Widerstände mit Mikrocontroller messen

Dani S. schrieb:

Meine Frage wäre:

Irgendwie formt sich bei mir kein Bild zu deinem Problem.

die alle am Anschluss "X10" angeschlossen und mit der Steuerung verbunden sind.

Wie sieht dieser ominöse "X10" aus, wo all die Motoren draufgeschaltet sind?

mehrere Motoren

Welche elektrischen Daten haben diese Motoren?

Ich habe 6 Motoren (U-V-W) und 2 Bremsen, die zu messen sind.

Wie sind die auf dem "X10" aufgelegt?

sobald ich den Stecker meiner Box anschließe

Wie sieht diese Box aus? Wie schließt du den Stecker dieser Box da an?

Ein paar Fotos und eine Skizze zu deiner textuellen Beschreibung und zum Problem wären nicht schlecht.

Dani S. schrieb:

Gibt es einen Contoller, der, sobald ich den Stecker meiner Box anschließe (optional dann einen Schalter zum Messen drücke) automatisch die Widerstände misst und dann auch über ein Display die Werte ausgeben kann?

Als Fertiggerät nach dem Motto "Kaufen, Einstecken und Messen"?

Oder willst/sollst du das selber bauen? Dann gilt: nein, ein µC kann keine Widerstände messen. Er kann mit seinem ADC bestenfalls Spannungen messen, du musst also entweder wie ein Messgerät einen konstanten Strom einspeisen und dann den Spannungsabfall messen, oder mit einem Widerstand und der Motospule einen Spannungsteiler aufbauen und den Spulenwiderstand aus dem Spannungsverhältnis berechnen.

"Den" Controller dafür gibt es sicher nicht, aber fast jeder Mikrocontroller mit AD Wandler und ein paar I/O sollte das können. Dazu das passende analog-frontend und ein Display. Die Frage ist ob dir der Aufwand und die erreichbaren Resultate genügen oder ob deine jetzige Lösung nicht nicht ausreicht.

Irgendwie formt sich bei mir kein Bild zu deinem Problem.

Manchmal sind die Maschinen so verbaut, dass es nur schwer oder gar nicht möglich ist an den Stecker X10 ranzukommen, um dort die Motoren/Leitungen zu messen.

Welche elektrischen Daten haben diese Motoren?

Ich hab dazu gerade kein Datenblatt zur Verfügung. (Ich bin nur der Servicetechniker und bilde mir eine Verbesserung ein :D) Welche Werte wären dafür denn wichtig?

Lothar M. schrieb:

Wie sieht diese Box aus? Wie schließt du den Stecker dieser Box da an?

Bild hängt an -> die Schalter/Taster auf der linken Seite haben eine andere Funktion und können erstmal ignoriert werden.

Fuer eine Messung sollte man sich vergewaertigen ob man waehrend des Betriebes messen will, oder ausserhalb. Mit Wartungsmodi und Wartungszeiten.
Waehrend des Betriebes muesste man Strom und Spannung gleichzeitig messen.

Waehrend der Wartung muss erst mal sichergestellt werden, dass sich die Steuerung nicht einschaltet, denn sonst ist die Messgeschichte verbrannt.

Allenfalls waere noch interessant weshalb Motorenwicklungen gemessen werden sollen. Die gehen eigentlich nie kaputt .. ausser ?

Und bei Bremsen wuerde eigentlich eher die Bremsfunktion sichergestellt werden. Je nach Bremssystem kann eine Bremsscheibe abgenutzt sein, das saehe man mit einer Wicklungsmessung nicht.

Was soll das Ganze ?

Fuer eine Messung sollte man sich vergewaertigen ob man waehrend des Betriebes messen will, oder ausserhalb. Mit Wartungsmodi und Wartungszeiten. Waehrend des Betriebes muesste man Strom und Spannung gleichzeitig messen.

Wenn meine Box dran steckt, liegt keine Spannung an der Maschine an.

Waehrend der Wartung muss erst mal sichergestellt werden, dass sich die Steuerung nicht einschaltet, denn sonst ist die Messgeschichte verbrannt.

Die kann sich nicht einschalten, da wie gesagt die Steuerleitung ja zuvor abgesteckt wird

Allenfalls waere noch interessant weshalb Motorenwicklungen gemessen werden sollen. Die gehen eigentlich nie kaputt .. ausser ?

Ich habe erst letzte Woche einen Motor mit defekten Wicklungen ausgetauscht - was die Ursache war kann ich aber auch nicht sagen. Außerdem geht es auch darum, dass man damit einen Adernbruch in der Maschine ausschließen kann.

Und bei Bremsen wuerde eigentlich eher die Bremsfunktion sichergestellt werden. Je nach Bremssystem kann eine Bremsscheibe abgenutzt sein, das saehe man mit einer Wicklungsmessung nicht.

Hat auch mehr den Hintergrund um einen Adernbruch ausschließen zu können.

