Guten Tag,
für meine Studienarbeit muss ich eine kontaktlose Strommessung
durchführen. Dabei sollen mit verschiedenen Stromsensoren Ströme von bis
zu 10mA gemessen werden. Da die Stromsensoren sonst für sehr viel höhere
Ströme ausgelegt werden, ist es recht schwierig zu diesem Thema
verschiedene Stromsensore zu finden. Ich hoffe, dass ihr mir da
weiterhelfen könnt.
mit freundlichen Grüßen
Lukas
Hier ist z.B. einer AAV003-10E Current Sensor ...
Key Features:
• For Low Current Detection
• On-Chip Current Strap for Precise Operation
• −80 mA to +80 mA Linear Range
• Sensitivity up to 2 mV/mA
• AC or DC Measurement
• Ultraminiature TDFN Package
Lukas B schrieb:> für meine Studienarbeit muss ich eine kontaktlose Strommessung> durchführen.
Was heißt "kontaktlos"? Handelt es sich um eine Elektrolytströmung, die
du elektrisch nicht anzapfen kannst, darfst du an Leitungen nicht
rumlöten oder kommt es auf galvanische Trennung (welche Spannung) an?
Ein bisschen genauer solltest du dein Problem schon beschreiben.
Guten Tag,
hier die offizielle Aufgabenstellung:
Es sollen verschiedene kostengünstige integrierte Schaltkreise zur
kontaktlosen Strommessung mit geringer Auflösung qualifiziert werden.
In der Regel wird diese Art der Strommessung eingesetzt um hohe Ströme
zu messen. Hier soll untersucht werden, ob diese Methode auch für Ströme
bis hinunter zu 10mA geeignet ist.
Ziel ist es, eine kostengünstige Schaltung aufzubauen, die kontaktlos
feststellen kann, ob in einer Leitung unabhängig vom Vorzeichen ein
Gleichstrom größer als 10mA fließt oder nicht. Um einen einfachen Aufbau
zu realisieren soll die stromführende Leitung als Leiterbahn unter dem
Sensor-IC hindurchführen.
Aufgaben im Detail:
1. Ermittlung der verfügbaren ICs
2. Vergleich anhand der Datenblätter.
3. Aufbau einer einfachen Messschaltung
Hi,
Falls "kontaktlos" nur "galvanisch getrennt" bedeuten soll, kannst du
einen Blick auf den ACS714 werfen, falls die Aufgabenstellung anders
gemeint ist: vergiß diesen Beitrag ... ;-)
Gruß
Max
Den ACS 714 habe ich mir bereits auch schon angesehen, leider hat dieser
nicht eine genügend große Auflösung. Bis jetzt habe ich nur IC der Firma
Honeywell aus der Reihe CSLW gefunden, der meinen Anforderungen
einigermaßen gerecht wird. Jedoch muss man bei diesem IC die Messleitung
an einer Spule anschließen. Wie ich bei den Recherchen gesehen hab gibt
es auch Sensoren auf Basis des AMR-Effektes. Weiß jemand, ob es welche
gibt die auch für sehr kleine Ströme ausgelegt sind
freundliche Grüße
Lukas B schrieb:> Dabei sollen mit verschiedenen Stromsensoren Ströme von bis zu 10mA> gemessen werden. Da die Stromsensoren sonst für sehr viel höhere Ströme> ausgelegt werden, ist es recht schwierig zu diesem Thema verschiedene> Stromsensore zu finden.
Das wäre an sich noch einfach: wickle einfach 100 Windungen durch einen
"üblichen" Sensor, und du kannst Sensoren für 1A nehmen...
Lukas B schrieb:> Ziel ist es, eine kostengünstige Schaltung aufzubauen, die kontaktlos> feststellen kann, ob in einer Leitung unabhängig vom Vorzeichen ein> Gleichstrom größer als 10mA fließt oder nicht.
Eines dürfte mal klar sein: Kostengünstig != Kontaktlos.
> Um einen einfachen Aufbau zu realisieren soll die stromführende> Leitung als Leiterbahn unter dem Sensor-IC hindurchführen.
Da bleiben ja nur irgendwelche GMR-Sensoren übrig. Mir fiel da auf
ANhieb das iC-Haus ein. Evtl. kann man da so einen Positionssensor
zweckentfremden.
https://www.google.de/search?q=strommessung+gmrAndreas schrieb:> Hier ist z.B. einer AAV003-10E Current Sensor ...
