.
Erwarten würde ich eine sich ändernde Gleichspannung nach der
Gleichrichtung mit den beiden OPV's
@ Peter (Gast)
>Mal ganz simpel, sollte die Spannung am ADC größer 2,5V sein, soll eine>LED eingeschalten werden.
Nö, du hast den Wandler nicht verstanden. Der gibt 2,5V aus, wenn 0A
durch die Messklemmen fließen. Er gibt 2,5+0,625=3,125V aus, wenn im
AUGENBLICK 20A effektiv, also im Moment 20*1,41=28,2 A fliessen. Und er
gibt 2,5-0,625V= 1,875V aus, wenn -28,2A fließen. Der Strom wird nicht
gemittelt oder gefiltert, sondern nur transformiert. Mit einem
Oszilloskop kannst du dort den zeitlichen Verlauf des Stroms ansehen.
Deshalb musst du gleichrichten und filteren, um zu einer normalen
Anzeige bzw. Messung zu kommen, wie sie jedes Multimeter macht.
> Ich kann ja jetzt nicht ganz einfach in C so>programmieren, wie wenn es eine Gleichspannung wäre oder?
Nö.
>Muss ich jetzt ein Mittelwert oder irgendwas bilden?
Du KÖNNTEST das Signal mit 1-10 kHz abtasten und die Gleichrichtung +
Mittelwertbildung in Software machen. Ist aber nur bedingt sinnvoll und
für sich im Moment jenseits deiner Fähigkgeiten.
>sind am Multimeter immer 3,50V abzulessen bei Gleichspannung.
WO misst du? An WELCHEM PUNKT?
>Erwarten würde ich eine sich ändernde Gleichspannung nach der>Gleichrichtung mit den beiden OPV's
Welche Gleichrichtung? In deiner Skizze ist davon nix zu sehen. Poste
einen VOLLSTÄNDIGEN Schaltplan mit allen Details.
MFG
Falk
Es gibt bestimmt mehrere Möglichkeiten den Wandler zuverwenden.
Ich Messe an Vout und GND 0,20V und wenn die Maschine arbeiten muss
steigt der Wert. Soweit geht das auch. Auch das Verstärken der Spannung
auf 2,00V ist möglich und funktioniert.
Die Frage ist doch jetzt nur noch, wie kann ich diese Wechselspannung an
meinem ADC auswerten.
Ich möchte ja z.b. 2,5A, welche 2,5V am Ausgang OPV entsprechen, ist
geprüft, eine LED einschalten. Da es aber eine Wechselspannung ist, kann
ich ja nicht einfach an den ADC gehen und auswerten oder?
Peter schrieb:> Wie ist das nun mit dem Gleichrichten?
Samplerate des ADC auf rund 500..1000Hz stellen.
ADC Messwert ins 2er Komplement umwanden (-512)
Dann aus dem Messwert das Quadrat bilden.
Diese quadrierten Messwerte Integrieren.
Dann Wurzel ziehen und schon hast du deinen Effektivwert.
Wenn ja nun die positive Welle am ADC ankommt, misst dieser ja und gibt
einen Wert 0 - 1024 aus. Bei der negativen Welle wird ja eher nix
passieren oder? Dann kann ich ja einfach die positive Welle messen und
wenn ein bestimmter Wert überschritten wird, schaltet etwas?
Welchen Arbeitswiderstand hat denn deine Diode vor dem ADC?
Der Eingangswiderstand vom ADC etwa?
Oh je, du scheinst ja nichtmal die geringsten Grundlagen der ETechnik zu
kennen.
@ Falk
Wie sollte denn der Anschluss der aktiv Gleichrichters genau aussehen.
Habe es angeschlossen wie auf der Seite beschrieben aber der Ausgang
blieb Gleich mit Wechsel nur etwas Spannungsfall war da.
Habe Masse auf 0V angeschlossen und auf Vref ohne Änderung. Vielleicht
hast du noch eine Idee
Peter schrieb:> Wenn ja nun die positive Welle am ADC ankommt, misst dieser ja und gibt> einen Wert 0 - 1024 aus. Bei der negativen Welle wird ja eher nix> passieren oder? Dann kann ich ja einfach die positive Welle messen und> wenn ein bestimmter Wert überschritten wird, schaltet etwas?
Dein 0 Punkt von der Messung liegt aber bei 2.5VDC. Dein Wandler hat ja
ein Offset. Kommt die negative Halbwelle dann wird er am Ausgang kleiner
als 2.5V, kommt die positive Halbwelle dann wird er groesser als 2.5V.
Das Signal pendelt also um die 2.5V rum. Wenn dein ADC jetzt einen
Messbereich von 5V hat dann gibt er bei 2.5V einen Wert von 512 raus.
Wenn du nun von deinem ADC Wert jetzt 512 abziehst dann sind die
negativen ADC Werte deine negative Halbwelle und die positiven Werte
deine positive Halbwelle.
Woher wir die Daten haben?
Na von hier:
http://www.lem.com/hq/en/component/option,com_catalog/task,displaymodel/id,64.90.17.000.0/
Das ist doch dein Wandler, oder nicht?
Schau mal rechts oben auf der Seite findest du unter Datasheets zwei
anklickbare Links für englische und japanische Doku's.
Klick mal auf den englischen Doku-Link und schau dir die PDF entweder
direkt an, oder lasse sie abspeichern um sie später anzuschauen.
Dort steht alles wesentliche drin.
Das Blatt kenn ich und Englisch ist mir auch geläufig, aber welcher
Punkt soll das sein?
Wenn da ja echt so ist, dann muss ich ja nur die Spannungen über 2,5V
Filtern
Verstärken und fertig.
Aber wo steht das mit 2,5 VDC +/- 0.625V???
Peter schrieb:> woher nehmt ihr dieses wissen, ich kann es aus dem Datenblatt nicht> auslesen, das wäre ja prima aber am Bauteil bekomm ich es nicht> angezeigt
Das ist jetzt kein spezielles Wissen über den Controller sondern
Grundlagen Elektrotechnik/Signalverarbeitung.
Peter schrieb:> Aber wo steht das mit 2,5 VDC +/- 0.625V???
Das steht im Datenblatt zu deinem Stromwandler.
Helmut Lenzen schrieb:> Das steht im Datenblatt zu deinem Stromwandler.
Sogar ganz am Anfang in der Übersicht. Man muss nur zwei "etwas"
auseinander liegende Zeilen gedanklich zusammenführen.
frank