In welchem Bereich liegen die relevanten Widerstandswerte? Ich vermute mal in der Art:

• 1k = Aderbruch

• 10-100 Ohm = OK
• < 5 Ohm = Kurzschluss

Bitte Werte dazu liefern. Über alle damit zu messenden Gerätetypen. Je kleiner die relevanten Bereiche und je größer die Abstände dazwischen desto einfacher zu realisieren.

Dani S. schrieb:

Bild hängt an -> die Schalter/Taster auf der linken Seite haben eine andere Funktion und können erstmal ignoriert werden.

Jetzt bräuchte man noch einen Schaltplan wie die Motoren und Bremsen an besagtem X10 aufgelegt sind.

N. M. schrieb:

Jetzt bräuchte man noch einen Schaltplan wie die Motoren und Bremsen an besagtem X10 aufgelegt sind.

Ader 1 - Motor 1 U Ader 5 - Motor 1 V Ader 9 - Motor 1 W Ader 2 - Motor 2 U Ader 6 - Motor 2 V Ader 10 - Motor 3 W usw.

Stephan schrieb:

In welchem Bereich liegen die relevanten Widerstandswerte? Ich vermute mal in der Art:

• 1k = Aderbruch

• 10-100 Ohm = OK
• < 5 Ohm = Kurzschluss

Bitte Werte dazu liefern. Über alle damit zu messenden Gerätetypen. Je kleiner die relevanten Bereiche und je größer die Abstände dazwischen desto einfacher zu realisieren.

jap eig. passen die Werte schon genau so. Ich meine die Werte liegen zwischen 10 und 100 Ohm für die Wicklungen. Ich hab gerade nichts da um das nachzumessen. Ich kann später mal schauen ob ich vllt. ne technische Doku dazu finde.

N. M. schrieb:

Jetzt bräuchte man noch einen Schaltplan wie die Motoren und Bremsen an besagtem X10 aufgelegt sind.

Das sind Details.

Ich würde pro Motor eine Schaltung in etwa diese Richtung vorsehen:

1

12V  ---o------o------o----

2

        |      |      |                               

3

       100R   100R   100R                              5V 

4

        |      |      |                                |

5

        o------+------+-------- ... wie bei w          -

6

        |      o------+-------- ... wie bei w          ^

7

        |      |      |                                |

8

        |      |      o--------o------------10k----o---o--> µC ADC          

9

        |      |      |        '-|                 |   |

10

        O      O      O        .>|----< µC Out    4k7  -

11

        u      v      w        |-|                 |   ^

12

                               |                   |   |

13

                               |                   |   |

14

                               |                   |   |

15

GND ---------------------------o-------------------o---o------

Zum Messen muss jeweils 1 oder 2 der Wicklungen mit dem Mosfet gegen GND geschaltet werden und dann ergibt sich ein Spannungsteiler. Weil die Wicklungen in Stern oder Dreieck verschaltet sind und nicht unabhängig gemessen werden können, muss die wechselseitige Abhängigkeit herausgerechnet werden.

Ich würde in erster Näherung aber einfach die Symmetrie der Messungen bewerten.

Die Bremse ist dagegen dann per Spannungsteiler recht trivial...

Lothar M. schrieb:

Ich würde pro Motor eine Schaltung in etwa diese Richtung vorsehen:

Genau in die Richtung hatte ich gedacht. Ziel ist ja anscheinend auch weniger eine exakte Widerstandsmessung als eher ein Komponententester. Bei Zweifeln kann man ja immer noch genau messen.

Interessant wäre da noch der Wertebereich der Zuleitungs- und Kontaktwiderstände gegenüber der Motorwicklung. Nicht, dass da die Toleranzen schon eine Auswertung oft unmöglich machen. Die Innenwiderstände der Transistoren zum Kurzschließen sollten auch möglichst < 0.3 Ohm sein. Erspart Rechnerei. Und natürlich Logic-Level.

Messung nur an U und V sollte eigentlich reichen. Dann kommt man auch mit den bis zu 16 ADC-Eingängen gängiger Controller hin.

Die Schaltung braucht dann halt in Richtung 1-1.5A@12V. Aber ist ja vmtl. nur immer für 1 Minute alle so 1-4h aktiv. Die 100Ohm-Widerstände müssten 2W-Typen sein und man muss da vmtl. auch die initiale Toleranz berücksichtigen.

Eigentlich ganz gut machbar. Frage ist halt, ob du die Software hinbekommst.

Stephan schrieb:

Die Innenwiderstände der Transistoren zum Kurzschließen sollten auch möglichst < 0.3 Ohm sein. Erspart Rechnerei.

Ich würde da gar nicht soo arg viel rechnen, sondern einfach gegen bekannte Sollwerte vergleichen. Und aus Gründen der Symmetrie das Ganze dreikanalig ausführen.

Stephan schrieb:

Die Schaltung braucht dann halt in Richtung 1-1.5A@12V.