Die können das schon. Aber nur indem der Strom durch das IC durchgeht.
Man müsse es also abfräsen, und die zu messende Leiterbahn an die
Stelle des originalen Leiters bringen...
Lukas B schrieb:> Aufgaben im Detail:> 1. Ermittlung der verfügbaren ICs> 2. Vergleich anhand der Datenblätter.> 3. Aufbau einer einfachen Messschaltung
Also eine Art Recherchearbeit. Recherche heisst für mich: Selber
suchen bei einschägigen Herstellern, wobei eine solche Suche durch
das Internet sehr einfach ist. Recherche ist für mich nicht: Fragen
im Forum. :-(
Gruss
Harald
Lukas B schrieb:> ist es recht schwierig zu diesem Thema> verschiedene Stromsensore zu finden.
Die heutige Jugend: völlig einfallslos.
Früher hätten wir einfach ein paar Windungen in die LEM-Zange gelegt um
den Strom zu verstärken.
Gruß Anja
Anja schrieb:> Die heutige Jugend: völlig einfallslos.
Naja, die heutige Jugend wird doch nach der Trichtermethode mit Wissen
vollgepfropft.
Eigene Ideen und Einfälle zu haben wurde ihnen frühzeitig abgewöhnt.
Ausserdem fehlt dazu die Zeit.
Anja schrieb:> Früher hätten wir einfach ein paar Windungen in die LEM-Zange gelegt
Was Du hier beschreibst ist eine Aktion aus der praktischen Anwendung.
Praxis aber ist verpönt, wird nicht gemacht.
Es wird alles nur theoretisch gemacht.
Die Schüler/Studenten sind, was Praxis anbelangt, völlig unwissend und
unerfahren.
Desweiteren müssen die höheren Ausbildungsgrade ICs / µCs benutzen.
Wohingegen Hauptschüler keine ICs benutzen dürfen....
In Punkto Entfachung eines Feuers der Begeisterung für Elektronik wird
den Leuten dann hier im Forum der Rest gegeben...
Anja schrieb:> Früher hätten wir einfach ein paar Windungen in die LEM-Zange gelegt um> den Strom zu verstärken.
Naja, wenn Du da von 10A auf 10mA kommen willst, wird das etwas mühsam.
:-)
10 mA erzeugt in 1 mm Abstand ungefähr 2 µT, die Flussdichte des
Erdmagnetfelds hat hierzulande ungefähr 50 µT. Das wird ganz schön
haarig.
Btw: nach dem was ich so gelesen habe (noch nicht ausprobiert) sind für
derart schwache Felder Fluxgate-Sensoren besser geeignet als
Hall-Sensoren.
Harald Wilhelms schrieb:> Naja, wenn Du da von 10A auf 10mA kommen willst, wird das etwas mühsam.
Und vor Allem, wenn am Kupfer eine Leiterplatte klebt. Denn
Lukas B schrieb:>> hier die offizielle Aufgabenstellung:>> soll die stromführende Leitung als Leiterbahn>> unter dem Sensor-IC hindurchführen.
Lukas B schrieb:> Ziel ist es, eine kostengünstige Schaltung aufzubauen, die kontaktlos> feststellen kann, ob in einer Leitung unabhängig vom Vorzeichen ein> Gleichstrom größer als 10mA fließt oder nicht.
Jeder besser FI macht das.
http://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerstromschutzschalter
Anja schrieb:> Früher hätten wir einfach ein paar Windungen in die LEM-Zange gelegt
Ja, das will ich sehen. Ein paar Windungen Leiterbahn in die LEM-Zange
legen, berührungslos und zerstörungsfrei.
Bernd K. schrieb:>> Jeder besser FI macht das.>> http://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerstromschutzschalter>> Gleichstrom hat er gesagt! Gleichstrom!
Jeder bessere Fehlerstromschalter reagiert auch auf Gleichstrom.
Grundsätzlich muss man beim Messen von derart kleinen Strömen
aber mit grösseren Fehlern leben.
Harald Wilhelms schrieb:> Jeder bessere Fehlerstromschalter reagiert auch auf Gleichstrom.
Ja, ab ungefähr 700 Euronen für 30mA fangen "die besseren" an von denen
Du da sprichst.
Mike schrieb:> Bernd K. schrieb:>> Gleichstrom hat er gesagt! Gleichstrom!>> Hat er. Tut FI auch.
