kontaktlose Strommessung

Gast #3904859
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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
Gast #3904886
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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.
Gast #3904971
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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
Gast #3904985
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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
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #3905014
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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+gmr

Andreas 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...
#3905020
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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
Gast #3905073
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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...
#3905128
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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.
#3905212
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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.
Gast #3905216
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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.
#3905220
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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
Gast #3905222
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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.
Gast #3905255
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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.
Gast #3905261
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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 ;-)
#3905471
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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.
Gast #3905527
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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
#3909387
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Hallo  Lukas B


ich halte die Aufgabe für recht anspruchsvoll. Ich selber arbeite oft 
mit einer Stromzange von Tektronix. Die haben eine recht hohe 
Genauigkeit. Aber gerade in kleinen Bereichen muss man immer wieder 
einen "abgleichen" da sie sehr (zwischen stündlich und alle paar Wochen) 
schnell einen Offset bekommen.

http://www.conrad.de/ce/de/product/104894/Tektronix-TCP0030-Stromzangen-Adapter-30-A-DC-120-MHz-TekVPI

Ansonsten gibt es hier 2 Module mit Open Loop Technik:

http://www.conrad.de/ce/de/product/743235/Phoenix-Contact-MCR-S1050-UI-DCI-NC-Aktive-Strommessumformer-bis-55-A

http://www.conrad.de/ce/de/product/743221/Phoenix-Contact-MCR-S-15-UI-SW-DCI-NC-Aktive-Strommessumformer-bis-11-A?ref=searchDetail

Viel Erfolg bei deinem Projekt, über eine Info wie es ausgegangen ist, 
würde ich mich freuen.

LG Bergie

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