Sie braucht nur dann Strom, wenn einer der Mosfets eingeschaltet ist. Und das ist ja jeweils nur kurz der Fall.

Dani S. schrieb:

Gibt es einen Contoller, der, sobald ich den Stecker meiner Box anschließe (optional dann einen Schalter zum Messen drücke) automatisch die Widerstände misst und dann auch über ein Display die Werte ausgeben kann?

Nein.

Kannst du einen bauen ?

Vielleicht, der Transistortester konnte es auch. https://www.ebay.de/itm/335091833683

Du kannst auch 20 fertige Ohmmeter in deine Box einbauen.

Lothar M. schrieb:

Stephan schrieb:

Die Innenwiderstände der Transistoren zum Kurzschließen sollten auch möglichst < 0.3 Ohm sein. Erspart Rechnerei.

Ich würde da gar nicht soo arg viel rechnen, sondern einfach gegen bekannte Sollwerte vergleichen. Und aus Gründen der Symmetrie das Ganze dreikanalig ausführen.

Symmetrisch wäre natürlich in der Auswertung einfacher. Geht dann aber vermutlich nur mit 2 Controllern oder externen ADC-Modulen. Sonst reichen die Eingänge nicht.

Lothar M. schrieb:

Stephan schrieb:

Die Schaltung braucht dann halt in Richtung 1-1.5A@12V.

Sie braucht nur dann Strom, wenn einer der Mosfets eingeschaltet ist. Und das ist ja jeweils nur kurz der Fall.

Stimmt. Mann muss die FETs der gerade nicht zu messenden Motoren ja gar nicht ansteuern. Dann sinds max. < 370mA + Controller+Display. Und Messzeit ist ja eh nur kurz.

Michael B. schrieb:

Du kannst auch 20 fertige Ohmmeter in deine Box einbauen.

Dann aber auch mit 20 galvanisch getrennten Versorgungen ...

Steht und fällt eh mit den Programmierfähigkeiten des TE. Denn fertig gibts das nicht. Display wäre meiner Meinung nach auch verzichtbar. Ein paar LEDs je nach Status würden reichen: Dauer-An=Ok, Off=ungetestet, Blinken=Fehler.

Und lohnt sich das ganze für "gelegentliche" Messungen?

Vielleicht lässt sich so ein Kabeltester dafür benutzen: https://www.conrad.de/de/p/kabeltester-wz0017-logilink-wz0017-1967786.html der ist eigentlich für HDMI-Monitorkabel gedacht, man müsste ein HDMI-Kabel in zwei Teile zerschneiden und an der Box anschließen. Der sollte auch Unterbrechungen und Kurzschlüsse anzeigen.

Um Windungsschlüsse zu finden wäre ein LCR-Messgerät besser, das ist allerdings teurer: https://www.reichelt.de/lcr-esr-meter-digital-19999-counts-peaktech-2170-p113035.html?&trstct=pos_14&nbc=1 Das würde für jede Motorwicklung eine Induktivität in Henry und einen Serienwiderstand in Ohm anzeigen. Die sollten für alle Motorwicklungen gleich sein, wenn es große Unterschiede gibt ist etwas faul.

Wenn ich es recht verstehe geht es um insgesamt 18 Messungen, an 6 Drehstrommotoren je drei Messungen, U-V, V-W und W-U?

Das einfachste wäre ein Stufenschalter mit 18 Stellungen und zwei Polen, mit dem man nacheinander die Werte misst. Leider sind 18-stufige Drehschalter selten und teuer: nur 16-stufig und nur einpolig 24,62€: https://www.buerklin.com/de/p/elma/drehschalter-und-stufenschalter/mr50-a11b-b113/13G1600/ 24-stufig und zweipolig, 135,28€: https://www.buerklin.com/de/p/elma/drehschalter-und-stufenschalter/04-2133/13G1090/

Mit zwei Stufenschaltern ginge es günstiger, einer mit 6 Stufen und drei Polen für die Auswahl des Motors und ein 3-stufiger der zwei der drei Wicklungsanschlüsse auswählt.

Danke Leute für eure Hilfe! Ich schau mir das später mal genauer an und schau ob ich was davon verwenden kann! :)

Dani S. schrieb:

Ich habe erst letzte Woche einen Motor mit defekten Wicklungen ausgetauscht - was die Ursache war kann ich aber auch nicht sagen. Außerdem geht es auch darum, dass man damit einen Adernbruch in der Maschine ausschließen kann.

Durchgebrannte Wicklungen gibt es bei Drehstrommotorenb eher selten. Und wenn, dann kann man das deutlich riechen. Das geht schneller als irgendwelche Messungen.

So eine sensorische Prüfung gabs auch diese Woche im TV-Krimi. Die "Waffenexpertin" aus dem örtlichen Schützenverein nahm die Pistolenkugel in den Mund, um den Sprengstoff zu schmecken. Die war zuvor der Leiche entnommen worden. (Nord Nord Mord "Sievers und die Stille Nacht")