Nein, eigentlich nicht. Es sei denn Du verbaust einen Typ B für drei-
bis vierstellige Euro-Beträge.
Anja schrieb im Beitrag #3905204:
> Bei der Strommessung ist es egal, ob Gleichstrom oder Wechselstrom> fließt.
Nein, ist es nicht. Wechselstrom ist trivial zu messen, berührungslos.
Gleichstrom eher weniger. Ich schlage vor Du liest mal Post #1 in diesem
Thread und vielleicht wirfst Du auch mal Deinen Taschenrechner an um zu
sehen in welchen Größenordnungen wir uns hier überhaupt bewegen.
Lukas B schrieb:> Dabei sollen mit verschiedenen Stromsensoren Ströme von bis> zu 10mA gemessen werden.
Sehe ich das falsch, oder hast Du die Aufgabe nicht verstanden?
Lukas B schrieb:> Ziel ist es, eine kostengünstige Schaltung aufzubauen, die kontaktlos> feststellen kann, ob in einer Leitung unabhängig vom Vorzeichen ein> Gleichstrom größer als 10mA fließt oder nicht.
Mal zurück zum Thema. Die Aufgabe scheint, einen Schalter aufzubauen,
der bei >(+/-10mA) schaltet. Das ist erst mal einfacher als eine lineare
Strommessung.
Daß die stromdurchflossene Leiterbahn nit angefaßt bzw. durch einen
Schaltkreis geführt werden darf, macht die Sache allerdings wieder
komplizierter. Eine "Stromschätzung" von außerhalb eines Leiters dürfte
die Unsicherheit vergrößern, besonders wenn die Form des Leiters nit
verändert werden darf.
Ist hier vielleicht was passendes dabei?
http://www.nve.com/webstore/catalog/default.php?cPath=27_31_41
Bernd K. schrieb:> Ja, ab ungefähr 700 Euronen für 30mA fangen "die besseren" an von denen> Du da sprichst.
Einen Strom von 10mA berührungslos zu erfassen, hat eben seinen Preis.
Für größere Ströme ist es mit verfügbaren Sensor-ICs kein Problem, das
erzeugte Mangetfeld zu messen. Bei so kleinen Strömen hat man immer die
Konkurenz durch das Erdmagnetfeld zu berücksichtigen.
Lukas B schrieb:> für meine Studienarbeit muss ich eine kontaktlose Strommessung> durchführen. Dabei sollen mit verschiedenen Stromsensoren Ströme von bis> zu 10mA gemessen werden. Da die Stromsensoren sonst für sehr viel höhere> Ströme ausgelegt werden, ist es recht schwierig zu diesem Thema> verschiedene Stromsensore zu finden.
Einfach den Draht ein paar dutzend mal durchstecken.
Das war aber sicher im 2. Semester dran.
J. Ad. schrieb:> Billiger:>> http://www.diclib.com/en_st_electrical/393F251.jpg
Bei 10mA wird man wohl mehr als eine Windung brauchen.
Auswerten kann man das Ding ganz einfach mit einer Gabellichtschranke,
die im stromlosen Zustand von der Kompaßnadel unterbrochen ist. Sobald
die Nadel durch den Strom zu weit abgelenkt wird, ist der Strahl frei,
was als "Grenzwert überschritten" ausgewertet wird. Das funktioniert nur
für DC, aber bei symmetrischem Aufbau unabhängig von der Polung ;-)
Es macht noch einen Unterschied, ob der Sensor den Leiter ganz
umschließen darf/kann oder nicht. Ganz umschließend (etwa so wie im FI
Schalter) ist es deutlich einfacher, weil äußere Felder einfacher
Kompensiert werden können. Bei einer Leiterbahn ist das aber i.A. nicht
gegeben - da ist dann das Feld aus der Umgebung schon eine
Herausforderung.
Guten Abend,
erstmal möchte ich mich für die großartige Hilfe bedanken, auch wenn
sich einige wenige ihre Kommentare sicherlich hätten sparen können. Ich
selbst hatte zuvor bereits mir einge ICs angeguckt, jedoch war eben
keiner mit der gewünschten Empfindlichkeit dabei. Da es schwierig wird
mehrere Leiterbahnen unter einem IC hindurchführen zu lassen, wird die
Wahl wohl auf einem Hall-Sensor mit einem Ringkern fallen mit Open Loop
oder Close Loop Technik